132Cavo sottomarino kV/138kV/145kV/230kV- Produttore di cavi

1. Introduzione

Cavi elettrici sottomarini classificati a 132Cavo sottomarino kV/138kV/145kV/230kV rappresentano una classe critica di prodotti di trasmissione ad alta affidabilità utilizzati per i parchi eolici offshore, connessioni inter-array ed esportazione, interconnessioni transmarine, alimentazione dell'isola, e progetti di rinforzo della rete costiera. Questi livelli di tensione sono ampiamente adottati perché offrono un equilibrio ottimale tra la capacità di trasmissione, perdite elettriche, fattibilità dell'installazione, e stabilità operativa a lungo termine.

Dal punto di vista del produttore di cavi, la competitività di un cavo sottomarino non è definita esclusivamente dalla tensione nominale. Invece, è determinato da struttura del prodotto, selezione del materiale, e soprattutto le prestazioni del guaina di piombo, che svolge un ruolo decisivo nel blocco dell'acqua, integrità elettrica, e robustezza meccanica in condizioni sottomarine difficili.

Questo articolo fornisce una panoramica tecnica approfondita di 132Strutture in cavo sottomarino kV/138kV/145kV/230kV, con una forte attenzione al progettazione della guaina di piombo, considerazioni sulla produzione, e opzioni del conduttore che vanno da 50 mm² a 2500 mm², nel pieno rispetto Norme sui conduttori IEC per entrambi rame e alluminio.

2. Applicazioni tipiche del cavo sottomarino da 132 kV/138 kV/145 kV/230 kV

I cavi sottomarini ad alta tensione di questa gamma sono comunemente utilizzati nelle seguenti applicazioni:

• Cavi per l'esportazione di parchi eolici offshore (dalla sottostazione offshore alla rete onshore)
• Sistemi inter-array e collettori per grandi progetti rinnovabili offshore
• Collegamenti di trasmissione attraverso il mare e attraverso il fiume
• Alimentazione per isole, piattaforme offshore, e zone industriali costiere
• Rinforzo della rete tra le sottostazioni costiere

Queste applicazioni impongono requisiti severi sulle prestazioni elettriche, resistenza meccanica, resistenza alla corrosione, e tenuta all'acqua a lungo termine, requisiti che influenzano direttamente la progettazione della struttura del cavo.

3. Struttura complessiva del prodotto dei cavi sottomarini ad alta tensione

UN 132Cavo sottomarino kV/138kV/145kV/230kV tipicamente adotta a Struttura unipolare isolata in XLPE con pesante guaina metallica e armatura esterna. Dal centro verso l'esterno, la struttura standard include:

1. Conduttore (Rame o Alluminio)
2. Schermo del conduttore
3. Isolamento XLPE
4. Schermo isolante
5. Schermo metallico (fili o nastri di rame)
6. Guaina di piombo (componente critica)
7. Strato di biancheria da letto
8. Armatura (Filo d'acciaio a singolo o doppio strato)
9. Porzione esterna / guaina esterna

Tra questi strati, IL guaina di piombo è considerato l'elemento strutturale più importante per le applicazioni sottomarine.

4. Progettazione di conduttori e standardizzazione IEC

4.1 Materiali conduttori

Solitamente vengono utilizzati cavi sottomarini nella gamma 132 kV–230 kV:

• Conduttori in rame: Conduttività superiore, dimensioni compatte, costo più elevato
• Conduttori in alluminio: Peso inferiore, conveniente, sezione trasversale maggiore per corrente equivalente

Entrambi i tipi di conduttori sono completamente standardizzati CEI 60228, garantire la compatibilità con la rete internazionale e i requisiti di progetto.

4.2 Costruzione del conduttore

• Incagliato, conduttori circolari compattati
• Per sezioni trasversali maggiori è possibile utilizzare conduttori segmentati Milliken (≥1000mm²) per ridurre le perdite AC
• Se necessario, misure di blocco dell'acqua longitudinali e radiali applicate a livello del conduttore

5. Sistema di isolamento XLPE

Per cavi sottomarini da 132kV a 230kV, Isolamento XLPE polimerizzato a secco è lo standard del settore. Le principali caratteristiche tecniche includono:

• Eccellente rigidità dielettrica
• Basse perdite dielettriche (abbronzatura bassa δ)
• Lunga durata in condizioni di stress elettrico continuo
• Compatibilità con temperature di esercizio elevate (tipicamente 90°C continui, 105°C emergenza)

Lo spessore dell'isolamento aumenta con il livello di tensione ed è attentamente progettato secondo la norma IEC 60840 e CEI 62067.

6. Guaina in piombo: il fulcro dell'affidabilità dei cavi sottomarini

6.1 Perché la guaina di piombo è essenziale

In ambienti sottomarini, i cavi sono permanentemente esposti:

• Alta pressione idrostatica
• Corrosione dell'acqua di mare
• Impatti meccanici durante la posa e il funzionamento
• Cicli termici causati dalle variazioni di carico

IL guaina di piombo fornisce una combinazione unica di proprietà che nessun altro materiale può sostituire completamente:

• Tenuta idraulica radiale assoluta
• Eccellente resistenza alla corrosione in acqua di mare
• Schermatura elettrica e messa a terra stabili
• Elevata flessibilità rispetto ad altre guaine metalliche

Per questo motivo, la guaina di piombo rimane la soluzione preferita e più affidabile per cavi sottomarini ad alta tensione.

6.2 Materiali della guaina di piombo

Le tipiche leghe per guaine di piombo includono:

• Pb‑Sb (piombo-antimonio) leghe
• Pb‑Sn (piombo-stagno) leghe

Queste leghe migliorano la resistenza meccanica, resistenza alla fatica, e prestazioni da brividi, che sono fondamentali per le installazioni sottomarine di lunga durata.

6.3 Processo di produzione

La guaina di piombo viene solitamente applicata da:

• Estrusione continua di piombo sullo schermo metallico
• Controllo preciso dello spessore per soddisfare i requisiti di pressione di progetto
• Ispezione in linea per garantire l'integrità e la concentricità della guaina

Lo spessore della guaina è ottimizzato in base:

• Profondità dell'acqua
• Metodo di installazione
• Sollecitazioni meccaniche previste
• Diametro del cavo e tensione nominale

6.4 Funzioni elettriche e meccaniche

La guaina in piombo svolge più funzioni contemporaneamente:

• Agisce come a barriera radiale contro l'umidità
• Serve come un percorso terra/ritorno
• Protegge l'isolamento da danni chimici e meccanici
• Mantiene la stabilità dell'isolamento a lungo termine

7. Armatura e protezione esterna

Dopo la guaina di piombo, i cavi sottomarini sono protetti da:

• Strati di biancheria da letto (a base bituminosa o polimerica)
• Armatura in filo di acciaio zincato a singolo o doppio strato
• Servizio esterno per resistenza all'abrasione

Il design dell'armatura dipende da:

• Condizioni del fondale marino
• Profondità dell'acqua
• Tensione di installazione
• Rischio di aggressione esterna (ancore, attrezzi da pesca)

8. Tabelle tecniche di dimensione del conduttore del cavo sottomarino IEC 132kV/138kV/145kV/230kV (50 mm² – 2500 mm²)

L'elenco delle tabelle seguenti tutte le sezioni trasversali dei conduttori IEC standard da 50 mm² a 2500 mm², applicabile a cavi sottomarini 132kV/138kV/145kV/230kV.

8.1 Conduttore in rame – IEC 60228

8.2 Conduttore in alluminio – IEC 60228

9. 132Cavo sottomarino kV/138kV/145kV/230kV

Per 132Cavo sottomarino kV/138kV/145kV/230kV, il successo del prodotto è fondamentalmente determinato dalla qualità della progettazione strutturale. Mentre conduttori e isolanti definiscono la capacità elettrica, IL la guaina di piombo rimane la pietra angolare dell'affidabilità dei cavi sottomarini, garantire la tenuta stagna a lungo termine, stabilità elettrica, e resistenza meccanica.

Offrendo una gamma completa di Conduttori in rame e alluminio standard IEC di 50 mm² a 2500 mm², combinato con sistemi di isolamento XLPE ottimizzati e robusta tecnologia con guaina in piombo, un produttore di cavi professionale può fornire soluzioni di cavi sottomarini in grado di funzionare in modo sicuro ed efficiente per decenni negli ambienti marini più esigenti del mondo.

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