IT202100009344A1

IT202100009344A1 - Cavo di potenza

Info

Publication number: IT202100009344A1
Application number: IT102021000009344A
Authority: IT
Inventors: Rossum Jos Van
Original assignee: Prysmian Spa
Priority date: 2021-04-14
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2022-10-14
Also published as: ES2968090T3; EP4075454C0; EP4075454B1; EP4075454A1; US11796586B2; US20220334166A1; AU2022202441A1

Description

CAVO DI POTENZA

SETTORE TECNICO

La presente divulgazione riguarda un cavo di potenza per la trasmissione o la distribuzione di potenza elettrica. Il cavo di potenza pu? comprendere in aggiunta una/delle fibre ottiche.

La presente divulgazione riguarda inoltre un sistema di cavo di potenza, un metodo di fabbricazione per un cavo di potenza e un metodo di test di integrit? della guaina per un cavo di potenza.

Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate:

- il termine ?radiale? significa una direzione estesa perpendicolare a un asse longitudinale di riferimento o mezzeria del cavo,

- le espressioni ?radialmente interno?, ?il pi? interno radialmente?, ?radialmente esterna? e ?il pi? radialmente esterno? si riferiscono a posizioni relative o assolute prese lungo una direzione radiale rispetto all'asse longitudinale di riferimento o mezzeria del cavo, ove interno/il pi? interno significa pi? vicino all'asse longitudinale di riferimento o mezzeria ed esterno/il pi? esterno significa pi? lontano dall'asse longitudinale di riferimento o mezzeria;

- il termine ?circonda? e i suoi derivati significano ?in una posizione radialmente esterna rispetto a?, senza implicare alcuna concentricit? e senza implicare necessariamente il contatto diretto,

- il termine ?sottostante? e i suoi derivati significano ?in una posizione radialmente interna rispetto a?, senza implicare alcuna concentricit? e senza implicare necessariamente il contatto diretto,

- i termini ?in contatto diretto? e ?direttamente in contatto? e i loro derivati significano senza l?interposizione di nessun componente,

- il termine ?spessore? indica una dimensione media lungo una direzione radiale,

- i termini ?conduttivo?, ?isolato?, ?connesso?, ?accoppiato? e altri termini sono utilizzati nel significato elettrico, salvo diversamente specificato,

- il termine ?conduttivo? significa fatto di un materiale avente una resistivit? elettrica inferiore a 10x10<-8 >Ohm?m,

- il termine ?semiconduttivo? significa fatto di un materiale avente una resistivit? elettrica compresa tra 0,1 e 10 Ohm?m,

- il termine ?isolante? significa fatto di un materiale avente una resistivit? volumetrica di almeno 1x10<13 >Ohm?cm.

Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni allegate, tutte le grandezze numeriche che indicano quantit?, quantitativi, percentuali e simili devono essere intese come modificate dal termine ?all'incirca?, salvo diversamente indicato, e ogni intervallo per il quale vengono forniti un limite/limiti inferiore e superiore deve essere inteso come includente tutte le possibili combinazioni di detti limiti, limiti inclusi e/o esclusi, e tutti i possibili intervalli intermedi, oltre a quelli indicati specificatamente.

Nella presente descrizione e nelle rivendicazioni seguenti, l'espressione ?o? deve essere intesa come ricomprendente sia ?l'uno e l'altro dei due? sia ?l'uno o l'altro dei due?.

Allo scopo della presente descrizione e delle rivendicazioni allegate, le parole ?un? o ?un?/una? devono essere lette come includenti uno o almeno uno e il singolare include anche il plurale a meno che sia ovvio che si intende diversamente. Ci? ? fatto solamente per convenienza e per dare un senso generale della divulgazione.

TECNICA NOTA

Un cavo di potenza solitamente comprende un?anima di cavo e una guaina (talvolta chiamata anche sovra-rivestimento) radialmente esterna all?anima di cavo, l?anima di cavo includendo almeno un conduttore isolato (vale a dire un conduttore e un sistema isolante su di esso) e almeno uno schermo metallico.

La funzione principale della guaina ? quella di protezione ambientale, vale a dire di proteggere l?anima di cavo sottostante dal danneggiamento meccanico che pu? essere causato per esempio da utensili, rocce, ecc. durante il trasporto e l?installazione, nonch? durante il servizio in caso per esempio di lavori di scavo. Se la guaina ? difettosa e/o danneggiata, per cui esiste una discontinuit? nel materiale di guaina, pu? verificarsi una dispersione di corrente dal conduttore/i a massa o a terra, attraverso la guaina difettosa e/o danneggiata, comportando un?indesiderata perdita di potenza oltre a possibili altri inconvenienti. Per esempio, la presenza di un taglio nella guaina rappresenta una via preferenziale per l'ingresso di acqua o umidit? verso l'interno del cavo (vale a dire verso l?anima), comportando per esempio problemi di corrosione dello schermo metallico e invecchiamento prematuro con degradazione delle propriet? elettriche del materiale isolante (chiamato talvolta ?water treeing?).

Al fine di verificare l'integrit? strutturale della guaina, si utilizza solitamente un cosiddetto ?test di tensione c.c. del sovra-rivestimento? (nel seguito chiamato anche ?test di integrit? della guaina?), il quale consiste nel prevedere uno strato pi? esterno di materiale semiconduttivo, radialmente esterno alla guaina, e applicare una tensione c.c. tra lo schermo metallico e lo strato semiconduttivo pi? esterno in una prima posizione lungo un cavo di potenza e in particolare in corrispondenza di una sua prima estremit?, per esempio in corrispondenza di una terminazione di cavo o di un giunto tra cavi.

In assenza di difetti e/o danni, la guaina pu? sopportare la tensione applicata. Questo pu? avere come risultato, per esempio, nessuna variazione della tensione di test c.c. applicata durante il test o una diminuzione della corrente di carica durante il test c.c. fino a uno zero stabile (senza aumenti).

Se, tuttavia, la guaina ha un difetto e/o danno tale da creare un percorso elettricamente conduttivo nello spessore della guaina tra gli elettrodi nel test, si genera una corrente di carica troppo elevata tra gli elettrodi (per esempio lo strato semiconduttivo esterno e lo schermo metallico) cos? che non ? possibile applicare la tensione di test c.c.; oppure la tensione di test c.c. pu? essere raggiunta, ma la corrente di carica non diminuisce a zero.

Il test di tensione c.c. del sovra-rivestimento pu? essere eseguito direttamente nell'impianto produttivo su ogni singola lunghezza di cavo prodotta. Inoltre, il test di tensione c.c. del sovra-rivestimento pu? essere ripetuto una volta che il cavo raggiunge il sito di installazione (quando ? ancora sul tamburo per verificare eventuali danni di trasporto e/o dopo che il cavo ? stato tirato e deposto nella sua posizione finale) e/o sull'intero sistema di cavo (includendo quindi tutte le singole lunghezze di cavo e accessori) sia prima del primo uso sia dopo un intervallo di tempo predeterminato come parte di un piano di manutenzione del circuito.

Ulteriori particolari riguardo il test di tensione c.c. del sovra-rivestimento e la sua applicazione come test di manutenzione sono esposti, rispettivamente, in IEC 60229 (2007-10) e Cigre TB 797 (2020).

Un esempio di un cavo di potenza adatto a questo test ? discusso in EP2577683B1.

FR3048812 descrive un cavo elettrico comprendente un conduttore isolato, una prima guaina di protezione e una seconda guaina di protezione. Entrambe la prima e la seconda guaina di protezione possono essere costituite da due strati ciascuna. Gli strati della prima guaina di protezione sono fatti di un materiale termoplastico. Gli strati della prima e della seconda guaina di protezione possono contenere nerofumo. In particolare, il nerofumo pu? essere presente in un quantitativo da 1% in peso a 50% in peso o pi?.

PROBLEMA TECNICO

Bench? il suddetto test di integrit? della guaina possa essere adatto per testare un cavo di potenza dopo la fabbricazione, esso pone alcuni problemi per testare un cavo di potenza dopo l'installazione e in particolare durante la vita di servizio del cavo.

Invero, un cavo installato solitamente ha il suo schermo metallico a terra o a massa. Al fine di effettuare il test di integrit? della guaina, il sistema di cavo deve dunque essere portato fuori linea, il/i conduttore/i deve/devono essere messo/i a massa e la connessione dello schermo metallico deve essere disconnessa e ripristinata dopo il test ? se il test viene superato. Queste operazioni sono costose, lente e possono anche comportare rischi di sicurezza; inoltre, dopo il test, vi ? il rischio di un collegamento scorretto dello schermo metallico. Naturalmente, un monitoraggio continuo dell'integrit? della guaina esterna non ? possibile quando il cavo ? alimentato, a meno di utilizzare sistemi elettronici avanzati per rilevare e analizzare le correnti circolanti nello schermo metallico.

Vi ?, di conseguenza, la necessit? di un miglioramento nel test di integrit? della guaina di cavi di potenza.

SOMMARIO

La Richiedente ha percepito che gli inconvenienti sopramenzionati possono essere evitati prevedendo uno strato semiconduttivo aggiuntivo radialmente esterno rispetto all?anima di cavo includente lo/gli schermi metallici. Ci? consente di eseguire un test di resistenza c.c. migliorato applicando la tensione di test tra i due strati semiconduttivi.

Il cavo ? il metodo di test secondo la presente divulgazione non hanno bisogno che lo schermo metallico sia disconnesso e il cavo pu? persino essere testato mentre ? alimentato.

Inoltre, eventuali dispositivi di giunzione, per esempio una treccia fatta di rame, per connettere i due strati semiconduttivi con l'apparecchiatura di test possono rimanere connessi al cavo di potenza mentre ? alimentato, semplificando ulteriormente la procedura di test.

Ancora, l'apparecchiatura di test stessa pu? rimanere connessa al cavo di potenza mentre ? alimentato, nel caso si desideri una verifica periodica dell'integrit? della guaina, prendendo le dovute misure di sicurezza.

In un aspetto, la presente divulgazione riguardo un cavo di potenza comprendente:

- un?anima di cavo, comprendente almeno un conduttore, un sistema isolante per esso, e almeno uno schermo metallico,

-una guaina che circonda l?anima di cavo, comprendente uno strato di guaina interno e uno strato di guaina esterno, e

-uno strato semiconduttivo pi? esterno che circonda lo strato di guaina esterno e in contatto diretto con lo stesso,

caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre uno strato semiconduttivo di test radialmente esterno allo strato di guaina interno e radialmente interno allo strato di guaina esterno e in contatto diretto con gli stessi.

In questo modo, il cavo comprende, movendosi radialmente verso l'esterno da una mezzeria di cavo o asse longitudinale A-A, l?anima di cavo, un primo strato di guaina (interno), un primo strato semiconduttivo (di test), un secondo strato di guaina (esterno) e un secondo strato semiconduttivo (il pi? esterno).

Gli strati di guaina non sono elettricamente conduttivi. Lo strato di guaina interno gioca anche il ruolo di isolante tra lo schermo metallico e lo strato semiconduttivo di test.

Lo strato semiconduttivo pi? esterno pu? essere coestruso con lo strato di guaina esterno sullo strato semiconduttivo di test sottostante. La coestrusione ha il vantaggio che lo strato semiconduttivo pi? esterno non si deforma a causa dell'attrito o di forze portanti laterali durante l'installazione. Lo strato semiconduttivo pi? esterno pu? anche fornire resistenza alla luce solare.

In alternativa o in aggiunta, lo strato semiconduttivo di test pu? essere coestruso con lo strato di guaina interno. La coestrusione ha, in maniera analoga, il vantaggio che lo strato semiconduttivo di test non si deforma a causa dell'attrito o di forze portanti laterali durante l'installazione.

Lo strato interno e lo strato esterno di guaina possono avere qualsiasi spessore adatto; per esempio i loro spessori possono variare tra 0,2 e 5,0 mm. Per esempio, il loro spessore pu? essere di 2,2 mm.

Lo strato semiconduttivo di test pu? avere qualsiasi spessore adatto; per esempio, il suo spessore pu? variare tra 0,3 e 1,0 mm, e per esempio ? di circa 0,5 mm.

Lo strato semiconduttivo pi? esterno pu? avere un qualsiasi spessore adatto; per esempio, il suo spessore pu? variare tra 0,3 e 1,0 mm e per esempio ? di circa 0,5 mm.

Gli strati di guaina interno ed esterno possono avere sostanzialmente lo stesso spessore o spessori diversi. Nel primo caso, lo strato semiconduttivo di test ? equamente distanziato dallo schermo metallico e dallo strato semiconduttivo pi? esterno.

La Richiedente ha trovato che quando lo strato semiconduttivo di test e sostanzialmente equidistanziato dallo schermo metallico e dallo strato semiconduttivo pi? esterno, vale a dire quando gli strati di guaina interno ed esterno hanno sostanzialmente lo stesso spessore, allora il cavo di potenza pu? facilmente essere fabbricato partendo da un?anima di cavo, con un doppio passaggio in uno stesso estrusore (cambiando la testa di estrusione).

Ciascuno tra lo strato semiconduttivo di test e lo strato semiconduttivo pi? esterno pu? avere qualsiasi resistivit? elettrica adatta, per esempio un valore di resistivit? minore di 10 Ohm.m, per esempio possono avere un valore di resistivit? uguale a 0,7 Ohm.m o persino cos? basso come 0,1 Ohm.m.

Lo strato semiconduttivo di test e/o lo strato semiconduttivo pi? esterno possono essere di un colore diverso dallo/dagli strato/i di guaina adiacente/i.

Il cavo di potenza pu? essere configurato per l'uso in qualsiasi intervallo di tensione, in particolare pu? essere un cavo di bassa potenza (LV), il che significa solitamente tensioni fino a 1 kV; un cavo di media potenza (MV), il che significa solitamente tensioni nell'intervallo da 1 kV a 30-36 kV; un cavo di alta potenza (HV), il che significa solitamente tensioni nell'intervallo tra 30-36 e 170 kV; o un cavo di tensione extra-altra (EHV), il che significa solitamente tensioni superiori a 170 kV.

Il cavo di potenza pu? essere un cavo unipolare, includente una singola anima di cavo.

Il cavo di potenza pu? essere un cavo multipolare, includente due conduttori isolati (cavo bipolare), tre conduttori isolati (cavo tripolare) o pi? di tre conduttori isolati. In un cavo multipolare, i conduttori isolati possono essere avvolti assieme, come per esempio tramite un avvolgimento elicoidale di passo predeterminato.

Nel caso di cavi multipolari, lo schermo metallico pu? essere un singolo schermo metallico condiviso oppure ci pu? essere uno schermo metallico per ogni conduttore, o ci possono essere sia uno schermo metallico per ogni conduttore sia uno schermo metallico condiviso.

Il cavo di potenza della presente divulgazione pu? inoltre comprendere una o pi? fibre ottiche per scopi di rilevamento e/o telecomunicazione.

Il sistema isolante del singolo o di ogni conduttore pu? includere, oltre a uno strato isolante, strati aggiuntivi come uno strato semiconduttivo interno di anima disposto radialmente tra il conduttore e lo strato isolante e in contatto diretto con esso e/o uno strato semiconduttivo esterno di anima che circonda ed ? in contatto diretto con lo strato isolante e in contatto elettrico con lo schermo metallico.

In un altro aspetto, la presente divulgazione riguarda un sistema di cavo di potenza comprendente almeno un cavo di potenza come descritto sopra e cavetti di collegamento ad una o entrambe le estremit? di detto cavo di potenza, configurati per collegare elettricamente lo strato semiconduttivo di test e lo strato semiconduttivo pi? esterno a un'apparecchiatura di test di integrit? della guaina. Per esempio, i giunti di cavo possono essere modificati per creare un punto di connessione per lo strato semiconduttivo di test.

Il sistema di cavo di potenza pu? inoltre comprendere un?apparecchiatura di monitoraggio connessa tra lo strato semiconduttivo di test e lo strato semiconduttivo pi? esterno di detto cavo di potenza in corrispondenza di una sua prima estremit? longitudinale mentre il cavo ? alimentato. Questo provvedimento consente un monitoraggio continuo dell'integrit? della guaina mentre il cavo di potenza ? in uso.

In alternativa o in aggiunta, il sistema di cavo di potenza pu? inoltre comprendere un?apparecchiatura di test di integrit? della guaina secondo la divulgazione, connessa a detto cavo di potenza, che pu? rimanere anche mentre il sistema di cavo di potenza ? alimentato.

L'apparecchiatura di test di integrit? della guaina secondo la presente divulgazione comprende una sorgente di tensione connessa tra lo strato semiconduttivo di test e lo strato semiconduttivo pi? esterno del cavo di potenza in corrispondenza di una sua prima estremit? longitudinale e un amperometro, per esempio un milli-amperometro, connesso tra lo strato semiconduttivo di test e lo strato semiconduttivo pi? esterno del cavo di potenza.

In un altro aspetto, la presente divulgazione riguarda un metodo per il test di integrit? della guaina di un sistema di cavo di potenza comprendente almeno un cavo di potenza come descritto sopra, il metodo comprendendo:

applicare una tensione c.c. di test di una ampiezza preimpostata tra lo strato semiconduttivo di test e lo strato semiconduttivo pi? esterno di detto cavo di potenza in corrispondenza di una sua prima estremit? longitudinale, misurare una corrente che scorre attraverso lo strato semiconduttivo di test e lo strato semiconduttivo pi? esterno in corrispondenza della prima estremit? longitudinale e

rilevare, dalla corrente misurata, la presenza di un guasto nello strato di guaina esterno del cavo.

Il metodo pu? inoltre comprendere stimare una distanza tra il guasto e la prima estremit? longitudinale.

Il metodo pu? inoltre comprendere misurare una seconda corrente che scorre attraverso lo strato semiconduttivo di test e lo strato semiconduttivo pi? esterno in corrispondenza di una seconda estremit? longitudinale opposta alla prima estremit? longitudinale e rilevare, dalla seconda corrente misurata, la presenza di un guasto nello strato di guaina esterno del cavo.

Il metodo pu? inoltre comprendere stimare, dalla seconda corrente misurata, una distanza di un guasto nello strato di guaina esterno del cavo dalla seconda estremit? longitudinale.

La tensione di test ?, per esempio, di 10 kV c.c. ed ? applicata per 1 minuto.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Altri aspetti e vantaggi della presente divulgazione diverranno pi? chiari dalla seguente descrizione dettagliata di alcune sue forme di realizzazione, fatta con riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la FIG. 1 mostra schematicamente un cavo di potenza secondo la presente divulgazione;

- le FIG. 2-4 mostrano schematicamente alcuni esempi di un cavo di potenza secondo la presente divulgazione;

- la FIG. 5 mostra schematicamente un esempio di un sistema di cavo di potenza e di un?apparecchiatura e di un metodo di test di integrit? della guaina secondo la presente divulgazione; e

- le FIG. 6 e 7 mostrano schematicamente un esempio di un sistema di cavo di potenza e di un'apparecchiatura e metodo di monitoraggio in continuo secondo la presente divulgazione.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DI FORME DI REALIZZAZIONE

In FIG. 1 ? mostrato, schematicamente e solo a titolo di esempio, un cavo di potenza 10. Alcuni strati del cavo di potenza 10 sono mostrati con riempimento a tratteggio e altri sono mostrati con riempimento vuoto solo al fine di meglio distinguere i vari strati.

Il cavo di potenza 10 pu? essere un cavo c.a. o un cavo c.c.

Il cavo di potenza 10 pu? essere un cavo per applicazioni terrestri ? incluse applicazioni sotterranee e applicazioni aeree ? oppure un cavo per applicazioni sottomarine.

Il cavo di potenza 10 pu? essere un cavo di potenza HV o MV o anche un cavo di potenza EHV o LV.

Il cavo di potenza 10 comprende un?anima di cavo 12. Come verr? descritto ulteriormente con riferimento alle FIGG. 2-5, l?anima di cavo 12 include almeno un conduttore isolato (vale a dire, un conduttore e un sistema isolante che lo circonda) e almeno uno schermo metallico per schermare elettricamente il/i conduttore/i. L?anima di cavo 12 pu? anche includere almeno una fibra ottica per rilevamento e/o trasmissione di dati.

Il cavo di potenza 10 include inoltre una guaina 14 che circonda l?anima di cavo 12, che comprende uno strato di guaina interno 16 e uno strato di guaina esterno 20; uno strato semiconduttivo pi? esterno 20, che circonda la guaina 14 e in particolare circonda lo strato di guaina esterno 18 e in contatto diretto con lo strato di guaina esterno 18; e uno strato semiconduttivo di test 22 chiuso a sandwich tra i due strati di guaina 16, 18 e in contatto diretto con gli stessi. Lo strato semiconduttivo di test 22 ? radialmente esterno allo strato di guaina interno 16 e radialmente interno allo strato di guaina esterno 18.

Come descritto nella parte introduttiva di questa divulgazione, la guaina 14 non ? elettricamente conduttiva e ha la funzione di protezione ambientale dell?anima di cavo 12. Lo strato di guaina interno 16 svolge inoltre il ruolo di isolante tra lo schermo metallico dell?anima di cavo 12 e lo strato semiconduttivo di test 22.

Lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 hanno la funzione principale di consentire di testare l'integrit? dello strato di guaina esterno 18. Tuttavia, lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 pu? anche avere la funzione di protezione UV della guaina 14.

Lo strato semiconduttivo di test 22 ? fatto di un materiale polimerico semiconduttivo estruso sullo o coestruso con lo strato di guaina interno 16 sull?anima di cavo 12.

Lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 ? fatto di un materiale polimerico semiconduttivo estruso sullo o estruso con lo strato di guaina esterno 18 sullo strato semiconduttivo di test 22.

Lo strato semiconduttivo di test 22 pu? essere di un colore diverso dallo strato di guaina interno 16 e dallo strato di guaina esterno 18; e/o lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 pu? essere di un colore diverso dallo strato di guaina esterno 18, cos? da distinguerli visivamente (al fine, tra le altre cose, di evitare un danno involontario alla guaina 14 quando un'estremit? di cavo viene snudata allo scopo di giuntarla o terminarla).

Lo spessore dello strato di guaina interno 16 e lo spessore dello strato di guaina esterno 18 possono essere sostanzialmente uguali. Lo strato semiconduttivo di test 22 pu? quindi essere equamente distanziato dall?anima di cavo 12, in particolare da uno schermo/i metallico/i che pu? esserne la porzione pi? esterna, e dallo strato semiconduttivo pi? esterno 20.

In alternativa, lo strato di guaina interno 16 pu? essere pi? sottile dello strato di guaina esterno 18, per esempio il rapporto tra lo spessore dello strato di guaina interno 16 e lo spessore dello strato di guaina esterno 18 pu? variare tra 1:5 e 2:3.

Intervalli di spessori per ognuno degli strati 16-22 sono stati descritti nel sommario sopra.

Ciascuno tra lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 pu? avere un valore di resistivit? inferiore a 10 Ohm.m, per esempio essi possono avere un valore di resistivit? uguale a 0,7 Ohm.m o persino cos? basso come 0,1 Ohm.m.

Ciascuno tra gli strati di guaina interno ed esterno 16, 18 e gli strati semiconduttivi pi? esterno e di test 20, 22 pu? essere fatto di un materiale a base di un qualsiasi materiale polimerico noto a coloro esperti nel settore delle guaine di cavo. Ciascuno di questi strati 16, 18, 20, 22 pu? essere fatto, per esempio, di polietilene a bassa densit? (LDPE), polietilene a media densit? (MDPE), polietilene ad alta densit? (HDPE), polivinilcloruro (PVC), o un polimero a bassa emissione di fumi e privo di alogeni (LSOH). Questi strati 16, 18, 20, 22 possono essere fatti di uno stesso materiale o di materiali differenti.

Nel caso degli strati semiconduttivi pi? esterno e di test 20, 22, i materiali polimerici sopra elencati sono addizionati con una carica semiconduttiva, per esempio un nerofumo conduttivo come nero di acetilene o nero di fornace. Il quantitativo di nerofumo pu? variare dall'1 al 10% in peso, per esempio pu? variare da 2 a 5% in peso, rispetto al peso del polimero.

In alternativa, lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 pu? essere fatto di grafite.

In una forma di realizzazione, lo strato semiconduttivo interno di test 22 e/o lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 possono essere fatti di un materiale a base di un polimero semiconduttivo di per s?, come polianilina, polipirrolo e poliacetilene.

Come menzionato, l'uno e/o l'altro tra lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 possono essere di un colore diverso dallo/dagli strato/i di guaina adiacente/i 16, 18. Per esempio, lo strato semiconduttivo di test 22 e/o lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 possono includere materiali polimerici conduttivi come polianilina, che fornisce un colore non nero (verde, bianco, trasparente, blu o viola) quando estrusa, a seconda della sua conduttivit?. Altri esempi di materiali conduttivi potenziali per quegli strati, che risultano in un polimero estruso non nero, sono i sopramenzionati polipirrolo e poliacetilene. In alternativa, l'uno e/o l'altro strato di guaina 16, 18 pu? essere fatto di un materiale polimerico non nero.

Come menzionato, lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 pu? anche fornire resistenza alla luce del sole per il cavo. A questo scopo, per esempio, additivi UV possono essere inclusi nel polimero per questo strato.

Lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 possono essere fatti dello stesso materiale o di materiali differenti.

Le FIGG. 2-4 mostrano dei cavi secondo la presente divulgazione in maggiore dettaglio.

Il cavo di potenza 10 di FIG. 2 ? un cavo unipolare, in cui l?anima di cavo 12 comprende, muovendosi radialmente verso l?esterno dall?asse longitudinale A-A:

- un singolo conduttore 30,

- un sistema isolante 32, che circonda il conduttore 30, e

- uno schermo metallico 34, che circonda il sistema isolante 32.

Il conduttore 30 e il suo sistema isolante 32 formano un conduttore isolato 36. Il conduttore isolato 36 e lo schermo metallico 34 formano un conduttore isolato schermato 38.

Il conduttore 30 pu? essere fatto di rame, alluminio, loro leghe e loro compositi. Esso pu? essere nella forma di barra singola o di fili avvolti.

Il sistema isolante 32 comprende, muovendosi radialmente verso l'esterno dall'asse longitudinale A-A:

- uno strato semiconduttivo interno di anima 40 che circonda il conduttore 30,

- uno strato isolante 42 che circonda lo strato semiconduttivi interno di anima 40, e

- uno strato semiconduttivo esterno di anima 44 che circonda lo strato isolante 42.

Ciascuno degli strati 40, 42, 44 del sistema isolante 32 pu? essere fatto di un materiale polimerico scelto tra polietilene, polipropilene o loro copolimeri. In una forma di realizzazione, i tre strati del sistema isolante 32 sono fatti dello stesso materiale polimerico, i due strati semiconduttivi di anima differendo da quello isolante per il fatto di contenere un polimero conduttivo come nerofumo. Lo strato isolante di anima di cavo 42 pu? includere additivi per aumentare la vita dell'isolamento, per esempio additivi ritardanti di water treeing per inibire la crescita di water trees.

Lo schermo metallico 34 pu? avere qualunque configurazione nota a coloro esperti del settore. Lo schermo metallico pu? essere un foglio metallico conduttivo ripiegato su se stesso e saldato o sigillato a formare un componente tubolare, oppure pu? essere un nastro o filo avvolto ad elica.

Lo schermo metallico 34 pu? per esempio essere fatto di rame, alluminio, loro leghe e loro compositi.

Il cavo di potenza 10 di FIG. 3 ? un cavo tripolare come esempio di cavo multipolare, in cui l?anima di cavo 12 comprende tre conduttori isolati schermati 38, vale a dire che l?anima di cavo comprende tre schermi metallici e 34, ciascuno che circonda un rispettivo conduttore 30.

I tre conduttori isolati schermati 38 sono avvolti assieme.

Le caratteristiche, opzioni e varianti descritte sopra relativamente al singolo conduttore isolato schermato 38 dell?anima di cavo 12 di FIG. 2 si applicano a ciascun conduttore isolato schermato 38 dell?anima di cavo di FIG. 3, mutatis mutandis.

Nel presente caso, bench? non sia illustrato, gli schermi metallici 34 potrebbero essere nella forma di almeno una sbarra prevista in ogni interstizio tra due conduttori isolati 38. Le sbarre degli schermi metallici 34 possono essere annegate in una carica semiconduttiva avente una sezione trasversale sostanzialmente triangolare.

Nel presente caso, lo strato di guaina interno 16 circonda i tre schermi metallici 34. Nel caso degli schermi metallici 34 sotto forma di almeno una sbarra, lo strato di guaina interno 16 pu? circondare ed essere direttamente in contatto con le cariche semiconduttive in cui ?/sono inserita/e.

Il cavo di potenza 10 di FIG. 4 ? un altro cavo tripolare come esempio di cavo multipolare, in cui l?anima di cavo 12 comprende tre conduttori isolati 36 e un singolo schermo metallico condiviso 34 che li circonda.

Le caratteristiche, opzioni e varianti sopra descritte con riferimento al singolo conduttore isolato 36 dell?anima di cavo 12 di FIG. 2 si applicano a ciascun conduttore isolato 36 dell?anima di cavo di FIG. 4, mutatis mutandis.

In sintesi, come mostrato esemplificativamente nelle FIGG. 2-4, nel caso di cavi multipolari, lo schermo metallico pu? essere un singolo schermo metallico che circonda collettivamente tutti i conduttori isolati, oppure ci pu? essere uno schermo metallico per ogni conduttore.

Inoltre, nell?anima di cavo 12 di un cavo multipolare, come nell?anima di cavo 12 di ciascuno dei cavi 10 mostrati nelle FIGG. 3-4, ci pu? essere un materiale riempitivo per impartire una sezione trasversale circolare all?anima di cavo 12. Il materiale riempitivo sar? contenuto entro lo schermo metallico condiviso 34, se previsto.

Test di integrit? della guaina

Tornando alla discussione dei componenti che circondano l?anima di cavo 12, e in particolare per quanto riguarda il test di integrit? della guaina, si far? ancora riferimento alla FIG. 1; per semplicit?, quando ci si riferisce a componenti dell?anima di cavo 12, ci si riferir? al cavo unipolare di FIG. 2, salvo ove diversamente indicato. Coloro esperti del settore comprenderanno tuttavia che la descrizione sottostante si applica ugualmente a qualsiasi configurazione di cavo unipolare, nonch? a un cavo multipolare.

Come citato nella sezione di tecnica nota della presente divulgazione, un metodo convenzionale per il test di integrit? della guaina di un cavo di potenza convenzionale includente una guaina e uno strato semiconduttivo pi? esterno, ma privo di strato semiconduttivo di test (cfr. strato 22 del cavo di potenza 10), coinvolge lo/gli schermo/i metallico/i dell?anima di cavo (cfr. schermo metallico 34). Per esempio, secondo lo standard IEC 60229:2007, una tensione c.c. di 10 kV viene applicata per un periodo di 1 min tra lo schermo metallico (cfr. schermo metallico 34) e lo strato semiconduttivo esterno (cfr. strato 20); durante il test non deve avvenire alcun breakdown tra lo schermo metallico e lo strato semiconduttivo esterno. Quando il test deve essere eseguito su un cavo nell'uso (alimentato), dette operazioni comportano la necessit? di mettere fuori servizio il cavo, scollegare lo/gli schermo/schermi metallico/i dell?anima di cavo da terra/massa e ricollegarlo/l? dopo un test superato.

Come menzionato, lo strato semiconduttivo di test 22 del cavo di potenza 10 secondo la presente divulgazione ovvia a queste necessit?, semplificando il test di integrit? della guaina, specialmente per un cavo di potenza gi? operativo.

Con riferimento alla FIG. 5, un metodo di test di integrit? della guaina secondo la presente divulgazione include applicare, tramite una sorgente di tensione 82 di un'apparecchiatura di test 80, una tensione c.c. tra lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20, in corrispondenza di una prima posizione 102 lungo un cavo di potenza 10.

Nel caso di test nell'impianto di fabbricazione, la prima posizione 102 ? un'estremit? del cavo di potenza 10.

Nel caso di test su un sistema di cavo di potenza, vale a dire dopo la posa, la prima posizione 102 pu? essere un'estremit? di cavo, come una terminazione o un giunto del sistema di cavo di potenza.

Specificamente, una tensione c.c. di polarit? negativa di 10 kV viene applicata tra lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 tramite la sorgente di tensione 82, per un periodo di 1 min.

L'apparecchiatura di test 80 pu? includere un controllore (non mostrato) includente un timer.

Durante il test non dovrebbe avvenire alcun breakdown tra lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20. Un breakdown ? indicativo di un guasto o non integrit? 102 nello strato di guaina esterno 18, che causa una dispersione di corrente attraverso di esso.

L'apparecchiatura di test 80 pu? includere mezzi convenzionali, come il test della tensione in corrispondenza di una seconda posizione discusso in EP2577683B1, per verificare se durante il test avviene un breakdown tra lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20.

Per verificare una condizione di breakdown, il metodo di test pu? includere inoltre la misurazione, tramite un amperometro 84 dell'apparecchiatura di test 80, di una corrente che scorre attraverso lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 in corrispondenza della prima estremit? longitudinale 102.

In caso di assenza di guasto, non vi ? il corrente circolante tra i due strati semiconduttivi 20, 22 connessi e pertanto l'amperometro 84 dar? lettura 0 A.

Al contrario, nel caso vi sia un guasto 104 nello strato di guaina esterno 18, vi sar? una corrente circolante tra i due strati semiconduttivi 20, 22 connessi e la corrente potr? essere rilevata dall'amperometro 84. Di conseguenza, se la lettura dell'amperometro 84 non ? nulla, il test di integrit? della guaina non ? superato.

Il test di integrit? della guaina pu? anche consentire di localizzare la posizione di non integrit? o guasto 104 lungo il cavo di potenza 10. Si noti che la FIG. 5 non ? disegnata in scala, per cui la doppia freccia che rappresenta la distanza 106 deve essere presa come solamente indicativa: in pratica, la sorgente di tensione 82 e l'amperometro 84 possono essere in corrispondenza di posizioni operative adiacenti lungo il cavo 10.

L'intensit? di corrente pu? essere correlata alla distanza 106 tra la posizione 102 dove ? applicata la tensione e la posizione del guasto 104 nello strato di guaina esterno 18, poich? dipende dalla resistenza offerta dalla lunghezza degli strati semiconduttivi 20, 22 tra le due posizioni. Di conseguenza, misurando la corrente che scorre attraverso l'amperometro 84, si pu? fare una stima della distanza 102.

La grandezza della corrente di test pu? essere abbastanza bassa, dell'ordine dei milliampere (mA), per cui l'uso di un milli-amperometro pu? essere utile come amperometro 84.

Il presente metodo di test ? economicamente conveniente e richiede un tecnico solo.

Si noti che lo/gli schermo/i metallico/i 34 e il/i conduttore/i 30 non sono coinvolti nel test di integrit? della guaina qui divulgato, e non devono essere disconnessi e disalimentati prima del test e ripristinati dopo il test. Pertanto, il cavo di potenza 10 pu? rimanere in servizio durante il test.

Poich? il cavo di potenza 10 pu? rimanere in servizio, l?attrezzatura di test 80 o una parte di essa pu? anche essere tenuta connessa al cavo di potenza 10, rendendo con ci? facilmente disponibile un test periodico o persino continuo. Cavetti di collegamento come maglie conduttive applicate a una regione snudata dello strato semiconduttivo di test 22 e/o allo strato semiconduttivo pi? esterno 20 possono rimanere applicati; l?attrezzatura di test 80 o parte di essa, come la sorgente di tensione c.c. 82, pu? anch?essa rimanere connessa a tali cavetti di collegamento, oppure verr? rapidamente connessa ad essi, con le idonee misure di sicurezza. Ulteriori opzioni sono descritte nella sezione ?monitoraggio in continuo? pi? sotto.

Maggiore ? la distanza 106 tra la posizione del guasto di guaina 104 e la sorgente di tensione 82 dello strumento di test 80, maggiore ? la resistenza degli strati semiconduttivi 20, 22 e minore ? la corrente circolante nell'amperometro 84. Il limite superiore di un intervallo di misura sar? quindi dato dalla sensibilit? dell'amperometro. Tuttavia, la misura pu? essere ripetuta a una seconda estremit? 108 del cavo 10, opposta alla prima estremit? 102, rilevando quindi, da una seconda corrente misurata, la presenza di un guasto 104 nello strato di guaina esterno 18 ed eventualmente stimando una distanza 110 tra il guasto 104 e la seconda estremit? longitudinale 108.

La Richiedente ha investigato sull?influenza della tensione di test sull'intervallo di distanza di misurazione e ha concluso che cambiare la tensione di test non aumenta in modo significativo l'intervallo di distanza di misurazione; una tensione di test di 10 kV c.c., simile al summenzionato standard IEC 60229:2007, ? pertanto ritenuta appropriata.

La Richiedente anche investigato sull'influenza della resistivit? elettrica degli strati semiconduttivi 20, 22. Ha concluso che una resistivit? minore aumenta le prestazioni del metodo di test della guaina qui divulgato, in quanto un limite superiore pi? alto dell'intervallo di distanza di misurazione pu? essere ottenuto a parit? di sensibilit? dell'amperometro o, viceversa, uno strumento pi? economico, meno sensibile pu? essere utilizzato a parit? di limite superiore dell'intervallo di distanza di misurazione ? e quindi a parit? di lunghezza di cavo 10.

In linea di principio, non vi ? alcun limite alla lunghezza di cavo per eseguire il test di integrit? della guaina esterna qui divulgato, poich? se si verifica un guasto nello strato di guaina esterno 18 tra i due strati semiconduttivi 20, 22, allora una corrente di dispersione scorrer? e in linea di principio potr? essere rilevata. Solo con una guaina completamente intatta 14 non vi sar? corrente di dispersione.

Ciascuno tra lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 pu? avere qualsiasi resistivit? elettrica adatta, come sopra menzionato.

Come precedentemente menzionato, la Richiedente ha anche investigato sull'influenza della posizione radiale dello strato semiconduttivo di test 22 sull?intervallo di distanza di misurazione e ha concluso che non lo influenza in maniera notevole.

Il fatto di avere lo strato semiconduttivo di test 22 pi? vicino allo strato semiconduttivo pi? esterno 20 che non allo/i schermo/i metallico/i 34 (vale a dire, lo spessore dello strato di guaina esterno 18 ? inferiore allo spessore dello strato di guaina interno 16) pu? migliorare l'intervallo di distanze di misurazione. Anche se in condizioni di cortocircuito tale configurazione pu? diminuire la tensione sullo strato semiconduttivo di test 22, tale tensione rimane a un livello di sicurezza anche posizionando lo strato semiconduttivo di test 22 sostanzialmente a met? strada tra lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 e lo/gli schermo/i metallico/i 34.

La Richiedente ha notato che posizionando lo strato semiconduttivo di test 22 pi? vicino allo strato semiconduttivo pi? esterno 20 che non allo/i schermo/i metallico/i 34 si riduce la tensione attraverso lo strato semiconduttivo di test 22 in condizioni di fulmine. Tuttavia, la tensione sullo strato semiconduttivo di test 22 in condizioni di fulmine rimane a un livello di sicurezza anche posizionando lo strato semiconduttivo di test 22 essenzialmente a met? strada tra lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 e lo schermo metallico.

Il fatto di avere lo strato semiconduttivo di test 22 sostanzialmente a met? strada tra lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 e lo/gli schermo/i metallico/i 34 (vale a dire, lo spessore dello strato di guaina esterno 18 ? sostanzialmente uguale a quello dello strato di guaina interno 16) comporta dei vantaggi nel processo di fabbricazione poich? nessuno strato ? troppo sottile e poich? il cavo pu? essere facilmente e rapidamente fabbricato con un doppio passaggio in una stessa stazione di estrusione.

Monitoraggio in continuo

Con riferimento alle FIGG. 6-7, al fine di monitorare un sistema di cavo alimentato, uno strumento di monitoraggio 90 (qui illustrato con una lampadina come ideogramma) che emette un segnale luminoso pu? essere installato tra lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 di un cavo di potenza 10 entro un sistema di cavo di potenza.

Dato che lo strato semiconduttivo di test 22 non ? a terra (o ? connesso a terra a un'estremit? sola), una tensione c.a. applicata all?anima di cavo 12 del cavo di potenza alimentato 10 verr? raccolta da questo strato semiconduttivo di test 22 a causa dell'accoppiamento capacitivo tra lo/gli schermo/i metallico/i 34 e lo strato semiconduttivo di test 22. Pertanto, in caso di nessun guasto di guaina, vi sar? una tensione tra i due strati semiconduttivi 20, 22, che fa s? che la lampadina 90 indichi anche (per esempio, illuminandosi, cfr. FIG. 6) che il sistema di cavo ? alimentato, il che rende lo strumento di monitoraggio anche uno strumento di sicurezza. Viceversa, in caso di guasto di guaina 104, la lampadina 90 sar? meno luminosa o completamente spenta, come mostrato in FIG. 7.

Nel caso di un sistema di cavo trifase, se una delle tre lampadine 90 del sistema di cavo ? meno luminosa o completamente spenta, questo ? un'indicazione di una guaina danneggiata nell'associato cavo di potenza.

La lampadina 90 ? solo un esempio di uno strumento di monitoraggio, che pu? essere qualsiasi dispositivo indicatore adatto. A causa della bassa intensit? della tensione indotta, un emettitore luminoso, come un LED, di un foto-accoppiatore pu? essere utilizzato come interruttore di un circuito alimentato includente un qualsiasi dispositivo indicatore.

Lo strumento di monitoraggio 90 pu? essere connesso al cavo di potenza 10 in alternativa all'apparecchiatura di test 80, sfruttando pertanto gli stessi cavetti di collegamento, o entrambi possono essere connessi simultaneamente al cavo di potenza 10, a una stessa estremit? di cavo 102 o all'una e all'altra estremit? 102,108.

Esempi

Di seguito vengono forniti alcuni Esempi specifici di cavi di potenza, che sono destinati esclusivamente a una migliore comprensione della presente divulgazione e non devono essere interpretati come esempi limitativi.

Esempio Comparativo 1

Un cavo 87/150 kV aveva un singolo conduttore di alluminio circondato in sequenza da un sistema isolante in XLPE e da uno schermo di alluminio sotto forma di una lamina saldata longitudinalmente. Il diametro complessivo dell?anima di cavo era di circa 99,0 mm. L?anima di cavo era circondata da e in contatto con una guaina di polietilene avente uno spessore di 4,7 mm, a sua volta circondata e in contatto con uno strato semiconduttivo pi? esterno fatto di polietilene e avente uno spessore di 0,3 mm.

Esempio 2

Un cavo 87/150 kV secondo la presente divulgazione aveva un singolo conduttore di alluminio circondato in sequenza da un sistema isolante in XLPE e da uno schermo di alluminio sotto forma di una lamina saldata longitudinalmente. Il diametro complessivo dell?anima di cavo era di circa 99,0 mm. L?anima di cavo era circondata da e in contatto con uno strato di guaina interno in polietilene avente uno spessore di 1,55 mm, a sua volta circondato da e in contatto con uno strato semiconduttivo di test fatto di polietilene e avente uno spessore di 0,15 mm. Lo strato semiconduttivo di test era circondato da e in contatto con uno strato di guaina esterno in polietilene avente uno spessore di 3,15 mm, a sua volta circondato da e in contatto con uno strato semiconduttivo pi? esterno fatto di polietilene e avente uno spessore di 0,15 mm. Il limite superiore dell'intervallo di distanza di misurazione utilizzando il test di integrit? della guaina sopra divulgato ? stato calcolato come ben pi? di 3000 m, non rappresentando dunque un limite effettivo nella pratica.

Il cavo ? stato testato in condizioni di cortocircuito simulate e in condizioni di fulmine, e ha passato entrambi i test.

Esempio 3

Un cavo 87/150 kV secondo la presente divulgazione aveva un singolo conduttore di alluminio circondato in sequenza da un sistema isolante in XLPE e da uno schermo di alluminio sotto forma di una lamina saldata longitudinalmente. Il diametro complessivo dell?anima di cavo era di circa 99,0 mm. L?anima di cavo era circondata da e in contatto con uno strato di guaina interno in polietilene avente uno spessore di 3,55 mm, a sua volta circondato da e in contatto con uno strato semiconduttivo di test fatto di polietilene e avente uno spessore di 0,15 mm. Lo strato semiconduttivo di test era circondato da e in contatto con uno strato di guaina esterno in polietilene avente uno spessore di 1,15 mm, a sua volta circondato da e in contatto con uno strato semiconduttivo pi? esterno fatto di polietilene e avente uno spessore di 0,15 mm.

Il cavo dell'Esempio 3 differiva da quello dell'Esempio 2 nella distanza dello strato semiconduttivo di test 22 dallo schermo metallico 34 e dallo strato semiconduttivo pi? esterno 20 (vale a dire che il cavo differiva nello spessore degli strati di guaina interno ed esterno).

Il limite superiore dell'intervallo di distanza di misurazione utilizzando il test di integrit? della guaina sopra divulgato ? stato calcolato come ben pi? di 3000 m, non rappresentando dunque un limite effettivo nella pratica.

Dagli Esempi 2 e 3, si pu? concludere che la posizione dello strato semiconduttivo di test 22 non influenza l'intervallo di distanza di misurazione in modo rimarchevole.

Esempio 4

Un cavo 87/150 kV secondo la presente divulgazione aveva un singolo conduttore di alluminio circondato in sequenza da un sistema isolante in XLPE e da uno schermo di alluminio sotto forma di una lamina saldata longitudinalmente. Il diametro complessivo dell?anima di cavo era di circa 66,2 mm. L?anima di cavo era circondata da e in contatto con uno strato di guaina interno in polietilene avente uno spessore di 2,2 mm, a sua volta circondato da e in contatto con uno strato semiconduttivo di test fatto di polietilene e avente uno spessore di 0,3 mm. Lo strato semiconduttivo di test era circondato da e in contatto con uno strato di guaina esterno in polietilene avente uno spessore di 2,2 mm, a sua volta circondato da e in contatto con uno strato semiconduttivo pi? esterno fatto di polietilene e avente uno spessore di 0,3 mm.

Lo strato semiconduttivo di test 22 ? stato posizionato a met? strada tra lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 e lo schermo metallico 34 (vale a dire che lo spessore dello strato di guaina interno era uguale a quello dello strato di guaina esterno).

Esempio 5

Un sistema di cavo di potenza comprendente tre cavi secondo l'Esempio 2 ? stato valutato virtualmente come se fosse posato in un circuito di potenza esistente tra Rotterdam Marconistraat e Rotterdam Centrum. Uno dei cavi aveva una fibra ottica di rilevamento integrata. La lunghezza di circuito totale era di circa 3,2 km. Consisteva in tre sezioni minori:

? Sezione Minore I di lunghezza 893 m

? Sezione Minore II di lunghezza 1515 m

? Sezione Minore III di lunghezza 645 m

I componenti principali del circuito sono i cavi, uno dei quali con fibra ottica integrata (OF), un cavo di messa a terra, terminazioni esterne, giunti a connessione incrociata in scatola, scatole di giunzione per messa a terra trifasica, pozzetti polimerici e armadi di terminazione di fibre ottiche. In particolare, a ogni connessione incrociata, vi sono scatole di connessione incrociata per connettere in modo incrociato i tre schermi metallici; in corrispondenza delle terminazioni esterne alle due estremit?, vi sono scatole di giunzione per messa a terra trifasica per mettere a terra gli schermi metallici, nonch? armadi per fibre ottiche.

Secondo la simulazione, il sistema di cavo ha passato il test di integrit? della guaina.

Il sistema di cavo ha anche sub?to studi transitori virtuali, essendo testato in condizioni di simulazione di una condizione di cortocircuito, nonch? in condizioni di simulazione di un fulmine. Le prestazioni del sistema di cavo sono state ritenute del tutto accettabili.

Metodo di fabbricazione

Il cavo 10 pu? essere fabbricato in diversi modi.

Per esempio, un metodo di fabbricazione comporta formare un?anima di cavo 12 in qualsiasi modo convenzionale e far avanzare l?anima di cavo 12 attraverso una stazione di estrusione. Segue l'estrusione dei vari strati per lo strato di guaina interno 16, lo strato semiconduttivo di test 22, lo strato di guaina esterno 18 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20.

In particolare, il cavo 10 pu? essere fabbricato includendo una passata multipla in una stessa stazione di estrusione semplicemente regolando gli utensili di estrusione, per esempio la matrice, per conformarli al diametro crescente del prodotto semi-finito, dopo che l?anima di cavo 12 ? stata formata in qualsiasi modo adatto. In una prima passata, lo strato di guaina interno 16 e lo strato semiconduttivo di test 22 vengono applicati sull?anima di cavo 12, per esempio sul suo schermo metallico 34. I due strati possono essere coestrusi.

In un passaggio successivo, lo strato di guaina esterno 18 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20 vengono applicati sullo strato semiconduttivo di test 22. I due strati possono anch?essi essere coestrusi.

Ci? evita la necessit? e il costo di aggiornare un impianto di fabbricazione con l'inserimento di una seconda stazione di estrusione.

Il cavo di potenza 10 subisce test di controllo durante e dopo la fabbricazione, incluso il test di integrit? della guaina qui divulgato, al fine di trovare eventuali difetti della guaina. In particolare, il test di integrit? della guaina pu? essere eseguito due volte: tra lo schermo metallico 34 e lo strato semiconduttivo di test 22 e, dopo di ci?, tra lo strato semiconduttivo di test 22 e lo strato semiconduttivo pi? esterno 20.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Cavo di potenza (10) comprendente:

- un?anima di cavo (12), comprendente almeno un conduttore (30), un sistema isolante (32) per esso, e almeno uno schermo metallico (34),

- una guaina (14) che circonda l?anima di cavo (12), comprendente uno strato di guaina interno (16) e uno strato di guaina esterno (18), e

- uno strato semiconduttivo pi? esterno (20) che circonda lo strato di guaina esterno (18) e in contatto diretto con lo stesso,

caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre uno strato semiconduttivo di test (22) radialmente esterno allo strato di guaina interno (16) e radialmente interno allo strato di guaina esterno (18) e in contatto diretto con gli stessi.

2. Il cavo di potenza (10) secondo la rivendicazione 1, in cui lo strato semiconduttivo pi? esterno (20) ? coestruso con lo strato di guaina esterno (18) e/o lo strato semiconduttivo di test (22) ? coestruso con lo strato di guaina interno (16).

3. Il cavo di potenza (10) secondo la rivendicazione 1, in cui lo strato di guaina interno (16) e lo strato di guaina esterno (18) hanno sostanzialmente lo stesso spessore.

4. Il cavo di potenza (10) secondo la rivendicazione 3, in cui ciascuno tra lo strato semiconduttivo di test (22) e lo strato semiconduttivo pi? esterno (20) ha un valore di resistivit? minore di 10 Ohm.m.

5. Sistema di cavo di potenza comprendente almeno un cavo di potenza (10) secondo la rivendicazione 1, e cavetti di collegamento ad una o entrambe le estremit? (102,104) di detto cavo di potenza (10), configurati per connettere elettricamente lo strato semiconduttivo di test (22) e lo strato semiconduttivo pi? esterno (20) a un'apparecchiatura di test di integrit? della guaina (80).

6. Il sistema di cavo di potenza secondo la rivendicazione 5, comprendente inoltre un'apparecchiatura di monitoraggio (90) connessa tra lo strato semiconduttivo di test (22) e lo strato semiconduttivo pi? esterno (20) del cavo di potenza (10) in corrispondenza di una sua prima estremit? longitudinale (102) mentre il cavo di potenza (10) ? alimentato.

7. Il sistema di cavo di potenza secondo la rivendicazione 5, comprendente inoltre un'apparecchiatura di test di integrit? della guaina (80) connessa al cavo di potenza (10).

8. Il sistema di cavo di potenza secondo la rivendicazione 7, in cui l'apparecchiatura di test di integrit? della guaina (80) comprende una sorgente di tensione (82) connessa tra lo strato semiconduttivo di test (22) e lo strato semiconduttivo pi? esterno (20) del cavo di potenza (10) in corrispondenza di una sua prima estremit? longitudinale (102), e un amperometro (84) connesso tra lo strato semiconduttivo di test (22) e lo strato semiconduttivo pi? esterno (20) del cavo di potenza (10).

9. Metodo per il test di integrit? della guaina di un sistema di cavo di potenza comprendente almeno un cavo di potenza (10) secondo la rivendicazione 1, il metodo comprendendo:

applicare una tensione c.c. di test di una ampiezza preimpostata tra lo strato semiconduttivo di test (22) e lo strato semiconduttivo pi? esterno (20) del cavo di potenza (10) in corrispondenza di una sua prima estremit? longitudinale (102),

misurare una corrente che scorre attraverso lo strato semiconduttivo di test (22) e lo strato semiconduttivo pi? esterno (20) in corrispondenza della prima estremit? longitudinale (102) e

rilevare, dalla corrente misurata, la presenza di un guasto (104) nello strato di guaina esterno (18) del cavo.

10. Il metodo secondo la rivendicazione 9, comprendente inoltre misurare una seconda corrente che scorre attraverso lo strato semiconduttivo di test (22) e lo strato semiconduttivo pi? esterno (20) in corrispondenza di una seconda estremit? longitudinale (108) opposta alla prima estremit? longitudinale (102) e rilevare, dalla seconda corrente misurata, la presenza di un guasto (104) nello strato di guaina esterno (18).

11. Il metodo secondo le rivendicazioni 9 e/o 10, comprendente inoltre la fase di stimare una distanza (106,110) tra il guasto (104) e la prima estremit? longitudinale (102) e/o la seconda estremit? longitudinale (108).