Immagina un vasto parco industriale con macchinari ruggenti e luci brillanti, alimentato da un singolo cavo da 33kV interrato. Se questo cavo dovesse guastarsi, l'intera operazione si fermerebbe. Questo scenario sottolinea l'importanza di selezionare cavi da 33kV affidabili e ad alte prestazioni per garantire una trasmissione di potenza stabile e sicura.

Come componente cruciale delle reti di distribuzione di energia, i cavi da 33kV fungono da autostrade elettriche, fornendo energia in modo efficiente da sottostazioni a zone industriali, edifici commerciali e aree residenziali. Comprendere le loro caratteristiche, i tipi e le applicazioni è essenziale per il mantenimento delle infrastrutture moderne.

Progettati specificamente per applicazioni ad alta tensione, i cavi da 33kV operano a 33 kilovolt, un livello di media tensione (MV) ampiamente utilizzato nelle reti di distribuzione di energia, in particolare per la trasmissione a lunga distanza.

• Tensione Nominale: La specifica da 33kV soddisfa i requisiti di distribuzione a media tensione
• Composizione Strutturale:
  • Conduttore: Nucleo centrale in alluminio o rame che trasporta la corrente elettrica
  • Isolamento: Strato circostante che impedisce la dispersione di corrente
  • Schermatura: Strato che controlla i campi elettrici e riduce le interferenze elettromagnetiche
  • Guaina: Strato protettivo esterno che offre resistenza meccanica, resistenza all'umidità e protezione dalla corrosione

• Cavi XLPE: L'isolamento in polietilene reticolato offre proprietà elettriche superiori e resistenza all'umidità, rendendoli ideali per l'installazione sotterranea. La loro elevata tolleranza termica e resistenza meccanica resistono ad ambienti esigenti.
• Cavi PVC: L'isolamento in cloruro di polivinile offre soluzioni economiche per applicazioni a bassa tensione, sebbene con prestazioni termiche ed elettriche ridotte rispetto all'XLPE.
• Cavi PILC: I cavi con isolamento in carta e rivestimento in piombo rappresentano la tecnologia tradizionale ad alta tensione, ora in gran parte sostituita da alternative moderne a causa del loro peso e della complessità di installazione.

I cavi da 33kV svolgono funzioni critiche in vari settori:

• Distribuzione di Energia: Collegamento di sottostazioni a zone industriali, commerciali e residenziali, formando l'infrastruttura principale della rete.
• Estrazione Mineraria Sotterranea: Alimentazione di apparecchiature in ambienti minerari difficili in cui la durata e la sicurezza sono fondamentali.
• Progetti Infrastrutturali: Supporto di costruzioni su larga scala, sistemi ferroviari e altri importanti sviluppi che richiedono soluzioni di alimentazione robuste.

I moderni cavi da 33kV presentano tipicamente design XLPE a nucleo singolo con armatura in filo di alluminio (AWA) o configurazioni a tre conduttori con armatura in filo di acciaio (SWA). Questi design offrono una protezione meccanica eccezionale durante l'installazione e il funzionamento. I cavi da 33kV interrati sono particolarmente adatti per la posa diretta, semplificando l'installazione e riducendo i costi.

Le varianti specializzate includono cavi a tre conduttori isolati con LSZH (a bassa emissione di fumi e senza alogeni) per una maggiore sicurezza in ambienti sensibili. Internamente, questi cavi impiegano ingegneria di precisione con conduttori in alluminio solido o rame multifilare, circondati da schermatura semiconduttiva, isolamento XLPE, nastri assorbenti l'umidità e guaina MDPE, spesso integrati da schermatura in filo di rame per prestazioni migliorate.

La classificazione 33kV appare nella IEC 60038 (Tensioni Standard IEC) e in diversi standard britannici tra cui:

• BS 6622: Specifiche per cavi armati con isolamento termoindurente (3,8/6,6 kV a 19/33 kV)
• BS 7835: Requisiti per cavi termoindurenti a bassa emissione di fumi
• BS 7870-4.10: Standard per cavi di distribuzione con isolamento estruso (11 kV a 33 kV)

Mentre le linee a 11kV servono tipicamente le aree residenziali, fornendo energia ai trasformatori locali per la distribuzione finale, i sistemi a 33kV operano a tensioni più elevate, trasmettendo elettricità tra le sottostazioni. Essenzialmente, 11kV gestisce l'"ultimo miglio" della consegna, mentre 33kV gestisce l'allocazione di energia più ampia.

Le linee aeree da 33kV impiegano comunemente strutture a traliccio con 4-6 conduttori spessi separati da traverse. Queste linee di trasmissione, che non si collegano direttamente agli utenti finali, utilizzano tipicamente isolatori a disco da 5-6 o 12 dischi più piccoli in configurazioni a palo. Le altezze delle torri variano generalmente tra 10-20 metri, con tre conduttori nudi sotto tensione.

I tipi di torri comuni includono strutture a telaio ad H, a I e in PSC. La selezione dei materiali varia in base alla regione e all'applicazione, con opzioni tra cui:

• Acciaio: Preferito per applicazioni ad alta durata e condizioni difficili
• Calcestruzzo: Adatto per linee a bassa tensione ma adattabile ai sistemi a 33kV
• Legno Trattato: Occasionalmente utilizzato per specifiche installazioni a 33kV
• Materiali Compositi: Combinazioni di fibra di vetro e resina che offrono resistenza e resistenza alla corrosione

Le fluttuazioni di tensione negli alimentatori a 33kV e 11kV dovrebbero rimanere entro i limiti specificati durante i picchi di carico e il normale funzionamento:

• Sopra 33kV: -12,5% a +10%
• Fino a 33kV: -9,0% a +6,0%
• Bassa tensione: -6,0% a +6,0%

Il dimensionamento dei conduttori varia in base a molteplici fattori, tra cui la lunghezza della linea, il carico di corrente, le condizioni ambientali e i requisiti specifici del progetto. Mentre i conduttori in rame misurano tipicamente circa 12,8 mm di diametro, non esiste uno standard universale per le linee aeree da 33kV. I progettisti di sistemi devono bilanciare i limiti termici, la caduta di tensione e i fattori ambientali quando specificano i conduttori.

La capacità di trasporto di corrente dipende dalle dimensioni del conduttore e dalla temperatura ambiente, con i singoli alimentatori da 33kV che gestiscono tipicamente fino a 45 MVA. I sistemi trifase supportano generalmente carichi da 5-20 MW, sebbene la capacità possa aumentare durante l'aggiornamento dell'infrastruttura esistente.

La selezione di cavi da 33kV appropriati richiede una valutazione completa dei requisiti di tensione, dei tipi di cavi, degli ambienti applicativi, degli standard normativi e delle condizioni operative. Una corretta selezione garantisce una trasmissione di energia sicura e affidabile, la base dell'infrastruttura elettrica moderna.