IEC 60502-2 spiegata: cosa decide la norma sui cavi MT, cosa lascia a voi e dove le gare sbagliano

La media tensione è il punto in cui la progettazione del cavo smette di essere prevalentemente meccanica e diventa elettrica. Controllo del campo, scariche parziali, correnti di guasto e infiltrazioni d'acqua diventano improvvisamente determinanti. Il riferimento internazionale per questi cavi è la IEC 60502-2, che riguarda i cavi di energia con isolamento estruso per tensioni nominali da 6 kV (Um = 7.2 kV) fino a 30 kV (Um = 36 kV).

Anziché ripetere le tabelle della norma, questo articolo riassume come ragiona la norma, cosa decide per voi e — soprattutto — cosa lascia aperto.

Il quadro generale: cosa fissa la IEC 60502-2

La IEC 60502-2 normalizza le parti di un cavo MT che determinano se resisterà per decenni sotto sollecitazione elettrica:

• Tensioni nominali, espresse come U0/U (Um), da 3.6/6 kV fino a 18/30 kV, incluse le varianti 6.35/11, 12.7/22 e 19/33 kV utilizzate in molte reti.
• Materiali e spessori isolanti per ogni tensione nominale.
• Schermi semiconduttivi sul conduttore e sull'isolante, che rendono il campo elettrico regolare e uniforme.
• Regole costruttive per rivestimenti interni, armature e guaine esterne.
• Un regime di prove — di routine, su campioni e di tipo — che qualifica il progetto e verifica ogni pezzatura di produzione.

Spunto 1: lo spessore dell'isolante segue la tensione, non la sezione del conduttore

In bassa tensione, lo spessore dell'isolante cresce con la sezione del conduttore perché è soprattutto un requisito meccanico. In media tensione, la norma lega lo spessore dell'isolante alla tensione nominale: l'isolante deve resistere alla sollecitazione elettrica, che dipende dalla tensione.

La conseguenza pratica: quando un cliente passa da una classe di tensione alla successiva, l'isolante, e quindi ogni diametro sovrastante, cambia anche se il conduttore resta lo stesso. Prezzo e pezzature per bobina cambiano di conseguenza.

Spunto 2: lo schermo metallico è la vostra variabile principale

La IEC 60502-2 descrive i tipi di schermo metallico — fili di rame, nastri di rame, guaine di piombo, laminati metallici —, ma la sezione dello schermo è determinata dalla corrente di guasto a terra della rete e dalla sua durata, che il committente specifica.

È qui che le offerte di gara divergono più spesso:

• Due utility possono ordinare "lo stesso" cavo 18/30 kV con sezioni di schermo molto diverse.
• Uno schermo più grande aggiunge rame, peso e costo e, sui circuiti unipolari con schermi collegati a terra a entrambe le estremità, può aumentare le perdite nello schermo e ridurre la portata.
• Se i dati di guasto mancano nella gara, tirare a indovinare è rischioso. Chiedere costa un giorno; indovinare male costa il margine o il progetto.

Spunto 3: la tenuta all'acqua è facoltativa — finché non lo è più

La norma tratta la tenuta longitudinale all'acqua (materiali rigonfianti sotto lo schermo o nel conduttore) e le barriere radiali (guaine di piombo o laminate) come opzioni con proprie prove di verifica. Molte specifiche delle utility le rendono obbligatorie, soprattutto per la posa interrata. Una riga mancante sulla tenuta all'acqua in una gara è uno dei motivi più comuni per cui un'offerta MT viene respinta o riquotata.

Spunto 4: la prova di scariche parziali è un indicatore di qualità

Ogni pezzatura di produzione di un cavo MT è sottoposta a una prova di scariche parziali oltre che a una prova di tensione. Le scariche parziali rivelano vuoti, contaminazioni e difetti di interfaccia nel sistema isolante — esattamente i difetti che causano guasti anni dopo. Per un costruttore, il comportamento alle SP non è solo un criterio superato/non superato; è una lettura diretta della qualità di estrusione e dei materiali.

Spunto 5: le prove di tipo coprono una gamma, non un singolo cavo

Le prove di tipo — piegatura, cicli termici, prove a impulso e di tensione di lunga durata — sono costose e lunghe. La IEC 60502-2 definisce quindi fino a che punto una prova di tipo superata si estende ad altre sezioni e tensioni. Gestire bene questo "campo qualificato" è un vero vantaggio competitivo: determina la rapidità con cui potete offrire una nuova variante senza una nuova campagna di prove.

Una checklist pratica per le gare MT

Prima di progettare, verificate che la gara risponda a questi punti:

1. Tensione nominale U0/U (Um) — non solo "20 kV" o "33 kV".
2. Materiale e sezione del conduttore e se è richiesta la tenuta all'acqua del conduttore.
3. Tipo di schermo, corrente di guasto a terra e durata che deve sopportare.
4. Tenuta all'acqua longitudinale e/o radiale.
5. Unipolare o tripolare; armatura, e se deve essere amagnetica.
6. Materiale della guaina esterna ed eventuali requisiti di comportamento al fuoco, UV o termiti.
7. Condizioni di posa e collegamento degli schermi, che determinano la portata secondo IEC 60287.
8. Evidenze di prove di tipo richieste e se le prove esistenti coprono il progetto offerto.

Se manca uno di questi elementi, il cavo che progettate può essere conforme alla norma e comunque sbagliato per il cliente.

Progettazione di cavi MT in CablePLM

CablePLM codifica la IEC 60502-2 come metodo di calcolo versionato. Inserite tensione, conduttore, schermo, armatura e guaina; il sistema genera la costruzione completa, la distinta base, le portate IEC 60287, la tenuta al cortocircuito di conduttore e schermo e la scheda tecnica. L'add-on Qualification & Quality traccia quali progetti sono già coperti dalle vostre prove di tipo, e l'AI Tender Agent aiuta a estrarre dai documenti di gara requisiti come livello di guasto e tenuta all'acqua.

Norme MT correlate nella libreria: BS 6622, BS 7835, BS 7870-4 e IS 7098-2. Per l'equivalente in bassa tensione, si veda la nostra panoramica sulla IEC 60502-1.

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