Cambiamento tecnologico: maggiore attenzione alla sostenibilità e all’innovazione nella progettazione di cavi e conduttori

Il settore energetico sta registrando un’impennata della domanda di cavi e conduttori, trainata soprattutto dalla crescita delle energie rinnovabili. La crescente crescita dell’energia solare ha portato a un picco nella domanda di cavi sia a bassa che ad alta tensione (HV). Inoltre, con l’incremento delle installazioni di reti intelligenti grazie al Rinnovamento del settore della distribuzione e ad altri schemi ombrello, è aumentata anche la domanda di cavi e conduttori ad alte prestazioni. Uno sguardo più da vicino alle recenti tendenze tecnologiche in questo spazio.

Cavi

La progettazione e i materiali dei cavi si sono evoluti nel corso degli anni e i cavi estrusi a secco hanno sostituito sempre più quelli isolati con carta a umido. Si è verificato un cambiamento visibile dai sistemi isolanti in carta e olio ai materiali isolanti a base di polimeri sintetici, polietilene (PE) e polietilene reticolato (XLPE). L'XLPE è preferito poiché consente ai cavi di funzionare a temperature più elevate, aumentando la capacità di trasporto di corrente. È anche più facile da elaborare e gestire. Le perdite dielettriche sono ridotte e la resistenza elettrica intrinseca dell'XLPE è maggiore, il che è un altro motivo per cui si fa grande affidamento su di esso. In precedenza, i cavi OF, che hanno isolanti di carta, venivano utilizzati per tensioni di 154 kV e superiori per la trasmissione dalle centrali elettriche alle sottostazioni. Sebbene siano ancora ampiamente utilizzati, vengono lentamente sostituiti dai cavi XLPE.

Un'altra tendenza chiave è stata l'uso di cavi ad altissima tensione (EHV). I cavi EHV sono versatili poiché possono essere interrati direttamente nel sottosuolo. Possono anche essere sepolti in condotti, trincee e tunnel. Possono essere facilmente utilizzati per la trasmissione a 66 kV e oltre. Sono adatti per i sistemi di distribuzione di servizi energetici, industrie ad alto consumo energetico e centrali solari e termiche. Sono adatti anche per linee aeree in aree densamente popolate. I cavi EHV continuano ad essere utilizzati negli ultimi progetti in Karnataka, Bihar, Madhya Pradesh e Maharashtra.

Inoltre, con la crescente domanda di elettrificazione sotterranea e sottomarina, i fornitori stanno lavorando attivamente per sviluppare nuove tecnologie con cavi ad alta tensione e isolamenti dielettrici più sottili. Tubi riempiti di fluido ad alta pressione, tubi riempiti di gas ad alta pressione, cavi autonomi riempiti di fluido/impregnati in massa e cavi in ​​gomma etilene-propilene sono alcune delle nuove tecnologie allo studio.

Sono stati inoltre sviluppati numerosi nuovi cavi per aree applicative specifiche. Ad esempio, i cavi solari sono progettati per soddisfare lo scopo specifico di evacuare l’energia solare dai moduli fotovoltaici (PV). Sono costituiti da compositi di diversi fili isolati, avvolti da una guaina esterna. Sono progettati per resistere alle alte radiazioni ultraviolette (UV) e alle alte temperature e sono resistenti agli agenti atmosferici. Di solito vengono installati all'esterno o all'interno dei pannelli solari. Questi cavi sono collegati sul lato corrente continua (CC) del sistema. I cavi che collegano i singoli moduli FV in una stringa per formare un generatore FV sono chiamati cavi di stringa. Il cavo principale CC collega la scatola di giunzione del generatore all'inverter. L'energia fotovoltaica è in forma continua con bassa tensione e corrente elevata, con conseguenti differenze di principio per i cavi CC. I cavi CC che collegano i moduli, così come quelli che collegano la scatola di connessione del generatore e l'inverter solare, sono cavi bipolari costituiti da un filo che trasporta corrente – tipicamente un filo rosso sotto tensione – e un filo blu negativo. Entrambi sono circondati da uno strato isolante.

Nel frattempo, i cavi reticolati e-beam presentano i vantaggi di una maggiore durata, maggiore resistenza alla temperatura, maggiore capacità di trasporto di corrente, proprietà fisiche migliorate e spessore ridotto. Prevengono inoltre gli incendi causati da sovraccarichi o cortocircuiti, salvando così vite e beni preziosi. Altri vantaggi includono l'elevata resistenza ai mezzi come oli, carburanti, acidi e alcali, nonché ai raggi UV e all'ozono. I cavi sono privi di alogeni e flessibili, con peso e volume ottimizzati. Sono utilizzati nelle acciaierie, nei carriponte elettrici, nelle navi e nelle centrali elettriche.