Risposta breve: i cavi di media tensione schermati e non schermati non sono versioni intercambiabili dello stesso prodotto. Per la maggior parte dei circuiti fissi industriali e di distribuzione del 5-35 intervallo di kV, un sistema di cavi schermati costituisce la normale base ingegneristica. Una struttura non schermata rientra solo in un ambito di tensione e installazione limitato rispetto allo standard in vigore, codice adottato, attrezzatura, e l'autorità lo consentono esplicitamente. UN 15 Il cavo kV deve essere specificato come sistema schermato, non trattato come un'alternativa non schermata a costo ridotto.
Il confronto diventa più chiaro dopo aver separato due funzioni che il linguaggio comune comprime nella parola scudo: schermi semiconduttori controllano il campo elettrico alle interfacce di isolamento, mentre uno schermo metallico fornisce un percorso conduttivo che può essere messo a terra e dimensionato per le esigenze del sistema. L'armatura rimane un terzo, decisione di costruzione separata.
Innanzitutto definisci cosa significa schermato
Utilizzo delle specifiche del cavo a media tensione schermo E scudo
| Strato o componente | Materiale tipico | Funzione principale | Ciò che non dimostra |
|---|---|---|---|
| Schermo del conduttore | Compound semiconduttivo estruso | Leviga l'interfaccia del conduttore e riduce le concentrazioni di stress elettrico attorno ai trefoli | Non fornisce un percorso di guasto a terra metallico |
| Isolamento | XLPE, TR-XLPE, o composto EPR come specificato | Fornisce la barriera dielettrica primaria | Il solo nome del materiale non definisce il sistema di cavi completo |
| Schermo isolante | Compound semiconduttivo estruso | Crea un'interfaccia elettrica controllata all'esterno dell'isolamento | Non è lo schermo metallico e non dovrebbe trasportare la corrente di guasto specificata |
| Schermo metallico | Nastro di rame, fili di rame, neutri concentrici, o una guaina metallica omologata | Mantiene una superficie messa a terra e fornisce un percorso conduttivo definito | La sua presenza da sola non definisce l'armatura o la protezione meccanica |
| Armatura | Filo d'acciaio, filo di alluminio, nastro d'acciaio, o un altro sistema specificato | Risolve le condizioni meccaniche e può prendere parte alla messa a terra se progettato per tale ruolo | L'armatura non sostituisce automaticamente il sistema di schermatura richiesto |
Questa distinzione spiega anche perché un disegno costruttivo è più affidabile di una descrizione come “cavo schermato.” Il disegno può indicare gli strati semiconduttivi, sovrapposizione del nastro di rame o dell'area del filo, separatore, armatura, guaina esterna, e disposizione di legame. IL Guida ai tipi di schermatura dei cavi MT esamina le opzioni metalliche in modo più dettagliato.
All’interno del confronto si nascondono due domande diverse
Il sistema di isolamento include schermi di controllo sul campo?
La tensione di tensione non si distribuisce uniformemente attorno a un conduttore a trefolo irregolare a meno che il sistema di isolamento non controlli l'interfaccia. Uno schermo conduttore estruso riempie le irregolarità della superficie del trefolo e stabilisce un confine elettrico uniforme. Lo schermo isolante svolge una funzione correlata sulla superficie isolante esterna. Insieme, questi strati rendono il sistema di isolamento sufficientemente prevedibile per la classe di tensione e il design degli accessori previsti.
Questi composti semiconduttivi non sono normali rivestimenti conduttivi. La loro formulazione, pulizia dell'estrusione, qualità dell'interfaccia, e la compatibilità con l'isolamento appartengono alla progettazione qualificata del cavo. La rimozione di uno strato modifica il sistema del campo elettrico anziché limitarsi a ridurre il materiale.
Il cavo include uno schermo metallico messo a terra?
Uno schermo metallico crea uno strato conduttivo accessibile all'esterno dello schermo isolante. Quando il design di messa a terra e collegamento lo collega correttamente, lo schermo mantiene la superficie del cavo vicino al potenziale di terra, trasporta corrente di carica, e fornisce un percorso il cui rendimento di cortocircuito può essere calcolato. Il materiale richiesto e l'area della sezione trasversale dipendono quindi dallo studio di protezione, durata del guasto, disposizione di legame, e installazione.
Sia il nastro di rame che i fili di rame possono formare schermi metallici, ma non sono equivalenti per nome. Geometria del nastro, zona del filo, protezione dalla corrosione, blocco longitudinale dell'acqua, e la continuità congiunta modificano il sistema finito. Il programma di costruzione deve indicare quale progetto si applica.
Dove può ancora apparire cavo MT non schermato
Il cavo di alimentazione non schermato rimane una costruzione definita, ma la sua portata è ristretta. ICEA elenca uno standard dedicato per i cavi di alimentazione non schermati 2001-5000 V, mentre i suoi standard di cavi di alimentazione schermati si estendono da 5 kV in classi di media tensione più elevate. UL 1072 contiene anche voci schermate e non schermate. L'edizione applicabile e le regole di installazione determinano quale costruzione può utilizzare un particolare circuito.
Esempi possono verificarsi in sistemi industriali limitati a bassa tensione, attrezzature speciali, circuiti dell'aerodromo, o strutture più vecchie costruite secondo una specifica filosofia di progettazione. Tali esempi dimostrano che la costruzione esiste; non stabiliscono l'idoneità per un nuovo alimentatore per uso generale. Continuità dell'impianto esistente, accesso del personale addestrato, configurazione della canalizzazione, terminazioni delle apparecchiature, e le regole locali potrebbero aver influenzato la decisione originaria.
CEI 60502-2 copre i cavi di alimentazione estrusi da 6 kV attraverso 30 kV e indirizza gli schermi dei conduttori, schermi isolanti, e strati metallici come elementi costruttivi distinti. Un progetto IEC dovrebbe pertanto utilizzare la designazione del cavo e le clausole di costruzione richieste dalla tensione specificata anziché importarne una informale “non schermato” etichetta da un altro sistema.
Sistemi schermati e non schermati a confronto
| Domanda di progettazione | Sistema di cavi MT schermati | Sistema di cavi MT non schermati |
|---|---|---|
| Confine del campo elettrico | Definito da schermi semiconduttori e dal sistema metallico circostante | Dipende dalla costruzione non schermata specificatamente qualificata e dalla geometria di installazione |
| Potenziale di superficie accessibile | Lo schermo metallico può mantenere un confine elettrico esterno messo a terra se collegato correttamente | Nessun percorso dello schermo metallico integrale paragonabile; le regole di distanziamento e di recinzione diventano decisive |
| Voltaggio e portata standard | Base normale per le comuni classi di distribuzione MT secondo lo standard specificato | Limitato alla tensione, costruzione, e l'installazione consentita dallo standard selezionato |
| Progettazione della terminazione | Richiede riduzione dello schermo e controllo dello stress elettrico adeguati alle dimensioni del cavo | Richiede un accessorio o un'interfaccia dell'apparecchiatura elencata o qualificata per quella costruzione esatta |
| Percorso di guasto a terra | L'area e l'incollaggio dello schermo metallico possono essere coordinati con i compiti di protezione | Deve fare affidamento sul sistema di messa a terra e di canalizzazione progettato separatamente |
| Test sul campo | I metodi consolidati con cavo schermato possono energizzare il conduttore contro lo schermo | Il metodo di prova e la disposizione degli elettrodi devono adattarsi al design non schermato |
| Intercambiabilità | Compatibile solo con accessori e messa a terra predisposti per il sistema schermato | Non è possibile sostituire un cavo schermato semplicemente perché le dimensioni del conduttore e la marcatura della tensione sembrano simili |
Perché 15 kV non è un esercizio di sostituzione non schermata
UN 15 L'alimentatore kV combina l'isolamento del cavo, schermi, percorso metallico, terminazioni, articolazioni, messa a terra, e procedure di test come un unico sistema. L'eliminazione delle schermate modifica il confine del campo elettrico e rimuove l'elettrodo utilizzato dai comuni test sui cavi schermati. Cambia anche il modo in cui una terminazione controlla lo stress in corrispondenza del taglio dello schermo isolante.
Per questo motivo, UN 15cavo kV il programma dovrebbe indicare lo standard di riferimento, livello di isolamento, conduttore, schermo conduttore, isolamento, schermo isolante, materiale e area dello schermo metallico, guaina, armatura se richiesta, e interfaccia accessoria. Le dimensioni del conduttore e lo spessore dell'isolamento da soli non possono stabilire la compatibilità del sistema.
Alle classi MV più elevate, lo stesso principio diventa ancora più importante. Un'etichetta di tensione nominale non sostituisce la tensione fase-terra, metodo di messa a terra, categoria di isolamento, tempo di eliminazione dei guasti, e coordinazione accessoria. Il programma finale deve essere in linea con lo studio della rete.
L’armatura non risolve la questione della schermatura
L'armatura in filo d'acciaio può resistere alla trazione, impatto, e carichi di installazione in una costruzione adeguata. L'armatura in filo di alluminio può fornire protezione meccanica per cavi CA unipolari senza il problema di perdita magnetica associato all'armatura ferromagnetica. Nessuna delle due affermazioni significa che l'armatura esegue automaticamente ogni funzione elettrica di uno schermo metallico progettato.
Un sistema di armatura messo a terra può contribuire alla continuità della faglia terrestre, ma la sua geometria, continuità dei contatti, condizione di corrosione, disposizione delle ghiandole, comportamento della corrente circolante, e la capacità di cortocircuito richiedono una valutazione separata. La specifica dovrebbe quindi elencare lo schermo metallico e l'armatura su linee diverse. Se un componente metallico è destinato a svolgere più di un compito, lo standard applicabile e i calcoli devono supportare tale ruolo combinato.
IL Cavo di alimentazione MT anche la costruzione dovrebbe corrispondere al percorso. Banche di condotti, sepoltura diretta, vassoi interni, tunnel, luoghi umidi, esposizione chimica, e le zone antincendio possono cambiare guaina, blocco dell'acqua, armatura, e requisiti di incollaggio senza modificare la necessità fondamentale di un sistema di schermatura coordinato.
Le terminazioni rivelano se il sistema è stato specificato correttamente
Una terminazione di cavo schermato fa molto di più che esporre il conduttore per un capocorda. Termina lo schermo isolante in una posizione controllata, gestisce la concentrazione del campo elettrico risultante, sigilla il cavo, e collega o parcheggia lo schermo metallico secondo il piano di terra. La scelta degli accessori dipende dal diametro dell'isolamento del cavo, tipo di schermo, diametro della giacca, dimensione del conduttore, connettore, ambiente, e interfaccia dell'apparecchiatura.
Un accessorio destinato ad una schermatura 15 Il cavo kV non deve essere considerato adatto per una costruzione non schermata. L’ipotesi inversa è altrettanto pericolosa. Istruzioni di installazione del produttore, finestre dimensionali, distanza di dispersione, metodo di sigillatura, e le procedure di un installatore qualificato fanno parte della progettazione del sistema di cavi.
Le articolazioni richiedono la stessa disciplina. L'isolamento ripristinato e le interfacce dello schermo devono rimanere concentrici, pulito, e continuo. Anche i cavi schermati o i collegamenti a nastro necessitano della capacità elettrica specificata e della protezione dalla corrosione. Una scheda tecnica del cavo senza i dati accessori corrispondenti lascia il sistema incompleto.
Testare le modifiche con la costruzione
Il cavo schermato fornisce un elettrodo di prova definito attorno all'isolamento. Questa geometria supporta la diagnostica da conduttore a schermo e i metodi di resistenza. IL IEEE 400-2023 registrazione dell'ambito identifica i sistemi di cavi isolati schermati classificati 5 kV e superiori come oggetto delle sue linee guida per le prove sul campo.
Ciò non significa che per ogni cavo schermato sia adatta una tensione o un metodo di prova. Il piano di test dipende ancora dal tipo di cavo, età, condizione del circuito, tecnologia accessoria, storia precedente, e il metodo della serie IEEE 400 applicabile o lo standard di progetto. Un test di messa in servizio e una diagnostica del cavo invecchiato hanno obiettivi diversi.
Il cavo non schermato è privo dello stesso elettrodo di test integrato. L'applicazione di una procedura con sistema schermato senza una disposizione degli elettrodi approvata può produrre una distribuzione del campo non valida o una configurazione non sicura. Il metodo di prova dovrebbe provenire dallo standard applicabile, progettazione delle apparecchiature, e ingegnere responsabile piuttosto che da un valore copiato da un'altra classe di cavi.
La decisione appartiene al sistema di cavi completo
La sequenza seguente impedisce la parola “schermato” nascondere i dati di progetto mancanti:
- Fissare la base elettrica. Registrare la tensione nominale e massima del sistema, servizio fase-terra, metodo di messa a terra, categoria di isolamento, livello di guasto, e tempo di pulizia.
- Nomina i documenti governativi. Indicare lo standard del cavo, edizione, codice di installazione adottato, specifica dell'utilità, ed eventuali requisiti di test specifici del progetto.
- Definisci ogni livello. Elenco schermo conduttore, isolamento, schermo isolante, tipo e area dello schermo metallico, blocco dell'acqua, guaina, armatura, e protezione esterna.
- Coordinare le interfacce del sistema. Conferma il legame, messa a terra, capacità di corrente di guasto dello schermo, terminazioni, articolazioni, boccole per apparecchiature, piano di tiro, e metodo di prova sul campo.
Se uno qualsiasi di questi quattro gruppi rimane aperto, la scelta tra cavo schermato e non schermato è prematura. Il nome del cavo dovrebbe essere il risultato della definizione del sistema, non il suo sostituto.
Errori di specifica che creano rilavorazioni evitabili
- Utilizzando “schermato” senza una pianificazione dei livelli. Ciò lascia gli schermi semiconduttori e il materiale dello schermo metallico aperti all'interpretazione.
- Chiamare l'armatura lo scudo. La protezione meccanica e il controllo del campo elettrico si fondono in un unico requisito indefinito.
- Scelta di uno schermo in base alla corrente di carico normale. Anche l'area metallica dello schermo richiede corrente di carica, guasto a terra, legame, e coordinamento della protezione.
- Ignorare le dimensioni del cavo fino all'ordine degli accessori. I kit di terminazione e giunzione hanno intervalli dimensionali che devono corrispondere al cavo finito.
- Copiare a 5 eccezione kV in a 15 programma kV. Una costruzione a tensione inferiore strettamente consentita non si estende ad un'altra classe di tensione.
- Scrittura del piano di test sul campo dopo l'installazione. Il metodo di prova, accesso, messa a terra, e la base di accettazione dovrebbe essere coordinata prima della chiusura del percorso del cavo.
Domande che necessitano di risposte precise
È ogni 5 Cavo kV schermato?
Nessuna risposta universale può essere applicata senza uno standard governativo, edizione, codice di installazione, e le condizioni del circuito. Sia schermati che non schermati 5 Le costruzioni kV esistono in contesti definiti. Un progetto attuale dovrebbe dichiarare esplicitamente la costruzione consentita anziché dedurla dall'etichetta della tensione.
Cavo schermato significa sempre nastro di rame?
NO. L'elemento metallico può utilizzare nastro di rame, fili di rame, neutri concentrici, o altro sistema metallico approvato. Il conduttore semiconduttivo e gli schermi isolanti sono strati separati e dovrebbero figurare anche nel programma di costruzione.
L'armatura in filo d'acciaio può sostituire lo schermo metallico?
Non per impostazione predefinita. L'armatura affronta principalmente le condizioni meccaniche. Qualsiasi ruolo elettrico combinato richiede il supporto della progettazione del cavo applicabile, disposizione di messa a terra, ghiandole, disposizioni in materia di continuità, e calcoli dei difetti.
I cavi schermati e non schermati possono utilizzare la stessa terminazione?
Questa ipotesi non dovrebbe essere fatta. Una terminazione schermata gestisce lo stress in corrispondenza del taglio dello schermo isolante e collega lo schermo metallico. L'accessorio deve corrispondere esattamente alla struttura del cavo, dimensioni, classe di tensione, ambiente, e interfaccia dell'apparecchiatura.
È un non schermato 15 cavo kV un'alternativa pratica?
Per il normale servizio fisso industriale e di distribuzione, NO. UN 15 Il sistema di cavi kV deve utilizzare la struttura schermata richiesta dalle norme e dalle regole di installazione. Qualsiasi eccezione dichiarata necessita dell'approvazione documentale diretta per il circuito e l'apparecchiatura esatti, non un confronto generale del prodotto.
Conclusione ingegneristica
La distinzione utile non lo è “maggiore protezione” contro “meno protezione.” Un cavo MT schermato definisce il confine del campo elettrico, percorso metallico, interfacce di messa a terra, accessori, e la geometria dei test sul campo come sistema coordinato. Un cavo MT non schermato è una costruzione limitata il cui utilizzo dipende da uno standard esplicito e da una base di installazione.
Per un palinsesto via cavo tecnicamente completo, definire entrambi i sistemi di schermo, mantenere l'armatura separata, e coordinare il cavo con la protezione, legame, accessori, condizioni del percorso, e test. Questo approccio risolve la terminologia prima che diventi un problema di installazione o messa in servizio.
Invia requisiti per cavi a media tensione
Per una revisione o un preventivo di costruzione specifico per un progetto, fornire tensione al sistema, metodo di messa a terra, norma ed edizione applicabili, materiale e dimensioni del conduttore, conteggio dei nuclei, sistema di isolamento, tipo e area di schermo metallico richiesto, armatura e fodero, ambiente del percorso, interfaccia di terminazione, requisiti di prova, lunghezza del tamburo, quantità, e destinazione. Potenza XWA & Cable può quindi preparare un programma di costruzione allineato alla base del sistema di cavi dichiarato.