I cavi impermeabili sono una tipologia di cavo in cui materiali e design di rivestimento impermeabili vengono adottati nella struttura del cavo per impedire all'acqua di penetrare al suo interno. Il loro scopo principale è garantire un funzionamento sicuro e stabile a lungo termine in ambienti umidi, sotterranei o subacquei e in altri ambienti ad alta umidità, prevenendo problemi come guasti elettrici e invecchiamento dell'isolamento causati dall'infiltrazione d'acqua. In base ai diversi metodi di protezione, si possono classificare in cavi impermeabili, che impediscono l'ingresso dell'acqua facendo affidamento sulla struttura stessa, e cavi idrorepellenti, che impediscono la diffusione dell'acqua tramite reazioni tra i materiali.
Introduzione al cavo impermeabile di tipo JHS
Il cavo impermeabile di tipo JHS è un comune cavo impermeabile con guaina in gomma. Sia lo strato isolante che la guaina sono realizzati in gomma, garantendo un'eccellente flessibilità e tenuta stagna. È ampiamente utilizzato in ambienti quali l'alimentazione di pompe sommergibili, le operazioni sotterranee, le costruzioni subacquee e il drenaggio delle centrali elettriche, ed è adatto per l'immersione prolungata o ripetuta in acqua. Questo tipo di cavo adotta solitamente una struttura a tre conduttori ed è adatto alla maggior parte degli scenari di collegamento delle pompe idrauliche. Poiché il suo aspetto è simile a quello dei normali cavi con guaina in gomma, nella scelta del tipo è particolarmente importante verificare se presenta una struttura impermeabile interna o una guaina metallica per garantire che soddisfi le effettive esigenze dell'ambiente di utilizzo.
Struttura e metodi di protezione dei cavi impermeabili
La progettazione strutturale dei cavi impermeabili varia generalmente in base agli scenari di utilizzo e ai livelli di tensione. Per i cavi impermeabili unipolari,nastro semiconduttore impermeabileo ordinarionastro impermeabileSpesso viene avvolto attorno allo strato di schermatura isolante e materiali idrorepellenti aggiuntivi possono essere posizionati all'esterno dello strato di schermatura metallica. Allo stesso tempo, vengono combinate polveri idrorepellenti o corde di riempimento idrorepellenti per migliorare le prestazioni di tenuta complessive. Il materiale della guaina è per lo più polietilene ad alta densità (HDPE) o gomma speciale con proprietà idrorepellenti, utilizzata per migliorare la capacità di impermeabilità radiale complessiva.
Per i cavi multipolari o di media e alta tensione, per migliorare le prestazioni di impermeabilità, il nastro di alluminio rivestito in plastica viene spesso avvolto longitudinalmente all'interno dello strato di rivestimento interno o della guaina, mentre la guaina in HDPE viene estrusa sullo strato esterno per formare una struttura impermeabile composita. Perpolietilene reticolato (XLPE)Nei cavi isolati di tensione pari o superiore a 110 kV, per garantire una migliore protezione radiale si utilizzano spesso guaine metalliche come alluminio pressato a caldo, piombo pressato a caldo, alluminio ondulato saldato o guaine metalliche trafilate a freddo.
Il meccanismo di protezione dei cavi impermeabili: impermeabilizzazione longitudinale e radiale.
I metodi di impermeabilizzazione dei cavi possono essere suddivisi in impermeabilizzazione longitudinale e impermeabilizzazione radiale. L'impermeabilizzazione longitudinale si basa principalmente su materiali idrorepellenti, come polveri, filati e nastri idrorepellenti. Una volta penetrata l'acqua, questi materiali si espandono rapidamente formando uno strato isolante fisico che impedisce efficacemente all'acqua di diffondersi lungo il cavo. L'impermeabilizzazione radiale, invece, impedisce all'acqua di infiltrarsi radialmente nel cavo dall'esterno attraverso i materiali di rivestimento o le guaine metalliche. I cavi impermeabili di alta qualità combinano solitamente l'utilizzo di entrambi i meccanismi per garantire una protezione completa contro l'acqua.
La differenza tra cavi impermeabili e cavi che bloccano l'acqua
Sebbene gli scopi dei due tipi di cavi siano simili, esistono evidenti differenze nei principi strutturali e negli scenari di applicazione. Il punto chiave dei cavi impermeabili è impedire all'acqua di penetrare al loro interno. La loro struttura adotta principalmente guaine metalliche o materiali di rivestimento ad alta densità, privilegiando l'impermeabilizzazione radiale. Sono adatti per ambienti sommersi a lungo termine, come pompe sommergibili, apparecchiature interrate e gallerie umide. I cavi idrorepellenti, d'altro canto, si concentrano maggiormente su come limitare la diffusione dell'acqua una volta penetrata. Utilizzano principalmente materiali idrorepellenti che si espandono a contatto con l'acqua, come polveri, filati e nastri idrorepellenti, per ottenere un effetto di impermeabilizzazione longitudinale. Sono comunemente utilizzati in applicazioni come cavi di comunicazione, cavi di alimentazione e cavi in fibra ottica. La struttura complessiva dei cavi impermeabili è più complessa e il costo è relativamente più elevato, mentre i cavi idrorepellenti hanno una struttura flessibile e un costo controllabile, e sono adatti a un'ampia gamma di ambienti di posa.
Introduzione alle forme delle strutture di tenuta all'acqua (per cavi impermeabili)
Le strutture di impermeabilizzazione possono essere classificate in strutture di impermeabilizzazione dei conduttori e strutture di impermeabilizzazione dell'anima del cavo, a seconda della loro posizione interna. La struttura di impermeabilizzazione dei conduttori prevede l'aggiunta di polvere o filato impermeabilizzante durante il processo di torsione dei conduttori, al fine di formare uno strato barriera longitudinale. Questa soluzione è adatta per situazioni in cui è necessario impedire la diffusione dell'acqua all'interno dei conduttori. La struttura di impermeabilizzazione dell'anima del cavo prevede l'inserimento di un nastro impermeabilizzante all'interno dell'anima stessa. In caso di danneggiamento della guaina e di infiltrazione d'acqua, questa si espande rapidamente bloccando i canali dell'anima del cavo e impedendone un'ulteriore diffusione. Per le strutture multicore, si raccomanda di adottare soluzioni di impermeabilizzazione indipendenti per ciascuna anima, al fine di compensare le zone d'ombra causate dagli ampi spazi e dalle forme irregolari delle anime dei cavi, migliorando così l'affidabilità complessiva dell'impermeabilità.
Tabella comparativa dei cavi impermeabili e dei cavi con funzione di blocco dell'acqua (versione inglese)
Conclusione
I cavi impermeabili e i cavi a tenuta stagna presentano caratteristiche tecniche e ambiti di applicazione specifici. In ambito ingegneristico, la soluzione più idonea per la posa in opera deve essere valutata e selezionata in base all'ambiente di installazione, alla durata di servizio, al livello di tensione e ai requisiti di prestazione meccanica. Allo stesso tempo, pur privilegiando le prestazioni dei cavi, è fondamentale considerare anche la qualità e la compatibilità dei materiali impermeabili.
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Data di pubblicazione: 16-05-2025