Tipi di danni alla linea del cavo

Le linee elettriche via cavo sono ampiamente utilizzate per ricevere, distribuire e trasmettere elettricità ai consumatori. Le linee dei cavi, come qualsiasi elemento delle reti elettriche, possono essere danneggiate durante il funzionamento.

Uno dei compiti principali nel settore elettrico è fornire energia ininterrotta ai consumatori, pertanto è necessario, se possibile, ridurre al minimo i rischi di danni alle linee dei cavi.

Diamo un'occhiata a quali tipi di danni alle linee dei cavi e per quale motivo si verificano questi o quei danni.

Guasto a terra monofase

Un cortocircuito monofase di una delle fasi del cavo verso terra è uno dei guasti più comuni delle linee in cavo. In questo danno, una delle fasi che trasportano corrente a causa di una violazione dell'integrità dei contatti di isolamento con la guaina schermante esterna del cavo, che è messa a terra.

I guasti monofase, a loro volta, sono classificati in base all'entità della resistenza transitoria nel punto di guasto.

Il primo tipo è un cortocircuito con elevata resistenza nel punto di contatto, il cosiddetto guasto dell'isolamento flottante. Con questo danno, si osserva un cambiamento caotico delle tensioni di fase nella rete elettrica.

Il secondo tipo è un cortocircuito con una piccola resistenza da pochi ohm a diverse decine di kOhm. In questo caso si osserverà un notevole sbilanciamento delle tensioni di fase nella rete elettrica, mentre la tensione sarà minore sulla fase danneggiata, e maggiore sulle altre due fasi. Minore è la resistenza nel punto di chiusura della fase, maggiore è lo squilibrio di tensione.

Il terzo tipo è un cortocircuito completo di un nucleo del cavo, ovvero la resistenza di transizione nel punto di cortocircuito è prossima allo zero. In questo guasto la tensione sulla fase danneggiata è assente, sulle altre due fasi la tensione sale a lineare.

Un guasto a terra monofase in reti con neutro a terra solidale è una modalità di emergenza, pertanto la linea con questo guasto verrà diseccitata dall'azione della protezione di massima corrente.

Nelle reti funzionanti in modalità neutro isolato, questo tipo di guasto non è un'emergenza, pertanto il cavo può essere alimentato a lungo fino a quando la sezione danneggiata non viene rilevata e scollegata dalla rete. Pertanto, molto spesso un guasto a terra monofase su una linea in cavo in una rete neutra isolata si trasforma rapidamente in un guasto fase-fase e la linea viene automaticamente disconnessa.

Chiusura di fase di due o tre fasi

Il secondo tipo di guasto più comune è un cortocircuito di due o tre fasi di una linea di cavi.Nella maggior parte dei casi, il cortocircuito tra le anime del cavo avviene attraverso la guaina di terra schermata, cioè in questo caso c'è un guasto a terra bifase o trifase.

Questo tipo di danno è il più grave ed è caratterizzato, di norma, da grandi correnti che devono essere disattivate dall'azione di protezione, indipendentemente dalla classe di tensione e dalla modalità di funzionamento della rete elettrica. Se per qualche motivo si verifica un ritardo nel funzionamento della protezione della linea del cavo, si verifica un danno visibile nel punto di cortocircuito, fino a un'interruzione completa del cavo nel punto di cortocircuito.

Cause di cortocircuito monofase e fase-fase:

• errata selezione del tipo e della sezione del cavo, dei dispositivi di protezione o errata selezione dell'impostazione dei relè di protezione e dei dispositivi di automazione;

• funzionamento del cavo in condizioni ambientali inaccettabili;

• vizi di fabbricazione o vizi derivanti da errori nell'installazione della linea in cavo;

• danni alla linea del cavo durante il funzionamento a causa di impatto meccanico esterno, impatto negativo di apparecchiature e comunicazioni di terze parti che si trovano a una distanza inaccettabile dal cavo (a causa di errori durante l'installazione del cavo o di azioni incoerenti durante la costruzione di vari oggetti e comunicazioni di comunicazione);

• usura naturale del materiale isolante e corrosione degli elementi strutturali metallici della linea in cavo.

Rottura di uno o più fili

Un altro possibile tipo di guasto del cavo è la rottura di uno o più conduttori.La rottura del filo si verifica a seguito di spostamento o allungamento indesiderato del cavo, a causa di un tipo di cavo selezionato in modo errato, errori nell'installazione di pali, strutture diverse o durante la posa nel terreno, nonché a causa di influenze meccaniche esterne .

Un circuito aperto può anche essere accompagnato da un guasto a terra se l'integrità dell'isolamento è interrotta tra il conduttore interrotto e la guaina esterna collegata a terra del cavo. In questo caso, la messa a terra può essere sia interrotta che solida.

Nelle vicinanze si verifica spesso un'interruzione nel nucleo di una linea di cavi connettoricome la sezione più vulnerabile della linea del cavo. La ragione di questo guasto può essere un errore durante l'installazione del giunto, nonché a causa di spostamenti costanti e cedimenti del terreno.

Danno combinato

Su una linea di cavo possono essere presenti più sezioni danneggiate contemporaneamente e il danno può essere di diversa natura. Danni simili possono verificarsi quando il cavo è sottoposto a sollecitazioni meccaniche in diverse aree.

Forse il motivo può essere anche la presenza di «punti deboli» (parziale violazione dell'integrità dei materiali isolanti, difetto di fabbrica), che resistono al carico nominale, ma con un notevole eccesso di corrente che scorre durante un cortocircuito, il cavo è danneggiato in questi punti.

Per questo motivo si verificano spesso situazioni in cui, dopo aver rimosso il danno, viene applicata tensione al cavo e scatta nuovamente la protezione, indicando la presenza di un'altra sezione danneggiata lungo la linea del cavo.

Pertanto, prima di applicare la tensione, è necessario assicurarsi che non vi siano altre aree danneggiate sul cavo. Per questo producono misurare la resistenza di isolamento del cavo con un megaohmmetroe nelle reti ad alta tensione su lunghe linee di cavi, viene utilizzata una speciale installazione di prova per la ricerca di guasti.