Cavo per avvolgimento su tamburo in media tensione (3.6/6 kV–6/10 kV) — cavo di alimentazione avvolto su tamburo in media tensione con schermi semiconduttivi per grandi applicazioni minerarie, gru e avvolgimento industriale pesante
Cavi Avvolgitori e per Tamburi /Serie Media Tensione MV

Cavo per avvolgimento su tamburo in media tensione (3.6/6 kV–6/10 kV) — cavo di alimentazione avvolto su tamburo in media tensione con schermi semiconduttivi per grandi applicazioni minerarie, gru e avvolgimento industriale pesante

Cavo per avvolgimento su tamburo in media tensione da 3.6/6 kV a 6/10 kV: isolamento in EPR con schermi semiconduttivi estrusi su conduttore e su isolamento, schermo metallico a nastro di rame, guaina in CR o PUR. Conduttori in rame IEC 60228 Classe 5/6, anima di trazione in filo di acciaio zincato, 25–400 mm². D/d da 15:1, oltre 100 000 cicli di avvolgimento. Testate scariche parziali <5 pC a 2 U₀. Per dragline minerarie di grandi dimensioni, escavatori elettrici a fune, gru STS, frese meccaniche per gallerie e avvolgimento su tamburo di sottostazioni mobili a tensioni superiori a 1 kV dove il cavo da 0.6/1 kV non è sufficiente.

Caratteristiche Principali

Vera media tensione: 3.6/6 kV, 6/10 kV e 8.7/15 kV — per apparecchiature che richiedono alimentazione >1 kV
Sistema di isolamento in EPR a tripla estrusione: schermo sul conduttore + isolamento in EPR + schermo sull'isolamento in un unico processo continuo
Schermo metallico a nastro di rame: fornisce il percorso della corrente di guasto a terra e una distribuzione uniforme del campo elettrico
Testate scariche parziali <5 pC a 2 U₀ — integrità dell'isolamento verificata per l'affidabilità dell'avvolgimento in media tensione
Anima di trazione in filo di acciaio zincato — capacità fino a 20 kN per avvolgimento in media tensione su tamburi profondi e lunghezze elevate
Guaina in CR o PUR — CR per lo standard minerario, PUR per resistenza all'abrasione superiore e assenza di alogeni
Conduttori di alimentazione da 25–400 mm² — per apparecchiature da 500 kW a oltre 10 MW
Conforme CE, RoHS; costruzione certificata MSHA, ATEX e IEC 60502-2

Applicazioni

Grandi escavatori minerari elettrici e dragline — cavo di alimentazione trainato e per avvolgimento su tamburo da 6.6 kVGru di container STS — avvolgitori di alimentazione principali da 3.3 kV / 6.6 kV nei principali terminal portualiFrese meccaniche per gallerie (TBM) — avvolgimento continuo durante l'avanzamento a 6–10 kVSottostazioni mobili e distribuzione di energia — avvolgimento in media tensione per alimentazione temporanea e portatileEscavatori a ruota a tazze e ricuperatrici/impianti di ricupero — avvolgitori di alimentazione in media tensione nelle miniere a cielo apertoCollegamento di alimentazione da nave a riva — avvolgimento in media tensione per cold-ironing e shore powerGrandi draghe — avvolgitori di alimentazione in media tensione per draghe aspiranti a tazze

Specifiche Tecniche

Classi di Tensione Nominale 3.6/6 kV (U₀/U), 6/10 kV, 8.7/15 kV
Conduttore Rame nudo o rame stagnato, IEC 60228 Classe 5 (flessibile) o Classe 6 (extra-flessibile)
Sezioni del Conduttore 25–400 mm² (sezioni superiori su richiesta)
Schermo del Conduttore Composto semiconduttivo EPR/XLPE estruso — aderente alla superficie del conduttore, elimina i vuoti d'aria
Isolamento EPR (gomma etilene-propilene) — qualità per media tensione, elevata rigidità dielettrica
Spessore dell'Isolamento Secondo IEC 60502-2 per la tensione nominale: 2.5 mm (3.6/6 kV), 3.4 mm (6/10 kV), 4.5 mm (8.7/15 kV)
Schermo sull'Isolamento Composto semiconduttivo estruso — pelabile per la terminazione, aderente per l'affidabilità
Schermo Metallico Nastro di rame (applicato elicoidalmente) o treccia di rame stagnato — individuale per ciascun conduttore
Sezione dello Schermo Metallico ≥16 mm² di rame — dimensionata per la corrente di guasto a terra del sistema secondo IEC 60502-2
Identificazione dei Conduttori Codificati a colori o numerati + verde-giallo (conduttore di protezione, se richiesto)
Confezione dei Conduttori 3 conduttori intrecciati con riempitivi anti-torsione; velo in PET tra gli strati
Rinforzo a Trazione Fune in filo di acciaio zincato — elemento centrale
Capacità di Trazione Fino a 20 kN — dimensionata in base al peso del cavo e alla profondità del tamburo
Guaina Interna Gomma CR o NBR — estrusa sulla confezione dei conduttori, funge da letto per la guaina
Guaina Esterna — CR CR (neoprene), Shore 60–70 A; nero RAL 9005; per impieghi gravosi
Guaina Esterna — PUR PUR (TMPU), Shore 85–90 A; senza alogeni; resistenza all'abrasione superiore
Superficie della Guaina Liscia o nervata — nervata per condizioni di avvolgimento in ambienti bagnati e marini
Rapporto Diametro Tamburo (D/d) 15:1 (minimo); 20:1 (consigliato); 25:1 (durata estesa)
Velocità di Avvolgimento Fino a 60 m/min
Durata di Avvolgimento a 20:1 D/d >100 000 cicli (CR); >150 000 cicli (PUR)
Lunghezza Massima su Tamburo Fino a 300 m (equivalente a strato singolo)
Scariche Parziali (PD) <5 pC a 2 U₀ — testate secondo IEC 60885-3
Tan Delta (Perdite Dielettriche) <40 × 10⁻⁴ a 2 U₀ — qualità dell'isolamento verificata
Tensione di Prova 11 000–22 000 V AC / 5 min secondo IEC 60502-2
Intervallo di Temperatura (CR · in Movimento) -25°C a +70°C
Intervallo di Temperatura (PUR · in Movimento) -40°C a +80°C
Ritardante di Fiamma (CR) IEC 60332-1-2; autoestinguente; MSHA 30 CFR Parte 18
Ritardante di Fiamma (PUR) IEC 60332-1-2; UL VW-1
Senza Alogeni (PUR) IEC 60754-1
Resistenza all'Olio CR: buona; PUR: eccellente (IEC 60811-404)
Resistenza UV / Agli Agenti Atmosferici CR: eccellente; PUR: eccellente (ISO 4892-2)
Certificazioni CE, RoHS; conforme a IEC 60502-2; MSHA/ATEX su richiesta

Descrizione Dettagliata

Costruzione del Cavo in Media Tensione — Tre Strati Critici

A tensioni superiori a 1 kV, lo stress del campo elettrico nell'isolamento del cavo diventa il fattore di progettazione dominante. Un cavo da 0.6/1 kV ha una costruzione semplice: conduttore + isolamento + guaina. Questo funziona perché il campo elettrico a 600 V è sufficientemente basso da far sì che piccole imperfezioni sulla superficie del conduttore o nell'isolamento non causino problemi.

A 6 kV, il campo elettrico è 10 volte più intenso. I micro vuoti d'aria tra conduttore e isolamento diventano sedi di scariche parziali — minuscoli archi elettrici che erodono progressivamente l'isolamento, portando al guasto finale. Tre strati aggiuntivi impediscono tutto ciò:

Strato 1: Schermo del Conduttore (Semiconduttivo)

Un composto semiconduttivo estruso applicato direttamente sul conduttore di rame. Questo strato:

  • Riempie gli spazi interstiziali tra i singoli fili del conduttore — eliminando i vuoti d'aria
  • Crea una superficie elettrica liscia e uniforme — nessun filo sporgente che concentri il campo elettrico
  • È aderente al conduttore — non può separarsi durante la flessione

Strato 2: Isolamento in EPR (Dielettrico)

Lo strato di isolamento elettrico principale. Spessore secondo IEC 60502-2:

  • 3.6/6 kV: 2.5 mm
  • 6/10 kV: 3.4 mm
  • 8.7/15 kV: 4.5 mm
L'EPR viene specificato (invece dell'XLPE) per le applicazioni con avvolgimento su tamburo perché la sua flessibilità simile alla gomma resiste meglio alle flessioni ripetute rispetto al più rigido XLPE semi-cristallino.

Strato 3: Schermo sull'Isolamento (Semiconduttivo)

Un composto semiconduttivo estruso sull'isolamento in EPR. Questo strato:

  • Fornisce un confine elettrico esterno liscio per l'isolamento — definisce la superficie di riferimento a terra
  • È pelabile — può essere rimosso in modo pulito durante la terminazione senza danneggiare l'isolamento in EPR
  • Previene le scariche parziali tra la superficie esterna dell'isolamento e lo schermo metallico
Questi tre strati vengono applicati in un unico processo di tripla estrusione — tutti e tre estrusi simultaneamente e reticolati insieme. Questo garantisce un'adesione perfetta tra gli strati senza contaminazione o aria alle interfacce — il requisito di qualità più critico per i cavi in media tensione.

Schermo Metallico a Nastro di Rame — Controllo del Guasto a Terra e del Campo Elettrico

Ogni conduttore isolato ha uno schermo metallico individuale — tipicamente un nastro di rame applicato elicoidalmente. Lo schermo svolge due funzioni:

  1. Percorso della corrente di guasto a terra: In caso di guasto dell'isolamento, lo schermo porta la corrente di guasto a terra, consentendo al sistema di protezione di rilevare ed eliminare il guasto. La sezione dello schermo (≥16 mm² di rame) è dimensionata per portare la corrente di guasto a terra presunta del sistema senza surriscaldarsi
  2. Contenimento del campo elettrico: Lo schermo crea una superficie equipotenziale collegata a terra attorno all'isolamento. Tutte le linee di campo elettrico terminano sullo schermo — non esiste alcun campo elettrico esterno oltre di esso. Questo consente ai tre conduttori schermati di essere a diretto contatto durante la cordatura senza rischio di scarica tra fasi
Il nastro di rame viene applicato con una sovrapposizione (tipicamente 15–20%) per garantire una copertura completa durante la flessione. Per le applicazioni con avvolgimento su tamburo, può essere specificato uno schermo a treccia di rame stagnato per una maggiore flessibilità.

Tripla Estrusione — La Differenza nella Produzione

Lo schermo del conduttore, l'isolamento in EPR e lo schermo sull'isolamento vengono estrusi in una sola passata attraverso un'estrusore a tripla testa. Tutti e tre gli strati escono dalla filiera simultaneamente ed entrano in un tubo di vulcanizzazione continua (CV) dove vengono reticolati insieme.

Perché questo è importante:

  • Nessuna contaminazione tra gli strati: Poiché tutti e tre gli strati vengono applicati in un unico processo continuo, non c'è alcuna possibilità che polvere, umidità o contaminazione da manipolazione penetrino alle interfacce degli strati — la causa più comune di guasto dei cavi in media tensione
  • Adesione a livello molecolare: L'EPR si reticola con gli schermi semiconduttivi, creando una transizione senza soluzione di continuità senza alcuna interfaccia meccanica che possa separarsi durante la flessione
  • Spessore uniforme: La filiera a tripla testa controlla con precisione lo spessore di tutti e tre gli strati — fondamentale perché una sezione di isolamento sottodimensionata in qualsiasi punto crea un punto debole
Questa è la stessa tecnologia di produzione utilizzata per i cavi di alimentazione interrati in media tensione di livello utility — adattata alle applicazioni flessibili con avvolgimento su tamburo attraverso la formulazione dell'EPR e la progettazione della cordatura.

Perché l'Avvolgimento in Media Tensione Richiede Rapporti D/d Conservativi

Il raggio di curvatura minimo per i cavi in media tensione (15:1 D/d) è maggiore rispetto ai cavi per avvolgimento su tamburo in bassa tensione (10:1 D/d). Due motivi:

  1. Isolamento più spesso: Il cavo in media tensione ha 2.5–4.5 mm di isolamento in EPR più due schermi semiconduttivi. Il sistema di isolamento complessivo è 3–6 volte più spesso del cavo in bassa tensione (0.6–1.2 mm PVC/EPR). Gli strati più spessi subiscono una sollecitazione di flessione maggiore ai raggi interno ed esterno
  2. Integrità degli strati coestrusi: L'adesione schermo del conduttore-isolamento in EPR-schermo sull'isolamento deve sopravvivere a milioni di cicli di flessione senza delaminazione. Un raggio di curvatura maggiore riduce lo stress di taglio a queste interfacce adese
Regola pratica D/d: 20:1 per una durata superiore a 100 000 cicli; 25:1 per la massima durata in servizio. Non utilizzare il cavo per avvolgimento in media tensione al di sotto di 15:1 D/d — al di sotto di questa soglia sono probabili scariche parziali alle interfacce degli schermi.

Perché Scegliere il Cavo per Avvolgimento in Media Tensione Yichi Cable?

  • Qualità della tripla estrusione: I nostri cavi in media tensione sono prodotti su una linea di estrusione CV a tripla testa con monitoraggio in linea di diametro ed eccentricità — ogni millimetro di cavo viene verificato per garantire uno spessore di isolamento uniforme
  • Test PD al 100%: Ogni metro di cavo per avvolgimento in media tensione viene testato per le scariche parziali a 2 U₀ (accettazione <5 pC) — non a campione per lotto. Un cavo con scariche parziali a 2 U₀ si guasterà in servizio
  • Test tan delta: La misura delle perdite dielettriche verifica che il composto di isolamento in EPR sia correttamente reticolato e privo di contaminanti — testata su ogni lunghezza prodotta
  • Schermo sull'isolamento pelabile: Il nostro composto per lo schermo è formulato per una pelatura pulita e facile durante la terminazione — riducendo i tempi di installazione e il rischio di danni all'isolamento nel punto più critico
  • Revisione dell'applicazione: Inviateci la tensione del sistema, la corrente di guasto presunta e le dimensioni del tamburo — verificheremo la sezione del conduttore, la sezione dello schermo e la conformità del rapporto D/d

Domande Frequenti

Perché un cavo di avvolgimento a media tensione necessita di schermi semiconduttivi estrusi?

I vuoti d'aria sulle superfici di conduttore e isolamento sono dove inizia la scarica parziale che erode l'isolamento. Lo schermo su conduttore, l'isolamento EPR e lo schermo su isolamento sono a tripla estrusione in un processo continuo, che elimina quei vuoti alla fonte.

Quale livello di scarica parziale è verificato e secondo quale norma?

<5 pC a 2 U₀, provato secondo IEC 60885-3. La prova di scarica parziale è il controllo di fabbrica definitivo sull'integrità dell'isolamento del cavo di avvolgimento MT, perché rileva difetti che una semplice prova di rigidità di tensione farebbe passare.

Quale rapporto D/d devo specificare per un tamburo lungo?

15:1 è il minimo, 20:1 è raccomandato e 25:1 dà vita prolungata. A D/d 20:1 la vita di avvolgimento è >100 000 cicli con guaina CR e >150 000 cicli con PUR. La lunghezza massima del tamburo è circa 300 m in equivalente a strato singolo.

Come si impedisce che il cavo si allunghi su un tamburo profondo?

Un cavo d'acciaio zincato centrale fornisce la capacità di trazione, fino a 20 kN, dimensionato sul peso del cavo e sulla profondità del tamburo. I conduttori di rame non subiscono quindi alcuna tensione durante l'avvolgimento. Le anime sono disponibili da 25 mm² a 400 mm² a 3,6/6 kV, 6/10 kV e 8,7/15 kV.

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Prodotto: Cavo per avvolgimento su tamburo in media tensione (3.6/6 kV–6/10 kV) — cavo di alimentazione avvolto su tamburo in media tensione con schermi semiconduttivi per grandi applicazioni minerarie, gru e avvolgimento industriale pesante

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