Durante le settimane più calde dell’estate, l’aumento delle temperature non incide soltanto sul benessere delle persone o sul funzionamento degli impianti di climatizzazione. Anche le infrastrutture elettriche sono sottoposte a condizioni più impegnative.
Nei periodi caratterizzati da caldo intenso possono verificarsi interruzioni improvvise dell’energia elettrica, guasti o disservizi localizzati. Le cause possono essere diverse e devono essere valutate caso per caso: sovraccarichi della rete, aumento dei consumi, malfunzionamenti o deterioramento dei componenti.
Il caldo può rappresentare un ulteriore fattore di stress, soprattutto quando temperature ambientali elevate si sommano a carichi importanti e a condizioni che limitano la dispersione del calore.
Perché anche i cavi producono calore?
Quando un cavo viene attraversato dalla corrente elettrica, una parte dell’energia viene trasformata in calore per effetto Joule.
Si tratta di un fenomeno normale, previsto nella progettazione degli impianti. Il calore prodotto deve però poter essere disperso nell’ambiente circostante, in modo da mantenere il conduttore e i materiali isolanti entro i valori previsti.
La capacità di un cavo di trasportare corrente, definita portata, non dipende quindi soltanto dalla sezione del conduttore, ma anche da diversi fattori:
- materiale del conduttore;
- tipo di isolamento;
- modalità di posa;
- numero di cavi installati insieme;
- ventilazione;
- temperatura dell’ambiente.
Quando la temperatura esterna aumenta, la dispersione del calore può diventare più difficile.
Temperature elevate e portata dei cavi
I valori di portata vengono definiti sulla base di precise condizioni di riferimento.
Quando le condizioni reali sono differenti, ad esempio in presenza di temperature ambientali molto elevate, può essere necessario applicare specifici fattori di correzione.
Il problema non riguarda soltanto i cavi esposti direttamente al sole. Temperature elevate possono essere raggiunte anche all’interno di quadri elettrici, canaline affollate, locali tecnici poco ventilati, coperture o impianti fotovoltaici.
Per questo il dimensionamento deve sempre considerare le reali condizioni di utilizzo e non basarsi esclusivamente sui valori nominali del prodotto.
Quando il caldo si somma all’aumento dei consumi
Durante un’ondata di calore aumenta spesso anche la richiesta di energia elettrica.
Condizionatori, sistemi di raffrescamento e impianti di refrigerazione possono funzionare contemporaneamente e per periodi prolungati.
L’incremento dei consumi può quindi sottoporre reti e impianti a carichi più elevati proprio nel momento in cui il caldo rende più difficile disperdere il calore.
Questo non significa che ogni interruzione estiva sia provocata dai cavi. Le cause di blackout, guasti o cortocircuiti possono essere molteplici e richiedono sempre un’analisi specifica.
Le alte temperature rappresentano però una delle condizioni da considerare nella progettazione e nella gestione degli impianti elettrici.
Cosa può accadere in condizioni non adeguate?
Quando un cavo lavora per periodi prolungati oltre le condizioni previste, l’aumento della temperatura può contribuire ad accelerare il deterioramento dei materiali.
Nel tempo possono verificarsi:
- maggiore invecchiamento dell’isolamento;
- riduzione della durata utile del collegamento;
- perdita delle caratteristiche meccaniche delle guaine;
- aumento della probabilità di guasti o interventi delle protezioni.
Anche connessioni allentate, morsetti non correttamente serrati o punti di contatto deteriorati possono generare temperature elevate in aree localizzate.
Il comportamento dell’impianto dipende quindi dall’insieme dei suoi componenti e non soltanto dal singolo cavo.
Non tutti i cavi sono progettati per le stesse temperature
Materiali isolanti e guaine differenti offrono caratteristiche termiche diverse.
PVC, polietilene reticolato, gomma, poliuretano e silicone vengono utilizzati in base alle condizioni previste per ogni applicazione.
La scelta deve quindi considerare diversi aspetti:
- temperatura dell’ambiente;
- temperatura massima del conduttore;
- modalità di posa;
- condizioni operative dell’impianto.
Non è sufficiente verificare soltanto la sezione o la tensione nominale del cavo.
Progettazione e prevenzione
Le temperature estreme rendono sempre più importante valutare gli impianti anche nelle condizioni ambientali più impegnative.
Una corretta progettazione deve considerare non soltanto il funzionamento medio durante l’anno, ma anche periodi caratterizzati da temperature molto elevate, picchi di consumo, funzionamento continuo e ridotta ventilazione.
Le alte temperature non sono inoltre l’unico aspetto da controllare durante l’estate. Il rallentamento o la sospensione delle attività produttive può rappresentare un’occasione utile per verificare lo stato dei collegamenti elettrici e intervenire prima della ripresa.
In un precedente approfondimento abbiamo parlato della manutenzione estiva degli impianti e dell’importanza di controllare anche i cavi, analizzando le principali verifiche utili a prevenire guasti e fermi imprevisti.
Scegliere il cavo considerando l’intero sistema
Un cavo non lavora mai in modo isolato.
Temperatura, corrente, modalità di posa, presenza di altri collegamenti e ventilazione contribuiscono insieme a determinarne il comportamento nel tempo.
Per questo la scelta deve partire da una valutazione completa dell’applicazione.
SADA CAVI mette a disposizione un’ampia gamma di soluzioni per il settore industriale, l’automazione, l’energia e le applicazioni speciali, affiancando i clienti nella selezione dei prodotti più adatti alle diverse condizioni operative.
