Cavi MT sottomarini

[ocapobbanda]

Buonasera colleghi, spero innanzitutto che questo topic sia inserito nella sezione corretta, in caso contrario mi scuso con gli admin.
Volevo chiedervi se avete informazioni in merito alle norme CEI (se esistono) relativamente al dimensionamento di cavi MT per applicazioni sottomarine. Fino ad ora li ho trattati come cavi MT terrestri in termini di dimensionamento, ovviamente fatte le dovute considerazioni.
grazie a tutti

Ps. naturalmente ogni suggerimento o consiglio è sempre ben accetto ;)

[Candy]

Invece di aiutarti, ti assillo con domande:
- Per applicazioni sottomarine intendi dire che l'uso dell'energia elettrica sarà fatto sott'acqua?
- Oppure intendi dire che il trasporto di energia è tratti di transito in acqua, magari per brevi distanze?

[ocapobbanda]

E' corretta la seconda...il cavidotto complessivo si sviluppa in parte in acqua...in mare per l'esattezza.

[fpalone]

Salve ocapobbanda,
ad oggi non esistono normative CEI (ma anche IEC o CENELEC) dedicate ai cavi sottomarini.
Per il calcolo della portata e per le prove dielettriche può ancora essere accettabile rifarsi alle norme esistenti pensate per i cavi terrestri come la IEC 60287 per quanto riguarda la portata.
Occorre di certo tenere in conto le differenze costruttive ed installative: giusto per fare un esempio i cavi sottomarini sono molto spesso tripolari e non può essere effettuato il cross-bonding. Inoltre le condizioni di posa, in termini di conduttanza termica, cambiano notevolmente tra il punto di approdo e il percorso in mare per cui è essenziale identificare il "collo di bottiglia" per la portata.
Per quanto riguarda tuttavia prove specifiche (ed in particolare meccaniche, di fondamentale importanza dato che la fase di posa è quella critica) per cavi sottomarini, gli unici riferimenti di cui sono a conoscenza sono emessi dal CIGRE, come ad esempio la brochure 219 oppure le pubblicazioni ELECTRA n°171 e n°189.
Ovviamente il senso di richiedere prove meccaniche addizionali rispetto a quelle previste in fase di certificazione dipende dal progetto a cui lavori: stiamo parlando di un progetto che prevede 1 km di cavi o 100 km ?
qual è la profondità di posa?

[ocapobbanda]

salve fpalone, ti ringrazio per la risposta. Stiamo parlando di tratte inferiori al km ad eccezione di una di poco superiore al km stesso, e posate sul fondo del mare a causa di vincoli ambientali che ne impediscono l'interramento. Purtroppo la letteratura tecnica italiana non fornisce granchè (come ampiamente previsto ahimè) su questo specifico problema, anche perché, se Dio vuole che questo progetto veda la luce, sarà il primo caso in assoluto di eolico off-shore in Italia.
Concordo con te che il problema sia quasi prettamente termico e proprio in prossimità dello sbarco anche se la corrente che scorre nel cavo sottomarino sarà la stessa che correrà nel cavo a terra. Tuttavia la letteratura internazionale mi suggerisce che forse non è poi un problema così grave visto che nei mari del Nord, dove gli eolici off-shore sono abbondantemente sviluppati, le sezioni tra il cavo a mare e quello a terra sono le stesse e li lo sbalzo termico è molto più importante che alle nostre latitudini. Ne approfitto per un dubbio che mi sta affliggendo ultimamente riguardo il cavo a terra. Dal punto di vista della portata, un cavo MT tripolare da 400 è sufficiente per la potenza da trasportare (30 MW) ma ho problemi dal punto di vista termico perché per un breve tratto il cavidotto sarà costituito da tubazione di acciaio (e non posso cambiarne la tipologia perché si attraversa la ferrovia). Questo problema termico potrebbe risolversi aumentando la sezione a 500 mmq o addirittura a 630 mmq, ma mi sembrano sezioni eccessive ed abbondantemente sovradimensionate che farebbero aumentare i costi in maniera spropositata. Se prevedessi invece la posa di tre cavi unipolari da 400 invece di un tripolare?
Scusandomi per questo brevissimo off-topic rientro subito in argomento. Le prove meccaniche sui cavi sottomarini saranno espressamente richieste al fornitore del cavo.

[fpalone]

se il tratto terrestre è di lunghezza rilevante (più di qualche decina di metri), il mio consiglio è di effettuare un giunto in prossimità dell'approdo e di proseguire quindi con cavi unipolari, la cui sezione minima (data la portata richiesta) può essere facilmente calcolata con le norme vigenti.

[ocapobbanda]

il cavo terrestre è lungo circa 4 km. Ad ogni modo, da alcune verifiche effettuate ho ritenuto di correggere in aumento la sezione portandola a 500 mmq dato che pur essendo sufficiente il 400 per la corrente da trasportare, la variabilità delle condizioni di esercizio stresserebbe il cavo (non è una linea di distribuzione i cui carichi sono più o meno costanti o comunque definiti).

[fpalone]

Faccio il punto per vedere se ho capito; il progetto prevede un cavo sottomarino di lunghezza di circa 1 km, ed un tratto terrestre di circa 4 km.
Per il tratto terrestre hai intenzione di usare tre cavi unipolari da 500 mm2 giusto?

[ocapobbanda]

non proprio. il cavidotto sottomarino è suddiviso in tratte che collegano tra loro le varie turbine e l'ultima turbina al punto di approdo. Si parla di 700 m per ogni tratta di collegamento. A terra sicuramente utilizzerò il 500 ma devo solo valutare se utilizzare un tripolare o tre unipolari. In sostanza devo vedere cosa mi conviene in termini di scambio termico e compensazione dei campi magnetici.

[fpalone]

Io userei senza dubbio tre unipolari per il tratto terrestre, principalmente per difficoltà di installazione (non ho mai visto, nemmeno in un catalolgo, un cavo tripolare terrestre MT di sezione 500 mm2). La posa a trifoglio dovrebbe comunque garantire una fascia di rispetto ridotta, dal punto di vista dei campi elettromagnetici.