Giunti per cavi soggetti a elevati cicli termici | Affidabilità delle reti di media tensione
Le moderne reti elettriche stanno diventando sempre più dinamiche. L’integrazione delle energie rinnovabili e i profili di carico variabili introducono nuovi fattori di stress operativo per i sistemi di cavi a media tensione.
Uno dei più critici è rappresentato dagli elevati cicli termici: il ripetuto riscaldamento e raffreddamento dell’infrastruttura dei cavi in condizioni di carico elettrico variabile.
Mentre i sistemi tradizionali operavano in condizioni relativamente stabili, le reti odierne sono caratterizzate da continue variazioni termiche. Questa evoluzione influisce direttamente sulle prestazioni e sull’affidabilità a lungo termine dei giunti per cavi.
→ Che cosa sono gli elevati cicli termici?
→ Perché sono importanti per le moderne reti elettriche?
→ In che modo i cicli termici influenzano i sistemi di cavi
→ Limiti dei sistemi di giunzione convenzionali
→ Valutazione e considerazioni sui test
→ Risultati della ricerca sugli elevati cicli termici nelle reti di media tensione
→ Prospettiva a livello di rete
→ Verso la progettazione di giunti a prova di futuro e conclusioni
→ Contenuti scaricabili e link correlati
Che cosa sono gli elevati cicli termici?
I cicli termici elevati si riferiscono al ripetuto riscaldamento e raffreddamento dei sistemi di cavi causato dalla variazione dei carichi elettrici.
- Produzione intermittente di energia da fonti rinnovabili, come il solare e l’eolico
- Variabilità del carico nei processi industriali elettrificati
- Congestione della rete e operazioni di commutazione

Perché è importante nelle moderne reti elettriche
Il ciclo termico non è più un fenomeno occasionale. È diventato una caratteristica strutturale dei moderni sistemi energetici.
• Le previsioni sulla durata operativa
• Le aspettative di affidabilità
Come i cicli termici influenzano i sistemi di cavi
I cicli termici generano diversi effetti interconnessi all’interno dei sistemi di cavi.
Materiali diversi si espandono e si contraggono in risposta alle variazioni di temperatura.
Le ripetute espansioni e contrazioni provocano un accumulo di tensioni meccaniche, in particolare nelle interfacce tra materiali differenti.
Nel tempo, le proprietà dell’isolamento possono degradarsi e all’interno del sistema possono formarsi dei vuoti.

Limiti degli approcci convenzionali alla giunzione dei cavi
Molte tecnologie per la giunzione dei cavi sono state sviluppate sulla base delle seguenti ipotesi:
- Condizioni di carico stabili
- Comportamento del sistema prevedibile
- Ambienti di installazione controllati
Valutazione e considerazioni sui test
I metodi di prova convenzionali si basano spesso su condizioni stazionarie o su scenari con un numero limitato di cicli termici.
• Test combinati di sollecitazione elettrica e meccanica
• Simulazioni di invecchiamento a lungo termine
Risultati della ricerca sugli elevati cicli termici nei giunti di media tensione
La ricerca dimostra sempre più chiaramente che gli elevati cicli termici rappresentano un fattore strutturale per l’affidabilità delle reti di media tensione.

System-Level perspective
Thermal cycling should not be analysed at component level alone.
Relevant system-level factors include:
- Cable design and construction
- Installation environment
- Load profile over time
- Accessibility for maintenance
A system-oriented approach provides a more accurate view of long-term performance.
Verso una progettazione dei giunti a prova di futuro
L’attenzione nella progettazione dei giunti per cavi sta cambiando.
Da: Temperatura massima >>>>> Verso: Distribuzione interna della temperatura
Questo determina:
- Gradienti termici
- Livelli di sollecitazione meccanica
- Comportamento al degrado
