Che cosa sono i cavi sotterranei?

Immaginate tutti i cavi disordinati che un tempo pendevano sopra le nostre strade. Ora, immaginate un mondo in cui l'elettricità viaggia in sicurezza, nascosta sotto i nostri piedi! Questo è il fantastico compito dei cavi sotterranei . Questi cavi sono come le vie segrete per l'energia elettrica, assicurando che case, scuole e fabbriche ricevano elettricità ogni singolo giorno.

Perché li mettiamo sottoterra? Beh, i cavi aerei possono rompersi durante i temporali più forti, o avere un aspetto piuttosto sgradevole fluttuando sopra le nostre città. I ​​cavi sotterranei sono protetti dalle intemperie come vento, pioggia e fulmini, e rendono le nostre città molto più belle! Ma ecco il problema: costano molto di più installarli e ripararli in caso di problemi.

In questa guida approfondiremo l'argomento. Impareremo a conoscere i diversi tipi di cavi interrati, di cosa sono fatti, come si mantengono freddi, come gli ingegneri li interrano, come li riparano e cosa dobbiamo tenere a mente per il nostro pianeta.

Come selezioniamo i cavi interrati

Gli ingegneri hanno a disposizione metodi intelligenti per raggruppare i cavi, un po' come ordinare i libri in una biblioteca. Questo li aiuta a scegliere il cavo giusto per ogni progetto. Esamineremo tre metodi principali.

Da quanti fili ci sono dentro

Per prima cosa, pensiamo al cuore del cavo: i fili veri e propri che trasportano l'elettricità. Quanti fili principali ha un cavo?

• Cavi unipolari: immagina un cavo con un solo filo principale all'interno. Ecco un cavo unipolare! Sono come una corsia singola superveloce su un'autostrada, ideali per trasportare molta energia. Ad esempio, vengono utilizzati per collegare grandi macchinari o per trasportare elettricità su lunghe distanze. Cosa li rende interessanti? Non sono troppo pesanti e sono facili da piegare, ma ricorda, trasportano un solo flusso principale di energia.
• Cavi a tre conduttori: ora, immagina 3 fili principali raggruppati insieme in un unico cavo robusto. Questo è un cavo a tre conduttori. Perché tre? Perché la maggior parte dei nostri grandi impianti elettrici (come quelli delle fabbriche o di interi quartieri) funziona meglio con un sistema di alimentazione "trifase", che è estremamente efficiente. Questi cavi sono più resistenti e più ordinati rispetto all'utilizzo di tre singoli fili separati. Sono come tre corsie su un'autostrada, che lavorano tutte insieme!
• Cavi multipolari: cosa succede se hai bisogno di ancora più connessioni separate? I cavi multipolari hanno quattro o più fili principali al loro interno. Vengono utilizzati quando è necessario controllare molte cose diverse contemporaneamente in un sistema elettrico complesso. Sono come un'intera rete segreta di percorsi all'interno di un unico cavo!

  In base alla potenza dell'elettricità (tensione nominale)

  Successivamente, gli ingegneri classificano i cavi in ​​base alla "spinta" (quella che chiamiamo tensione ) dell'elettricità. Immagina di confrontare una piccola pompa da giardino con una gigantesca pompa antincendio: entrambe trasportano acqua, ma con potenze molto diverse!

  • Cavi a bassa tensione (BT): questi cavi gestiscono elettricità fino a 1 kV. Sono ovunque! Li trovi in ​​casa, a scuola e nei negozi, per alimentare luci, computer e oggetti di uso quotidiano. Sono i cavi che vedi più spesso nelle città.
  • Cavi di media tensione (MT): sono più resistenti! Funzionano con tensioni da 1 kV fino a 35 kV. Sono come le strade principali che collegano le grandi centrali elettriche ai grandi edifici o alle aree industriali. Sono un collegamento estremamente importante nella nostra rete elettrica.
  • Cavi ad alta tensione (AT): sono i veri giganti! Gestiscono elettricità da 35 kV, a volte anche centinaia di migliaia di volt! I cavi ad alta tensione sono come le superstrade dell'energia, trasportando enormi quantità di elettricità su lunghissime distanze, dal luogo di produzione (come una grande centrale elettrica) alle principali città.

  Da come vengono messi nel terreno

  Infine, come fanno gli ingegneri a nascondere questi cavi sottoterra? Esistono diversi metodi, ognuno con i suoi pro e contro.

  • Cavi interrati direttamente: questo è il metodo più semplice. Gli ingegneri scavano un fosso, posano il cavo direttamente nel terreno e poi lo ricoprono. Una volta interrati, non si vedono più, il che è ottimo per l'estetica! È più economico farlo in questo modo. Ma ecco il problema: se un cavo si rompe in seguito, trovare esattamente dove si è rotto è come cercare un ago in un pagliaio, e dissotterrarlo è un lavoro arduo.
  • Installazione a canaletta: immagina di posare i cavi all'interno di una lunga scatola di cemento aperta appoggiata a terra. Questa è l'installazione a canaletta. Questi cavi sono visibili e facili da raggiungere, quindi controllarli o ripararli non è poi così difficile. È l'ideale se pensi di dover aggiungere altri cavi in ​​seguito.
  • Installazione di tunnel: per progetti davvero grandi, come portare l'energia elettrica sotto un fiume o attraverso un enorme centro urbano, a volte gli ingegneri costruiscono veri e propri tunnel sotterranei solo per i cavi! Inizialmente, la costruzione costa molto. Ma una volta costruiti, controllare, riparare o aggiungere altri cavi all'interno è molto, molto più semplice. È come avere un proprio percorso sotterraneo privato per l'energia, il che è fantastico!

  Di cosa sono fatti i cavi sotterranei?

  Pensate a un cavo interrato come a una cipolla molto resistente, composta da molti strati. Ogni strato ha un compito fondamentale: garantire che l'elettricità scorra in modo sicuro e che il cavo duri a lungo sottoterra.

  • Nuclei o conduttori: questo è il vero centro, il motore, la parte principale che trasporta effettivamente l'elettricità. Di solito è costituito da molti sottili fili di rame o alluminio intrecciati tra loro. Perché intrecciati? Perché rende il cavo flessibile, quindi è più facile da installare! A volte, i fili di rame vengono rivestiti con un sottile strato di stagno argentato per facilitarne la connessione e impedirne la ruggine.
  • Strato isolante: questo strato è un'importantissima protezione di sicurezza attorno a ciascun filo. È realizzato in plastica o gomma speciale. Il suo compito? Impedire la fuoriuscita di elettricità (si chiama dispersione elettrica!) e impedire che i fili si tocchino tra loro, causando un cortocircuito o persino un incendio. Più spesso è questo strato, più forte è l'elettricità che può trattenere in sicurezza.
  • Guaina metallica: sopra l'isolamento, c'è un robusto rivestimento metallico, solitamente in piombo o alluminio. Questo strato è come l'armatura del cavo! Impedisce all'acqua, ai gas e alle sostanze chimiche nocive presenti nel terreno di raggiungere le parti interne più importanti. Questa schermatura metallica è fondamentale per garantire che il cavo duri per molti, molti anni nella sua sede sotterranea nascosta.
  • Rivestimento: Proprio sopra lo scudo metallico c'è uno strato morbido, spesso realizzato in tessuto resistente come la juta. Qual è il suo scopo? Serve semplicemente a proteggere lo scudo metallico da graffi o schiacciamenti quando viene aggiunto lo strato successivo, molto più resistente. Consideratelo un'imbottitura protettiva.
  • Armatura: è qui che il cavo ottiene la sua super resistenza! È composta da uno o due strati di robusti fili d'acciaio o nastro adesivo avvolti attorno al cavo. Questo strato protegge il cavo da danni fisici, ad esempio se qualcosa di appuntito lo colpisce accidentalmente durante l'installazione o se qualcuno scava nelle sue vicinanze in seguito. Alcuni cavi non necessitano di questo strato se si trovano in un punto molto sicuro.
  • Rivestimento: Infine, lo strato più esterno, spesso sempre di iuta. Questo "rivestimento" è come la pelle esterna del cavo. Protegge la robusta armatura in acciaio dalla ruggine e dagli agenti atmosferici. È l'ultima linea di difesa!

  Materiali isolanti moderni

  • Polietilene reticolato (XLPE): questo materiale è un vero e proprio supereroe dell'isolamento! È incredibilmente resistente al calore, non si mescola male con le sostanze chimiche ed è fantastico per proteggere dall'acqua. Questo lo rende perfetto per i cavi ad alta potenza. L'XLPE può funzionare anche in condizioni di temperature molto più elevate, il che significa che i cavi realizzati con questo materiale possono trasportare ancora più elettricità!
  • Gomma etilene-propilene (EPR): ecco un'altra fantastica opzione! L'EPR è estremamente flessibile e gestisce molto bene i grandi sbalzi di temperatura. Quindi, che il terreno diventi molto caldo d'estate o gelido d'inverno, i cavi EPR continuano a funzionare perfettamente. Una vera svolta per le località con condizioni meteorologiche estreme!

  Questi isolanti in plastica avanzata fanno sì che i cavi durino molto più a lungo, richiedano meno riparazioni e funzionino molto meglio dei vecchi materiali. È come passare da una vecchia e lenta auto a una nuovissima e velocissima auto sportiva elettrica!

  Conclusione

  Quindi, cosa abbiamo imparato da questi incredibili cavi sotterranei nascosti? Sono un modo estremamente intelligente e importante per fornire elettricità a tutti noi. Rendono le nostre città più belle, proteggono la nostra energia dalle tempeste e sono molto, molto più sicuri per le persone. È una soluzione fantastica!

  Sì, costano di più da installare e sono più difficili da riparare in caso di problemi. Ma gli ingegneri hanno escogitato modi intelligenti per raggrupparli (in base al numero di fili, all'intensità di corrente e al modo in cui sono installati), e nuovi materiali come XLPE ed EPR li rendono più resistenti e duraturi che mai.

  La cosa più importante per gli ingegneri è gestire il calore. Troppo calore può causare grossi problemi! Quindi, devono sempre considerare il tipo di terreno attorno al cavo, la sua profondità e quanti cavi sono raggruppati insieme. Questi dettagli sono fondamentali per garantire la sicurezza della nostra energia.

  Mentre sempre più città in tutto il mondo scelgono di nascondere le proprie linee elettriche per un futuro più sicuro e più bello, dobbiamo continuare a imparare. Dobbiamo continuare a studiare l'impatto di questi cavi sulla Terra a lungo termine. In questo modo, possiamo continuare a migliorare e garantire che il nostro futuro energetico sia sicuro per noi e positivo per il nostro pianeta. È un lavoro impegnativo, ma a cui lavorano persone dedicate ogni giorno!