Come scegliere il cavo giusto per garantire massime prestazioni e durata? Nei motori elettrici l’isolamento fa la differenza, e non tutti i cavi sono uguali.
Quando si progetta un motore elettrico e lo si vuole certificare secondo gli standard UL, uno dei primi elementi da considerare è il sistema di isolamento. Questo sistema è stato definito da Underwriters Laboratories Inc. (in breve, UL) e comprende una lista di materiali isolanti tra loro compatibili, che non interagiscono in modo negativo. Per quanto riguarda i cavetti di connessione, o lead wires, nei sistemi di isolamento in classe B e classe F, la scelta spesso ricade sulle famiglie di materiali XLPE (Cross-linked Polyethylene) e XLPO (Cross-linked Polyolefin).
Cosa significano le sigle XLPE e XLPO?
- XLPE (Cross-linked Polyethylene) è un tipo di polietilene reticolato (attraverso un processo chimico o per irraggiamento) che rientra nella macrofamiglia XLPO;
- XLPO (Cross-linked Polyolefin) è la macrofamiglia di polimeri reticolati a cui appartiene anche il polietilene. In altre parole, XLPE è un sottogruppo di XLPO.
Quando si parla di cavi certificati UL, questi acronimi identificano la famiglia chimica del materiale utilizzato per l’isolamento. Ad esempio, nei sistemi di isolamento UL, potremmo trovare in elenco XLPO 150 °C o XLPE 150 °C: all’interno di queste voci rientrano anche cavi come RADOX® UL 3289 e RADOX® UL 3680. Nel caso di XLPE 125 °C, invece, RADOX® UL 3266 fa al caso vostro.
Eccellere con la reticolazione per irraggiamento
La sigla “XL” indica la reticolazione del polimero (cross-linking). Senza reticolazione, le catene di polietilene possono scorrere le une sulle altre, fondendosi a temperature relativamente basse, mentre il cross-linking assicura maggiore stabilità chimica e resistenza alle alte temperature.
Esistono due principali processi di reticolazione: il più semplice è la reticolazione chimica (chemical cross-linking), che è simile alla vulcanizzazione della gomma. Nel compound viene inserito un attivatore e si esegue una “cottura” speciale per innescare la reazione chimica che crea i legami fra le catene di polimero.
L’altro processo è la reticolazione per irraggiamento, o irradiazione (cross-linked by irradiation). Qui il cavo, dopo l’estrusione dell’isolante, viene bombardato con raggi beta (elettroni ad alta energia) all’interno di appositi bunker schermati. Questo processo garantisce un livello di reticolazione superiore, con prestazioni termiche e meccaniche nettamente migliori, ma comporta investimenti più elevati sia in termini di macchinari (serve un generatore di raggi beta) sia per il consumo energetico. Questo tipo di reticolazione è considerato di fascia alta nel settore dei sistemi di isolamento dei cavi.
Il compound RADOX® utilizza proprio la reticolazione per irraggiamento, che offre performance superiori rispetto ad altri prodotti presenti sul mercato che impiegano la reticolazione chimica.
Puoi approfondire l’argomento con il nostro articolo dedicato a come avviene il processo di reticolazione per irraggiamento.
Proprietà tecniche principali e prestazioni in condizioni critiche
I cavi XLPE e XLPO sono consigliati per l’uso in motori o generatori elettrici con classe di isolamento fino alla classe F (150 °C). Nel caso dei Cavi RADOX®, grazie alla reticolazione per irraggiamento, le prestazioni termiche possono arrivare per brevi periodi anche fino a 250 °C.
In sintesi, i vantaggi dei cavi XLPE/XLPO reticolati per irraggiamento sono:
- Resistenza termica aumentata: il reticolo molecolare previene la fusione dell’isolante anche a temperature elevate;
- Maggiore stabilità dimensionale: mantiene proprietà meccaniche e di isolamento anche in condizioni critiche;
- Elevata resistenza chimica (Radox UL 3680): adatto in ambienti difficili, con oli, combustibili o agenti corrosivi.
Puoi scoprire più dettagli sul nostro articolo che tratta la resistenza al calore dei materiali isolanti.
Reticolazioni a confronto per costo, durata e manutenzione
I diversi tipi di reticolazione presentano distinti pro e contro.
La reticolazione chimica è un processo meno costoso in termini di produzione, ma con performance termiche e meccaniche inferiori. È ottima per applicazioni meno esigenti ma ha una vita utile inferiore; inoltre, potrebbe richiedere maggiori precauzioni e controlli in caso di esposizione a sollecitazioni termiche e vibrazionali frequenti.
La reticolazione per irraggiamento richiede un investimento elevato in tecnologia e un consumo energetico maggiore. Questo si traduce in un costo più alto del cavo, ma con performance marcatamente superiori. I cavi reticolati per irraggiamento, come i cavi RADOX®, offrono in genere una maggiore durata in ambienti severi come alte temperature o contatto con agenti chimici. Le proprietà meccaniche e di resistenza chimica di questi cavi si traducono in una migliore qualità del prodotto finito, sia esso un motore, un generatore o qualunque altra applicazione elettrica.
Miotti come Global Distribution Hub
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Una scelta affidabile e duratura
La scelta tra XLPE (Cross-linked Polyethylene) e XLPO (Cross-linked Polyolefin) non è soltanto una questione di sigle, ma di prestazioni termiche, meccaniche e di costo. Se stai progettando un motore elettrico da certificare UL e vuoi massimizzare durata e affidabilità, un cavo XLPE/XLPO reticolato per irraggiamento come RADOX® è la soluzione che offre maggiori garanzie.