FENOMENI DI FRETTING-FATIGUE SU UN CONDUTTORE ELETTRICO

Abstract

I conduttori elettrici aerei per linee di alta tensione sono funi metalliche costituite da più fili avvolti ad elica in strati successivi attorno a un filo/anima centrale. La vita in servizio di questi componenti spesso è drasticamente ridotta dalle vibrazioni eoliche che generano, nella vicinanza dei morsetti di sospensione e dei dispositivi di ancoraggio, movimenti di scorrimento relativo di piccola ampiezza tra le superfici dei singoli fili a contatto tra loro. Questo fenomeno provoca sul componente il danneggiamento denominato fretting-fatigue, che rappresenta una delle cause principali di rottura dei fili dei conduttori e, in condizioni eccezionali, dell’intera fune. Scopo dell’attività di failure analysis qui descritta è identificare la morfologia nonchè comprendere la natura e le cause dei fenomeni coinvolti nel cedimento di un conduttore di tipo AAAC (in lega di alluminio 6101), composto da 61 fili (su quattro strati concentrici) appartenente ad una linea ad alta tensione a fascio binato senza ammortizzatori di vibrazione né distanziatori. Per lo svolgimento dell’attività è stata seguita una tipica procedura di failure analysis, prendendo in considerazione sia il conduttore danneggiatosi in esercizio che un conduttore nuovo delle medesime caratteristiche. L’analisi visiva e l’esame frattografico hanno evidenziato le tipiche caratteristiche morfologiche del fenomeno di fretting-fatigue; le prove di trazione e le analisi chimiche eseguite sia sul conduttore nuovo che su quello esercito hanno escluso la presenza di difetti o anomalie nel materiale. L’insieme degli esami effettuati ha permesso di identificare nei fenomeni di vibrazione eolica la causa scatenante del danneggiamento. Per evitare il ripetersi del fenomeno, si è consigliato l’attrezzamento della linea con distanziatori e ammortizzatori: tali accorgimenti hanno risolto in modo definitivo il problema lamentato.