Cabos submarinos – construção, características, colocação de cabos e juntas

Uma introdução aos cabos submarinos e cabos de alimentação submarinos

Introdução aos cabos submarinos

O desenvolvimento de parques eólicos offshore e plataformas offshore de petróleo e gás requer a instalação de cabos de energia, controle e monitoramento e comunicações entre as plataformas e a terra principal .

Para esse fim, cabos submarinos estão instalados, que também são usados ​​para energia e/ou comunicações entre as ilhas e a terra principal , entre países e até mesmo entre continentes.

Característica dos cabos submarinos

Cabos submarinos , que deve estar em conformidade com a Norma IEC 60288 ^[1] , são especificamente projetado e fabricado para ser instalado debaixo d'água , colocado no fundo do mar , levando em consideração que o fundo marinho é robusto e rochoso , que existem animais marinhos , que pode danificar os cabos , e isso é obrigatório que cabos deve resistir a tsunamis e atividade vulcânica , bem como arrastos usados ​​por pescadores , que são mais perigosos que o próprio peixe .

Para estabelecer as características de um cabo submarino é necessário considerar os seguintes parâmetros:

• Temperatura ambiente (fundo do mar e terra).
• Profundidade do enterro.
• Requisito específico de enterramento/proteção na aproximação da costa (enterramento mais profundo, tubo de perfuração direcional…).
• Espaçamento axial dos cabos.
• Resistividade térmica do fundo do mar e da terra.
• Comprimento do cabo submarino.
• Profundidades da água.

Típicas tensões nominais de cabos submarinos de energia são 3,6/6(7,2) kV para 290/500(525) kV , em sistemas AC , e superior em sistemas DC .

Dependendo da tensão nominal e da seção transversal (para sistemas DC os fabricantes constroem esses cabos com seções transversais de até 2.500 mm ² e para tensão nominal de rede até 725 kV ) eles podem ser multicore ou núcleo único .

• Deve ler:Por que os cabos coaxiais são altamente isolados?

Características dos cabos submarinos de energia

Principais características dos cabos submarinos de força são :

• Condutor: Cobre ou alumínio . Caso os condutores sejam utilizados em grandes profundidades e se solicitado, o condutor é vedado com material especial que impede a penetração de água em caso de danos no cabo.
• Isolamento: XLPE , EPR ou MENTE (papel impregnado em massa).
• Triagem: Fios de cobre ou fitas e bainha de chumbo quando necessário.
• Blindagem: A proteção do cabo contra tensões mecânicas é alcançado pela blindagem consistia em fios de aço (para cabos de núcleo único a blindagem deve ser de material não magnético – geralmente alumínio – para evitar superaquecimento da blindagem devido às correntes de Foucault ^[2] – Efeito Joule ), que fornecem também aos cabos a resistência mecânica necessária que durante a colocação ou puxar. Os fios de aço são de diferentes categorias de carga de ruptura e eles são fortemente galvanizados .
• Proteção externa: A proteção externa do cabo, de acordo com as condições e requisitos da instalação, é obtido por cobertura de PVC ou PE e camadas de fios de polipropileno ou juta .

Leia também:Tipos de cabos usados ​​na fiação interna

Cabos de alimentação de três núcleos também pode ter cabos de fibra óptica para comunicações , como mostrado na Figura 1

Figura 1 – Construção do cabo submarino trifásico

• Leia também:Por que cabos e linhas de transmissão de energia são soltos em postes elétricos e torres de transmissão?

Quando cabos de alimentação de núcleo único são usados ​​geralmente eles não incluem as fibras ópticas e nesta situação é necessário instalar também cabos submarinos de fibra óptica como o mostrado na Figura 3.

Figura 2 – Cabo submarino de fibra óptica

Alguns fabricantes incluem no mesmo cabo submarino comunicações (fibra óptica ) e controles para processamento submarino e sistemas de reforço, sejam os requisitos para fonte de alimentação de baixa, média ou alta tensão - cabos umbilicais (ver Figura 3).

Cabos umbilicais também pode incluir linhas de baixa e alta pressão (tubo de aço ) usado para fluidos .

Figura 3 – Cabo umbilical

• Leia também:Como localizar falhas em cabos? Falhas, tipos e causas de cabos

Procedimento básico para colocação de cabos submarinos

Colocação de um cabo submarino é um negócio notavelmente complexo, perigoso e caro.

As rotas precisam ser pesquisadas, a tecnologia desenvolvida, o o cabo precisa ser colocado sem ser perdido, quebrado ou danificado .

Antes de instalar um cabo submarino é necessário realizar uma série de ações:

• Escolha o roteamento , usando atualizado mapas náuticos .
• Avalie as condições geológicas da rota escolhida.
• Prossiga para identificação do fundo do mar , nomeadamente no que diz respeito à batimetria (profundidade ), inclinação , existência de incidentes topográficos , litologia (natureza do fundo do mar ), condições ambientais , como salinidade, temperatura e pH , e os movimentos dinâmicos que podem existir no fundo do mar (ondas, correntes marítimas, etc. ) ou que pode afetá-lo (tsunamis, atividade vulcânica, correntes de lodo, etc. ).

Uma vez que o roteamento é escolhido e todos os estudos do fundo do mar estão concluídos , é necessário descobrir se existem alongamentos foram o cabo precisa ser enterrado (usando uma máquina de enterramento de hidrojato ) e desenvolver tecnologias específicas para pesquisar constantemente o local onde o cabo está instalado para evitar danos ou cabo solto .

Cabos submarinos geralmente é feito por um navio de colocação de cabos , como visto nas Figuras 4 e 5, e robôs pode ser usado para controlar a colocação de cabos (ver Figura 6).

Figura 4 – Navio de lançamento de cabos

Figura 5 – Colocação de cabos submarinos

Figura 6 – Robô de colocação de cabos

• O que são os cilindros minúsculos em cabos e cabos de alimentação?

Juntas de cabos submarinos

Quando correr o cabo submarino é muito longo ou se dano ocorre no cabo é necessário instalar juntas de cabos .

Estas junções de cabos , que estão sujeitos a altas pressões , são executados antes a instalação de cabos no fundo do mar (sempre que possível nas instalações do fabricante), deve ser submetido a testes de isolamento e dielétricos e também para testes ultrassônicos e radiográficos , para garantir a confiabilidade da instalação.

A Figura 7 mostra uma fase das juntas de cabos submarinos.

Figura 7 – Execução da junção do cabo submarino

Bom saber:

^[1] IEC :Comissão Eletrotécnica Internacional.

^[2] Correntes de Foucault são correntes induzidas (fenômeno de indução magnética ).

Galeria de cabos submarinos / submarinos e submarinos elétricos

Sobre o Autor:Manuel Bolotinha

-Licenciatura em Engenharia Electrotécnica – Energia e Sistemas de Potência (1974 – Instituto Superior Técnico/Universidade de Lisboa)
– Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores (2017 – Faculdade de Ciências e Tecnologia/Nova Universidade de Lisboa)
– Consultor Sênior em Subestações e Sistemas de Potência; Instrutor Profissional

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