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Protección de Cables de Alimentación Submarina

Los cables de alimentación submarinos se utilizan en gran medida en diversas fuentes de energía renovables en alta mar, como las instalaciones eólicas, de olas y mareas para transferir energía a la costa, pero también en plataformas de petróleo y gas y observatorios de ciencias oceánicas. Aseguran el suministro de energía a áreas remotas y al conectar las transmisiones eléctricas regionales permiten el comercio de energía global.

La creciente importancia del sector de la energía marina renovable y el enfoque de la palabra en cuestiones ambientales han convertido a los cables de alimentación submarinos en una infraestructura de importancia crítica. Los métodos de instalación y protección más eficientes y confiables son la principal preocupación de ingenieros y fabricantes.

Características Básicas de los Cables de Alimentación Submarina
Hay dos tipos básicos de cables de alimentación submarinos: HVAC (alto voltaje, corriente alterna), limitado por la distancia de transmisión a menos de 80 km pero mucho más económico que el HDVC (alto voltaje, corriente continua) para distancias más largas y para interconexiones . La corriente alterna se transmite hacia abajo por cada uno de los tres conductores mientras que la corriente directa desciende por un conductor primario y requiere otro conductor o un ánodo / cátodo para la trayectoria de retorno. La elección del cable depende de la longitud de la ruta, el voltaje, la capacidad de transmisión y las características de la red.

Los cables de alimentación submarinos pueden alcanzar hasta 1.500 mm de diámetro dependiendo de la capacidad de transporte de corriente y la cantidad de protección de blindaje y hasta 140 kg / m, dependiendo del tipo. La cantidad de armadura depende del fabricante y las condiciones del fondo marino. Más fuertes las olas y las corrientes, se necesita más armadura.

¿Por qué proteger los cables de alimentación submarinos es de vital importancia?
La razón más importante es obviamente el hecho de que los cables de alimentación submarinos suministran energía a áreas remotas o aseguran telecomunicaciones confiables. Tenerlos dañados tiene un impacto directo en la vida de las personas.

Además, la instalación, el mantenimiento y la reparación de cables de alimentación submarinos cuestan mucho. Los daños durante la instalación son bastante frecuentes y pueden manifestarse inmediatamente o incluso muchos años después. Una vez instalados, los cables corren el riesgo de dañarse por los arrastreros de pesca y los anclajes de los barcos. Es crucial que la ruta de tendido del cable se inspeccione cuidadosamente y se seleccione para minimizar el impacto ambiental y maximizar la protección del cable. Los cables submarinos están sujetos a daños cuando no se instalan correctamente y no están protegidos adecuadamente.

La reparación de un cable de alimentación submarino dañado es un proceso laborioso y costoso que puede durar de semanas a muchos meses, dependiendo del nivel de daños, la ubicación de la falla y la disponibilidad del barco. Durante este tiempo, se interrumpirá el suministro de servicios esenciales en un área amplia. Expertos en empalme de cables están sacando el cable dañado a la superficie y están agregando un pedazo de cable en el cable original para conectar ambos extremos.

Los cables de alimentación submarinos también requieren un mantenimiento regular para evitar el deterioro. Esta es una actividad costosa y desafiante realizada por embarcaciones especializadas y depende en gran medida del clima y las condiciones del mar. Sin embargo, si se demuestra que un cable está protegido confiablemente, el mantenimiento se puede programar de manera diferente y las intervenciones se pueden minimizar.

Técnicas convencionales para la protección de cable submarino
La mayoría de los cables de alimentación submarinos hoy en día están colocados en aguas poco profundas a menos de 500 m de profundidad y generalmente están enterrados. Para cables en áreas de arena, se deben considerar zanjas más profundas. El entierro del cable proporciona una protección confiable, pero sigue siendo una técnica compleja que puede alterar localmente el lecho marino y formar agua turbia.

En áreas donde no es posible el enterramiento, la decisión sobre la técnica más apropiada se toma en función de la superficie, las posibilidades de instalación y la longitud y la funcionalidad principal del cable. Otras prácticas comunes incluyen colchones de concreto, zanjas de roca y tuberías articuladas. Sin embargo, todos los métodos convencionales existentes muestran algunas desventajas en cierto punto, generalmente en términos de corrosión, rentabilidad, radio de curvatura, diseño o fatiga de los conductores eléctricos.

Conscientes de la importancia y la importancia de este asunto, los profesionales de las energías renovables marinas dan la bienvenida a cualquier decisión nueva que pueda mejorar la situación actual y ofrecer una protección confiable de cable submarino.

Una solución innovadora: protección y lastre de conchas de hierro fundido 
Líder europeo en la fabricación de contrapesos de hierro fundido para una amplia gama de industrias, la fundición francesa FMGC , la filial de fundición de Farinia Group , decidió diversificar su oferta hace algunos años y aplicar su experiencia en soluciones innovadoras de lastre para la energía renovable marina. Sector. Desde entonces, la empresa nunca se ha aprovechado para invertir en nuevos productos. La idea de las cáscaras de protección y de lastre de hierro fundido surgió de la necesidad del sector de implementar una solución con: 
alto nivel de confiabilidad
buena resistencia a la abrasión y a la corrosión
impacto ambiental minimizado
resistencia para resistir todas las tensiones de colocación y empotramiento

En 2014, FMGC lanzó un proyecto de I + D colaborativo e innovador en asociación con Innosea (empresa de ingeniería) y Gem (laboratorio de la Universidad de Nantes y Centrale Nantes) para responder a las expectativas específicas de la industria de energía renovable marina. El objetivo del proyecto fue desarrollar una gama completa de proyectiles de hierro fundido articulados que protegen, estabilizan y bañan las conducciones submarinas (cables, tuberías, etc.) y los equipos de instalación semiautomáticos.

El objetivo principal de las capas protectoras y de lastrado es reducir significativamente el costo de la conexión eléctrica para las soluciones MRE y, a través de ella, reducir el costo de los kWh.

Después de varios meses de intensa colaboración, el consorcio IBOCS diseñó, fabricó y probó sus primeras carcasas en febrero de 2015. Se han instalado cerca de Ushant 40 m de proyectiles de hierro fundido (réf: IBS-70-88) alrededor de un cable eléctrico de 69 mm de diámetro. en el Fromveur, una de las corrientes más poderosas de Europa. Sujeto a las condiciones específicas del sitio y el mal clima (fuertes tormentas y mareas), las granadas de hierro fundido han garantizado completamente la estabilidad y protección del cable eléctrico.

FMGC ha suministrado 200 metros de proyectiles para proteger el cable de la turbina mareomotriz Sabella D10 , que se instalaron con éxito en junio de 2015.

Desde entonces, la compañía ha suministrado muchos proyectiles a diferentes keyplayers y compañías de energía de MRE. La solución se puede personalizar de acuerdo con el proyecto y los requisitos de diseño del cliente.

¿Por qué el hierro fundido?
Cast Iron tiene numerosas ventajas comprobadas para diversas soluciones MRE . Es más denso que el hormigón y la corrosión de hierro fundido (alrededor de 0,25 milímetros por año) es inofensiva para el medio ambiente marino debido a las bajas cantidades de residuos lixiviados. El hierro fundido es un material reciclable y permite la fabricación personalizada de piezas complejas con alta resistencia y buena maquinabilidad.

Las ventajas de las cáscaras protectoras y de lastre de un vistazo: 
- Peso suficiente para estabilizar los cables
Un diseño hidrodinámico
Un aumento del bendradius para que coincida con el del cable y el relieve submarino
Una transferencia de fuerzas de tracción durante la instalación del cable
Masa suficiente durante toda la duración del período de inmersión (mínimo de 20 años)
Un diseño simple, robusto y económico

Durante la instalación, las conchas de hierro fundido: 
Proporcione soporte adicional para manejo o semiautomatización para aumentar la velocidad de instalación
Minimice el nivel de dificultad de manejo 
Mejorar la seguridad en el trabajo
Disminuir los costos de instalación

La importancia cada vez mayor del sector de MRE, pero también la necesidad de la palabra de contar con telecomunicaciones confiables, ha hecho que los cables de energía submarinos sean elementos de infraestructura de importancia crítica. Además, el cambio climático puede afectar las actividades marinas como la pesca y exponer los cables a peligros más naturales.

Los cables de alimentación submarinos requieren una inversión sólida que se construirá, instalará, mantendrá, si es necesario, se reparará y se espera que garantice a largo plazo la transferencia de electricidad. Mejore la protección de los cables, menos el costo inesperado de la reparación. Para adaptarse a las altas y cambiantes expectativas del sector y a las difíciles condiciones del terreno, los fabricantes deben proporcionar soluciones innovadoras y confiables. Los cables de alimentación submarinos deben soportar condiciones y entornos difíciles con posibilidades limitadas de intervención en caso de falla.

Las cáscaras protectoras y de lastre proporcionan la protección más confiable y robusta del cable de alimentación submarino resistiendo el alto impacto, la abrasión y la corrosión. El producto es muy flexible y se puede adaptar a diferentes tipos de cables, diferentes pesos y diferentes condiciones del fondo marino.


Fuente; subsea

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