4 estrategias para una instalación de cables exitosa en nuevos proyectos de construcción

Con proyectos de construcción en marcha en todo el mundo, los ingenieros eléctricos pueden maximizar tanto la seguridad como la eficiencia de la instalación de cables al adoptar un enfoque proactivo en la instalación. Al aprovechar el poder del software de planificación, pueden garantizar una mayor vida útil de los cables y ahorrar tiempo y horas de mano de obra en la oficina y el campo.

“La planificación es un momento en el que los ingenieros deben dedicar tiempo a analizar diversas situaciones hipotéticas para tomar una buena decisión sobre la instalación real”, explica Sheri Dahlke, vicepresidenta de investigación y desarrollo de Polywater®.

Mediante un enfoque proactivo para el tirado de cables, los ingenieros pueden planificar unas redes de ductos que limitan el número de empalmes de cables y/o estructuras subterráneas, lo que ahorra dinero y tiempo al proyecto. “También pueden planificar instalaciones seguras que no excederán los límites de tensión del cable o equipo, lo que creará un entorno de trabajo seguro”, afirmó Wendy Peterson, coordinadora de ingeniería de soluciones para Polywater.

Antes incluso de que los equipos de campo coloquen los ductos en el suelo, los ingenieros pueden seguir estas cuatro mejores prácticas durante la fase de planificación.

Gestionar el llenado de cables para evitar atascos y retrasos en la instalación

El Código Eléctrico Nacional (NEC) de EE. UU. exige diferentes capacidades máximas de llenado de cables en función del número de conductores: 40% o menos de llenado para tres conductores, 31% para dos conductores y 53% para un conductor.

Los atascos pueden producirse en diseños con tres o más cables cuando su diámetro combinado es similar al diámetro interior del ducto. Para instalar cables de manera segura, debe haber un espacio libre que permita que haya distancia entre el cable y la pared del ducto.

“Cuando los tres cables se agrupan en una formación triangular, pueden encajar perfectamente en el mismo ducto”, comentó Dahlke. “En ese caso, cuando los cables pasan a una formación acunada o de lado a lado, se comprimen o atascan, en especial cuando pasan alrededor de una curvatura”.

“En esta situación, los ingenieros pueden aumentar o disminuir el diámetro interior del ducto, lo que [permite más espacio o] mantiene los cables en una formación triangular para que no se abran lo suficiente como para provocar atascos”, explicó. “Para determinar el llenado adecuado del cable, los ingenieros pueden usar el software Pull-Planner® de Polywater, que calcula el porcentaje de llenado [del ducto] en función de los tamaños del ducto y del cable. El programa evaluará la probabilidad de atasco basándose en tres cables, alineados lado a lado, que se atascan cuando se instalan alrededor de una curvatura o un barrido”, siguió Peterson.

Optimizar el radio de curvatura para controlar la tensión y la presión lateral.

Otra forma de aumentar la eficiencia en nuevos proyectos de construcción es predecir la longitud máxima de tracción sin superar la tensión máxima y las presiones laterales máximas especificadas por el fabricante del cable. Esta mejor práctica minimiza los empalmes y la infraestructura subterránea como las bóvedas.

“Las bóvedas adicionales son costosas”, afirmó Pat Estenson, vicepresidente y gerente general de la división de comunicaciones para Polywater. “Los empalmes también cuestan dinero y son posibles puntos de falla”.

La mayoría de los ingenieros eléctricos que diseñan sistemas subterráneos pueden suponer correctamente que cuanto menor o más estrecho sea el radio y mayor sea el grado de curvatura, mayor será la presión lateral. Al mismo tiempo, pueden predecir que aumentar el radio de curvatura tendrá un efecto significativo en la reducción de la tensión, pero no siempre es así.

“Suele haber cierta reducción de la tensión, pero no tanta como supone la mayoría”, confirmó Estenson. “Las cálculos en curvaturas muy grandes pueden mostrar un gran aumento de tensión debido a la longitud de la curvatura, pero es posible que no muestren un aumento significativo de la presión en las paredes laterales. Esto se debe a que el cable puede ser lo suficientemente pesado como para que se desplace por el fondo del ducto y no se eleve contra el lateral”.

Debido a que el grado de la curvatura y el radio de un ángulo pueden aumentar la presión lateral, cambiar o modelar el radio de curvatura en el software de planificación como Pull-Planner permite a los usuarios reducir la presión y la tensión lateral.

Elegir el lubricante para tirador de cables adecuado para reducir la fricción.

“Todos los lubricantes para cables funcionan de manera diferente según su formulación y su interacción con los tipos de materiales del cable y del ducto. Los ingenieros deben especificar los lubricantes en función de su mejor desempeño con el COF (coeficiente de fricción) más bajo y las propiedades de reducción de fricción más altas”, indicó Peterson.

“Si el ingeniero no lo especifica, queda en manos del contratista, que puede no tener una comprensión completa de la diferencia en el desempeño del lubricante o la compatibilidad de la chaqueta del cable”, continuó.

Los ingenieros deben confiar en la base de datos de COF en Pull-Planner para determinar el lubricante con la mejor reducción de fricción dada la chaqueta del cable y el ducto en la aplicación.

“Estos números son el resultado de pruebas de laboratorio reales”, confirmó Estenson. “Es posible que haya que agregar un factor de seguridad para adaptarse a las condiciones de campo, pero la comparación entre varios lubricantes sigue siendo consistente”.

Otro factor es la capacidad del lubricante mejorado con silicona para adherirse al cable a través del agua y continuar reduciendo la fricción. Los lubricantes sin silicona se eliminan más fácilmente del cable con agua, lo que reduce o elimina la reducción de la fricción.

“La mayoría de los proyectos de tirado de cables son subterráneos y el agua suele ser una realidad”, añadió Estenson.

Los ingenieros también deben considerar el impacto directo del lubricante en el COF y, a su vez, en la tensión. Al seleccionar el lubricante adecuado para la chaqueta del cable y el tipo de ducto, pueden reducir significativamente el COF. El Pull-Planner proporciona una base de datos de COF probada con lubricante Polywater, que permite a los usuarios seleccionar varios valores de COF y modelar instalaciones de cables con diferentes tipos de lubricante.

Planificar la dirección óptima de instalación para minimizar el riesgo y el costo.

Los ingenieros deben realizar un modelado avanzado para determinar en qué dirección instalar el cable.

“Si puede elegir la dirección de la instalación, comience con las curvaturas para terminar primero lo más difícil”, explicó Dahlke. “Lo ideal es buscar la menor tensión posible al entrar en la curva, ya que se trata de un multiplicador exponencial”.

Los instaladores suelen basar la dirección de la instalación en cuestiones logísticas, como qué camión tirará del carrete del cable o la máquina de instalación. También consideran si es necesario bloquear carriles de tráfico o si será necesario colocar el equipo fuera de la carretera.

Dado que los equipos de instalación, como carretes motorizados, rodillos, poleas y empujadores, pueden influir en la tensión y la presión lateral, la dirección de instalación puede ser fundamental para mantener la tensión por debajo de la tensión máxima determinada.

“Las implicaciones de una tracción hacia el lado incorrecto son instalaciones de cables más cortas, más empalmes, más estructura subterránea, más dinero, más tiempo y posibles daños en los cables”, terminó Peterson.

Al utilizar software de planificación, los ingenieros pueden modelar los componentes antes de la instalación, obtener la tensión de instalación prevista, prepararse para una instalación de cable eficiente y segura en el campo y mejorar la confianza en la fiabilidad y la longevidad del sistema.

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