El cable submarino de alta tensión North SeaLink (NSL) que conecta el Reino Unido y Noruega con una capacidad de 1400MW se ha restablecido por completo el 13 de junio, después de sufrir una disminución en su capacidad de operación debido a una falla técnica.
North Sea Link (NSL) es un proyecto de transmisión de corriente continua flexible de ±525kV que conecta los sistemas de energía de ambos países mediante un cable submarino de 720 km de longitud, cuya construcción se completó a principios de junio de 2021. El 18 de junio, se llevó a cabo la primera prueba, con el cable que va desde la central eléctrica Kvilldal en Noruega hasta el puerto de Blyth en el Reino Unido. Este proyecto, valorado en 1.600 millones de euros, se puso en funcionamiento el 1 de octubre de 2021.
Hace varios meses, la compañía Statnett decidió reducir la capacidad máxima del cable a 1400MW para equilibrar las cargas en ambos extremos.
Sin embargo, el 8 de junio de 2023, Statnett informó que una falla en el sistema de rectificación provocó una avería en el cable, dejando inoperativo el conector del NSL. El cable submarino de alta tensión operó temporalmente con una capacidad de 700MW hasta que se completaron las reparaciones. Hoy en día, la falla ha sido reparada y el cable funciona a plena capacidad nuevamente.
¿Por Qué Utilizar Tecnología de Corriente Continua para los Cables Submarinos?
El uso de la tecnología de corriente continua en los cables eléctricos submarinos se debe principalmente a la necesidad de reducir las pérdidas en la transmisión a larga distancia. En el caso de los cables submarinos, al estar rodeados de agua de mar, la capacitancia es alta durante la transmisión a larga distancia. Si se utilizara corriente alterna, la alta capacitancia podría causar desviaciones o incluso la incapacidad de entregar energía. Además, la corriente alterna genera campos magnéticos variables alrededor de los conductores, lo que resulta en una pérdida significativa de energía.
¿Qué Hacer Si Falla el Cable Submarino?
En caso de una falla en un cable submarino, es un problema grave que puede causar grandes pérdidas. Un ejemplo de esto ocurrió el 24 de junio de 2017, cuando el barco portacontenedores MSC Alice, atracado frente al puerto de Mogadiscio en Somalia, accidentalmente cortó un cable de fibra óptica submarino, lo que provocó un apagón de Internet en Somalia durante más de medio mes. Desde el inicio de la interrupción, la pérdida económica diaria en la región alcanzó los 10 millones de dólares, con una pérdida total de más de 150 millones de dólares.
Como se mencionó anteriormente, las fallas en los cables submarinos son un problema muy grave que puede resultar en pérdidas significativas. Entonces, ¿cómo se repara un cable submarino en caso de una falla?
Actualmente, las fallas en los cables submarinos generalmente se dividen en dos categorías. La primera es el daño externo, que ocurre cuando los cables se dañan debido a los anclajes de barcos o embarcaciones de pesca que los enganchan, lo que resulta en daños en el exterior del cable. El segundo tipo de falla es el envejecimiento del aislamiento interno del cable, es decir, fallas internas que ocurren debido al propio desgaste del cable.
Dos tipos de aislamiento para HVDC cables submarinos
Según el método de aislamiento principal utilizado en los cables submarinos HVDV, se pueden dividir en dos categorías principales: tipo enrollado y tipo extruido.
El HVDV cable submarino de aislamiento de papel y aceite enrollado fue el primero en utilizarse en proyectos de transmisión submarina de alta tensión en corriente continua. Dependiendo del medio aislante, este tipo de cable de aislamiento se clasifica en dos tipos: cable sumergido en aceite sin goteo (MIND) y cable de aislamiento de papel estratificado de polipropileno (PPLP).
El cable MIND utiliza papel aislante sumergido en aceite, mientras que el cable PPLP utiliza papel aislante estratificado de polipropileno. Debido a que ambos utilizan aislamiento de papel, la temperatura de funcionamiento de los cables submarinos no puede ser demasiado alta.
Por otro lado, los cables submarinos con aislamiento extruido comenzaron a utilizarse en la década de 1990. Esta técnica presenta ventajas significativas en comparación con la técnica de enrollado: son más ligeros, más fáciles de mantener y pueden operar a altas temperaturas.
Los cables submarinos de aislamiento extruido en corriente continua se pueden clasificar en dos tipos según el material aislante: cables de polietileno reticulado (XLPE) y cables de elastómero termoplástico (HPTE).
Actualmente, los cables submarinos de alta tensión continúan expandiéndose hacia la alta tensión y alta capacidad. En la actualidad, la tecnología ha permitido que los cables con aislamiento PPLP alcancen voltajes de ±800 kV y una capacidad de transmisión de hasta 4000 MW. Los cables aislados XLPE pueden alcanzar voltajes de ±600 kV y una capacidad de transmisión de hasta 3000 MW.
Reparación de averías en cables submarinos
En general, después de que un cable submarino sufre daños, se requiere el uso de equipos especializados para detectar su ubicación y posibles problemas. Una vez confirmado el punto de falla, se pueden enviar buzos para realizar reparaciones en el fondo del mar o recuperar el tramo dañado a bordo del barco para su reparación.
Tras rescatar el cable submarino de alta tensión y subirlo a bordo, se necesitan técnicos para realizar procedimientos como corte, deshidratación, preparación de empalmes y sellado con plomo para garantizar la estanqueidad y sequedad del cable. Una vez completada la preparación de los empalmes, se realizan pruebas de aislamiento y resistencia para verificar la seguridad y confiabilidad del tramo del cable.
Para garantizar una localización más rápida y una corrección oportuna de los errores, es imprescindible estar actualizado con las últimas tecnologías. Por ejemplo, actualmente se han desarrollado robots submarinos que, mediante sistemas avanzados de control autónomo y brazos mecánicos de alta precisión, pueden localizar automáticamente las fallas en los cables y llevar a cabo las reparaciones necesarias.
El Futuro de los Cables Submarinos de Alta Tensión
Con el aumento de la demanda de interconexión de redes eléctricas regionales y el desarrollo de la energía eólica marina, los cables submarinos de corriente continua se están orientando hacia voltajes más altos, mayor capacidad y mayores distancias.
Los principales desafíos técnicos que enfrentan los cables submarinos de corriente continua en la actualidad son el rendimiento eléctrico y termodinámico de los materiales de aislamiento, el diseño de la estructura del cable, la confiabilidad de los accesorios y la tecnología de localización de fallas.
Con el aumento continuo de los proyectos de cables submarinos a nivel mundial, el establecimiento de más equipos especializados en construcción y mantenimiento de cables submarinos se convertirá en uno de los principales requisitos futuros.