Os cabos submarinos desempenham um papel vital na ligação de ilhas costeiras e cidades em todo o mundo, permitindo a transmissão de eletricidade e dados por longas distâncias debaixo d'água. Para atender à crescente demanda por transmissão de energia e sinal simultaneamente, surgiram cabos submarinos compostos optoeletrônicos. Estes avanços tecnológicos são essenciais para manter o fluxo constante de eletricidade e dados num mundo cada vez mais interligado..
Investigação da Resistência à Água de Condutores
No projeto de cabos submarinos, a resistência à água dos condutores é essencial. Os cabos devem suportar condições extremas de pressão e umidade no fundo do mar. Regulamentações internacionais estabelecem padrões rigorosos para testes de resistência à água de condutores.
Testes de resistência à água simulam a imersão em água em profundidades subaquáticas. Os cabos devem resistir a esta imersão durante pelo menos 10 dias a uma temperatura igual à ambiente, ao redor de 20 ℃± 15 ℃. A inspeção visual pós-teste deve demonstrar que nenhuma água penetrou em qualquer parte do condutor..
Para melhorar a resistência à água, Estrutura de pressão circular apertada em condutores tem sido comumente adotada. Porém, devido a altas tensões nos cabos, o tamanho da seção transversal do fio é grande, que apresenta desafios em termos de bloqueio de água. A solução está na utilização de máquinas de torcer de discos múltiplos (ao menos 91 discotecas) para reduzir o diâmetro de condutores individuais e, tão, minimizar os espaços entre eles, o que melhora a eficácia do bloqueio de água.
Recomenda-se usar uma estrutura de torção concêntrica regular com fios bloqueadores de água intercalados em cada camada do condutor.. Isso garante um bloqueio eficaz da água e uma transmissão segura.
Estudo de Aterramento de Cabos
O aterramento é um aspecto crítico em cabos de alta tensão. Para cables de 35kV o menos, Dois pontos de aterramento são usados em ambas as extremidades devido à sua configuração de três núcleos. Isto minimiza a possibilidade de tensão induzida na camada de blindagem metálica..
Porém, para cabos unipolares com tensões superiores a 35kV, surge um desafio. O núcleo do cabo se comporta como o enrolamento primário de um transformador, gerando tensões induzidas na camada de blindagem metálica ao transportar corrente. Isto pode representar riscos para a segurança e integridade do cabo..
Em tais casos, Recomenda-se aterramento de ponto único na camada de blindagem metálica, com um limite de 50-100V para a tensão induzida. Para cabos mais longos, métodos adicionais podem ser considerados, como segmentação da camada de blindagem ou uso de isolamento intermediário.
Para longos cabos submarinos e ultra alta tensão, Estas práticas padrão podem ser insuficientes devido ao aumento de tensão induzido.. Inovações são necessárias para enfrentar este desafio, e algumas empresas fizeram progressos significativos.
Pesquisa sobre camadas de armadura de cabos ópticos compostos
Em cabos submarinos compostos optoeletrônicos, Unidades de cabos de fibra óptica representam um componente crítico. O projeto deve considerar as propriedades ópticas e mecânicas dessas unidades. Para proteger eficazmente unidades de fibra óptica, são colocados na camada de fio de aço, evitando que o fio de aço aplique pressão direta sobre eles.
Esta disposição protege as unidades de fibra óptica contra danos mecânicos, garantindo transmissão óptica confiável em ambientes subaquáticos desafiadores.
Para cabos de núcleo único, É essencial selecionar materiais não magnéticos para a camada de blindagem em ambientes de sistemas de corrente alternada. Em aplicações subaquáticas, A camada reforçada deve ser resistente à corrosão e ter resistência à tração suficiente. O fio de aço inoxidável é considerado uma opção preferível para armadura de cabo. Porém, nos casos em que se procura um equilíbrio entre custos e desempenho, fios de aço galvanizado podem ser usados em conjunto com estrutura de isolamento magnético.
O projeto da camada de armadura deve ser baseado na capacidade de corrente real necessária para garantir o desempenho ideal.
Investigação de Equipamentos de Produção para Cabos Longos
Produção de cabos submarinos longos, desatado, É um desafio significativo.. A capacidade do equipamento receber e liberar cabos de grande tonelagem sem interrupções é um aspecto crítico. Isso ocorre porque o comprimento de cabos como 110kV 1 × 500 pode facilmente cobrir vários quilômetros, o que torna difícil manipular em uma única peça.
Na atualidade, A tecnologia de junção de cabos submarinos tornou-se cada vez mais madura e é amplamente utilizada para superar essas limitações..
Las empresas fabricantes de cabos submarinos estão explorando soluções para melhorar a produção de cabos longos. Isto envolve não apenas a capacidade dos equipamentos de produção, mas também a logística interna e outros fatores-chave..
Pesquisa de testes de cabos
Testar cabos submarinos longos é um desafio devido à dificuldade de transporte desses cabos longos.. Os sistemas de alimentação para testes de cabos devem ser leves e transportáveis até o local de armazenamento.
Recomenda-se a utilização de um sistema de alimentação ressonante com tensão de saída de pelo menos 320kV e faixa de frequência de 30-300Hz. Porém, devido ao comprimento dos cabos, A capacidade do equipamento de teste de cabos pode não ser suficiente. Em tais casos, A amostragem pode ser feita em cabos acabados para medir o downloads parciais como um indicador das propriedades elétricas do cabo.
Conclusão
Os avanços na concepção e desenvolvimento de cabos submarinos compostos optoelectrónicos são essenciais para a expansão das redes de comunicações e transmissão de electricidade a longa distância.. Resistência à água dos condutores, aterramento de cabos de alta tensão, pesquisa em cabos ópticos compostos, camadas de blindagem e equipamentos de produção são áreas críticas de pesquisa que levaram a melhorias significativas na tecnologia de cabos submarinos.
Estes avanços não só garantem a fiabilidade das redes subaquáticas, mas também permitem a transmissão eficiente de energia e dados em ambientes marinhos desafiadores, promovendo assim a conectividade global. O futuro dos cabos submarinos compostos optoeletrônicos é promissor à medida que a evolução tecnológica neste campo continua.