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Instalación de cables subterráneos en conductos: 5 tendencias a considerar por Polywater.

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Instalación de cables subterráneos.

El soterramiento de cables ha sido históricamente un proceso complejo y costoso, lo que llevó a muchas empresas de servicios públicos a optar por instalaciones aéreas para sus redes eléctricas y de comunicaciones. Sin embargo, en las últimas décadas, los fenómenos meteorológicos extremos y otros desafíos climáticos han expuesto vulnerabilidades en estas infraestructuras, impulsando una creciente preferencia por las instalaciones subterráneas. Además, la demanda de los clientes por redes más seguras y confiables ha acelerado esta transición, tanto en el sector público como en el privado.

Hoy en día, la viabilidad de las redes subterráneas es posible gracias a la innovación en múltiples disciplinas. Desde equipos de construcción avanzados y herramientas de planificación inteligentes hasta técnicas de instalación optimizadas, sistemas de monitoreo basados en IoT y avances en la ciencia de los materiales, el soterramiento de cables se ha convertido en una inversión más sostenible y accesible a largo plazo.

Para los ingenieros encargados de la planificación de estos proyectos, el desafío es maximizar la eficiencia, la rentabilidad y la efectividad de sus diseños. Con un panorama en el que los proyectos eléctricos y de telecomunicaciones subterráneos están en auge, presentamos cinco tendencias clave que están transformando la instalación de cables en conductos.

1. El auge de las herramientas de planificación inteligentes

La planificación es una etapa fundamental en el proceso de cableado subterráneo, y el conocido dicho de Ben Franklin lo resume bien: «Si no planificas, estás planeando el fracaso». Sin embargo, con las herramientas avanzadas disponibles hoy en día, podríamos reformularlo como: «No adoptar una planificación inteligente es un negocio arriesgado».

Las tecnologías actuales han revolucionado la forma en que los ingenieros diseñan e implementan proyectos de instalación de cables, eliminando muchos de los desafíos tradicionales. A continuación, presentamos algunas de las soluciones más innovadoras que están transformando la planificación en una estrategia empresarial más eficiente:

Tecnologías avanzadas de penetración terrestre (GPT)

Los terrenos urbanos y rurales pueden ocultar obstáculos bajo la superficie que generan retrasos y complicaciones en los proyectos. Gracias a tecnologías como el georradar (GPR), los ingenieros pueden obtener un mapeo detallado del subsuelo, facilitando la localización de infraestructuras existentes, la evaluación del terreno y la identificación de riesgos antes de excavar. Esto no solo reduce imprevistos, sino que también garantiza una ejecución más segura y eficiente.

Integración de gemelos digitales y BIM (Building Information Modeling)

Además de la capacidad de visualizar el subsuelo con GPT, el uso de tecnologías como BIM y gemelos digitales permite crear réplicas virtuales de infraestructuras subterráneas. Estas herramientas ofrecen simulaciones precisas para optimizar diseños, estrategias de mantenimiento y operación, mejorando la planificación a largo plazo y la gestión de activos.

Software de diseño de zanjas

Los programas de diseño de zanjas permiten a los ingenieros generar secciones transversales detalladas y evaluar rápidamente la viabilidad de un diseño. Con bibliotecas predefinidas de cables y elementos de infraestructura (agua, gas, electricidad, fibra óptica, entre otros), estos programas facilitan la planificación de zanjas complejas. Algunas versiones avanzadas incluso incluyen simulaciones térmicas y electromagnéticas, ayudando a prevenir fallos de rendimiento antes de la instalación.

Herramientas de análisis de cables

El mercado ofrece una amplia gama de soluciones de software para analizar parámetros clave como la capacidad de corriente máxima, el dimensionamiento de cables y el cálculo de demanda. Aunque estos conceptos no son nuevos, las soluciones actuales ofrecen funciones más avanzadas y adaptadas a distintas necesidades, permitiendo a los ingenieros elegir las herramientas más adecuadas para cada proyecto.

Software de planificación de instalación de cables

La fricción es un factor crítico en la instalación de cables en conductos, y el software de planificación ayuda a optimizar este proceso. Estas soluciones permiten maximizar la distancia de tendido, reducir la cantidad de empalmes y minimizar la necesidad de bóvedas y cajas de tendido, lo que se traduce en menores costos del proyecto. Además, analizan la probabilidad de atascos, estiman la tensión y la presión en las paredes laterales, y ayudan a determinar la mejor dirección de tendido. Algunas versiones avanzadas también incluyen cálculos precisos del coeficiente de fricción (COF), lo que mejora la planificación y seguridad de futuras instalaciones.

La implementación de cualquiera de estas herramientas ya supone una gran ventaja, pero la combinación de varias de ellas tiene el potencial de transformar por completo la instalación de cables subterráneos. Con un enfoque integral y tecnología de vanguardia, el futuro del cableado en conductos está más planificado y mapeado que nunca.

2. Avances en la ciencia de la gestión de la fricción

Muchas prácticas, normas y puntos de referencia para la instalación segura de cables se basan en datos de décadas pasadas. Estos se fundamentaron en la tecnología y la capacidad disponibles en ese momento para gestionar niveles seguros de fricción y la tensión y presión lateral resultantes entre el conducto y los cables. El uso de cálculos conservadores para el coeficiente de fricción se considera ampliamente una buena práctica, ya que el riesgo de daños en los cables durante la instalación es significativo. En algunos círculos, se cree que la mayoría de las fallas en los cables se deben a daños sufridos durante su instalación. Más vale prevenir que curar; sin embargo, utilizar un factor de seguridad conservador puede limitar el potencial del proyecto y aumentar los costos.

Teniendo en cuenta los límites máximos de tensión que ofrecen los fabricantes de cables, los fabricantes de lubricantes especiales para cables (como Polywater) han ampliado los límites de rendimiento de un lubricante para la instalación de cables. Hoy en día, la combinación única de software de modelado (que utiliza datos reales de cables y de campo), junto con el uso de lubricantes de alto rendimiento y técnicas de instalación innovadoras, permite tender cables de forma segura a distancias significativamente mayores, más del doble de las distancias estándar de décadas pasadas. Una práctica novedosa que contribuye a estos resultados de rendimiento es la prelubricación de los conductos durante su prueba antes de la instalación. Se pueden utilizar varias técnicas para prelubricar el conducto. Un método consiste en el uso de esparcidores de lubricante o esponjas que distribuyen un lubricante para cables de grado especificado a través del conducto. Esto prepara las posibles superficies de fricción que se encuentran más abajo en la línea de conductos o en las curvas de los conductos, que suelen ser más difíciles de lubricar con los métodos convencionales. Avances como estos han permitido una mayor eficiencia durante la instalación y sistemas consolidados con una mayor fiabilidad.

Un cable eléctrico negro y rojo ingresa a un conducto mientras se bombea un lubricante blanco a través de una manguera y se aplica al cable.

3. Las prácticas mejoradas de aplicación de lubricante para cables mejoran la seguridad en el lugar de instalación

El cableado subterráneo es un asunto serio. Las directrices de salud y seguridad laboral forman parte de los estándares y prácticas de la industria y son un aspecto importante del proceso de instalación de cables. Los trabajadores reciben capacitación integral para familiarizarse con los procedimientos de seguridad, el funcionamiento de los equipos y los protocolos de emergencia del entorno laboral. El uso de EPI (Equipo de Protección Individual), como cascos, ropa de alta visibilidad, guantes, botas de seguridad, protección ocular y ropa ignífuga (FR), mantiene a los trabajadores seguros. Se utilizan tecnologías de detección de gases para monitorear la calidad del aire y alertar a los trabajadores sobre la presencia de gases nocivos en espacios confinados como una cámara subterránea. Se invierte significativamente en seguridad. Incluso los detalles más pequeños pueden contribuir significativamente a mejorar la seguridad en el entorno laboral, como las técnicas de aplicación de lubricante para cables.

Es común que los trabajadores apliquen lubricante manualmente al cable durante su instalación. Esta práctica es aceptada por los trabajadores si usan guantes adecuados. Sin embargo, existen técnicas avanzadas, como la aplicación del lubricante con una bomba mecánica, que permite distribuirlo con mayor precisión y eficiencia sobre el cable, a la vez que reduce los residuos o derrames. Esta técnica mantiene un entorno de trabajo más limpio y minimiza los errores humanos. La aplicación automatizada de lubricante también proporciona una mejor ergonomía. Los trabajadores pueden mantener una postura más erguida mientras guían el lubricante sobre el cable a través de la manguera de la bomba, en lugar de encorvarse sobre el cable y buscar en un cubo. Además, esta técnica de aplicación garantiza una reducción adecuada de la fricción. El lubricante se puede aplicar de forma más uniforme, asegurando que una cantidad suficiente llegue al interior del conducto, donde más se necesita. Bombear lubricante sobre un cable es más seguro para el cable, el sistema de conductos y el entorno de trabajo.

4. El fortalecimiento del sistema comienza en la instalación

Una parte importante de la decisión de instalar un cable subterráneo es la resiliencia resultante ante fenómenos meteorológicos extremos, el aumento del nivel del mar y otros desafíos relacionados con el clima. La incorporación proactiva de diseños adaptativos, materiales robustos y soluciones innovadoras para mitigar riesgos y garantizar la longevidad y funcionalidad de los sistemas de infraestructura es crucial. Como parte de las medidas proactivas de fortalecimiento del sistema, muchos están integrando la instalación de selladores de conductos en el proceso de instalación del cable. Si bien varias normas y códigos de la industria exigen el uso de selladores de conductos para evitar la entrada de agua, gas y la infiltración de animales e insectos, algunos van más allá de los requisitos mínimos para crear sistemas capaces de soportar el impacto de condiciones climáticas severas, como altas presiones de agua. Existe una variedad de opciones de selladores de conductos, desde selladores químicos de espuma bicomponente expansiva hasta selladores mecánicos de ingeniería . La selección debe cumplir al menos con los requisitos mínimos de rendimiento. La práctica de sellar conductos junto con la nueva instalación de cable en conducto está ganando cada vez más popularidad. Dependiendo de la escala del proyecto, se puede obtener mayor eficiencia instalándolos en paralelo con el cable.

Dos hombres con cascos blancos y gafas de sol comentan algunas notas en un portapapeles en un lugar de trabajo donde se instalan cables eléctricos.

5. El costo de hacer negocios

Muchos de los problemas en la cadena de suministro y los plazos de entrega de materiales que ha experimentado la industria de la construcción debido a la pandemia mundial y los conflictos globales están disminuyendo. Además, se prevé que los costos no fluctúen tan drásticamente como en años anteriores (un aumento del 217 % en 2022*), sino que experimenten aumentos moderados (del 2 % al 4 %) a lo largo de 2024. Para los proyectos que han estado en pausa, parece un buen momento para avanzar, ya que los costos en general parecen estar estabilizándose, especialmente en comparación con el pasado reciente. Si bien siempre existen incertidumbres, ahora es el momento de volver a la construcción subterránea.

En definitiva, la viabilidad del soterramiento es una realidad inminente. Al mantenerse informados e incorporar estos enfoques innovadores en sus prácticas, los ingenieros de planificación y diseño pueden contribuir a proyectos eléctricos y de telecomunicaciones subterráneos resilientes, sostenibles y eficientes a partir de 2024.