Solución de fijación Stauff para el sector eólico

¿Cuánto tiempo necesita un equipo experimentado para instalar cables eléctricos con secciones transversales de 22 hasta 38 mm a una altura de 100 o 150 metros en la torre de una instalación eólica? La respuesta a esta pregunta repercute en la competitividad del fabricante de la instalación eólica. Y otra cuestión: ¿Cómo se fijan estos cables para que sujeten los cables de forma segura en posición permitiendo al mismo tiempo la holgura necesaria para soportar las oscilaciones de la torre con vientos fuertes? ¿Y todo ello bajo condiciones meteorológicas adversas y durante muchos años? Este es otro parámetro decisivo que afecta a la vida útil de los cables y a la disponibilidad técnica de la instalación eólica.

La primera respuesta satisfactoria a estas preguntas –desde el punto de vista de los fabricantes de instalaciones eólicas y empresas operadoras– la ofreció Stauff ya hace años con la primera generación de elementos de fijación desarrollados desde un primer momento para cables eléctricos en aplicaciones de instalaciones eólicas.

Conel sistema WPC, Stauff ha desarrollado un programa especialmente pensado para la fijación de cables eléctricos en las torres de instalaciones eólicas. Entre las características de las abrazaderas WPC están el montaje sencillo y rápido sin necesidad de herramientas, la fijación permanente de los cables bajo condiciones adversas y la conformidad con todos los requisitos del sector, p. ej. los relativos a la seguridad eléctrica

Como base para esta solución de fijación se tomó la abrazadera Stauff de eficacia demostrada para la fijación de tuberías, p. ej. en sistemas hidráulicos. En las escotaduras de una placa base, atornillada o soldada a la subestructura, se pueden tender cables y fijar con tapas con tornillos, tanto individualmente como en hileras.

Esta solución demostró su eficacia, sin embargo, los constructores Stauff buscaban una solución que facilitara especialmente el montaje sin afectar al asiento fijo permanente de los cables. Por ello, y en cooperación con un fabricante líder de instalaciones eólicas, desarrollaron un programa nuevo con la denominación WPC.

Un montaje rápido y sin herramientas ahorra gastos de instalación

El concepto básico de la abrazadera WPC: El alojamiento del cable se atornilla, por ejemplo, sobre un riel (hay diferentes opciones de montaje) donde se tiende el cable. El lado opuesto, que está fijado con una bisagra en el alojamiento del cable, se cierra con un sistema de sujeción rápida, esto es, con un solo movimiento de mano. De esta forma, el instalador puede tender cables sin necesidad de usar herramientas. Esto facilita la instalación, tanto en el segmento de torre en el suelo como en la torre ya instalada. Y el fabricante ahorra costes de instalación.

El nuevo sistema está disponible en dos variantes principales, como WPC para un cable y como trifolio WPC para tres cables, fijados en forma de trébol en un espacio compacto. Se pueden instalar cables con secciones transversales de 22 hasta 38 mm.

Asiento fijo permanente de los cables

Una característica central del sistema de fijación es el asiento fijo permanente de los cables. El soporte de cables de elastómero flexible garantiza unas fuerzas de retención constantes, incluso con diferencias inesperadas en la tolerancia del diámetro exterior de los cables. La presión aplicada sobre el diámetro de los cables se puede ajustar mediante un tornillo de ajuste con contratuerca. Se debe considerar siempre cierta compensación de la tolerancia, ya que la torre se mueve por el viento. Los cables deben poder soportar estos movimientos.

Un grupo de resortes en el sistema de sujeción rápida garantiza un pretensado continuo del cierre. Un seguro de cierre evita la apertura accidental del mecanismo tensor y de retención. El montaje sin herramientas no solo facilita la primera instalación de los cables en la torre, sino también el mantenimiento o el cambio de cables durante la vida operativa de la instalación eólica.

Preparado para condiciones adversas

En las torres de las instalaciones eólicas imperan condiciones medioambientales desfavorables para los componentes eléctricos. Se deben prever temperaturas extremas y atmósferas corrosivas. Los elementos metálicos de la serie WPC están disponibles, por tanto, con diferentes calidades (acero con revestimiento de cinc/níquel para instalaciones eólicas onshore, acero fino V4A para instalaciones offshore).

La variante de acero con un revestimiento de protección anticorrosiva con base de una superficie de cinc/níquel ha demostrado su eficacia en muchos sectores como alternativa económica al acero inoxidable. En la prueba con niebla salina esta variante alcanza una vida útil de aproximadamente 1200 horas. Esto es más de lo que exigen los estándares aplicables, p. ej. los de la industria del automóvil.

El elastómero de las abrazaderas para energía eólica es estable frente a cambios de temperatura en un rango de -45 °C hasta +90 °C (en uso continuo; por un tiempo breve hasta +125 °C). Además, si hay humedad, no la absorbe, por lo que permanece estable en la forma.

Todas las pruebas realizadas: Protección contra incendios, resistencia a cortocircuitos, estrés mecánico

También se cumplen los requisitos pertinentes sobre protección contra incendios: Las abrazaderas WPC está probadas y homologadas como material antiinflamable SA-VO conforme a la UL 94. En colaboración con un fabricante de instalaciones eólicas y un fabricante de cables, Stauff ha probado también las propiedades eléctricas, especialmente la resistencia a cortocircuitos del programa WPC. De esta forma se ha demostrado la idoneidad absoluta del sistema de fijación en la transmisión de altas corrientes.

Las pruebas de resistencia mecánica confirman una fuerza axial de retención elevada con una protección de la camisa del cable muy buena. Otras pruebas muestran que una temperatura baja no afecta negativamente a las fuerzas de retención en el sistema de fijación. Al contrario: La fuerza de retención era incluso superior que la del ensayo a temperatura ambiente. La combinación de elastómero y metal resulta tener un efecto positivo.

Amplio programa – También adaptado a las necesidades del cliente

Con estas propiedades, el sistema WPC es apto para fijar cables eléctricos en instalaciones eólicas onshore y offshore. Ya hay disponibles diferentes versiones básicas para un cable y para tres cables. La estructura modular del sistema ofrece el requisito previo para la adaptación a cada caso individual. De esta forma es posible, por ejemplo, emplear uno o dos cuerpos de abrazadera con elastómero de recambio como protección para el cable con varios diámetros de cable. Autor: Ulrich König, Chief Research & Development Officer en Stauff. Más información en www.stauff.es