Pianificazione per il successo di una stazione di ricarica per veicoli elettrici: considerazioni per il posizionamento dei cavi e alternative al CIC

Di Kevin Wahl, ingegnere consulente principale presso CableTechSupport™ Services, Southwire Company.

In un articolo precedente abbiamo esplorato come il sistema Cable in Conduit (CIC) possa semplificare le installazioni combinando cavi e conduttori in un unico sistema assemblato in fabbrica. Tuttavia, il metodo tradizionale di trazione dei cavi rimane ancora il modo più comune utilizzato nell’industria oggi. Comprendere i vantaggi, le sfide e i fattori da considerare nella trazione dei cavi può aiutare gli appaltatori a scegliere il metodo di installazione più adatto per il loro prossimo progetto.

Trazione dei cavi

La trazione dei cavi viene spesso utilizzata durante l’installazione di cavi di alimentazione di grandi dimensioni lungo percorsi lunghi o complessi. Grazie all’uso di corde di trazione e dispositivi meccanici, i cavi possono essere installati attraverso sistemi di condutture, scaffali per cavi, canali, fosse e altri percorsi specificati. Molti installatori preferiscono questo metodo per la sua flessibilità, efficienza e capacità di adattarsi a una vasta gamma di tipi di cavi in diversi ambienti di installazione.

Nonostante la sua diffusione nell’industria, il traino dei cavi può presentare diversi problemi tecnici che influiscono sulla qualità dell’installazione e sull’affidabilità a lungo termine del sistema. Una tensione eccessiva durante il traino, una lubrificazione inadeguata, raggi di curvatura impropri o pratiche di manutenzione scorrette possono danneggiare il cavo, compromettere i conduttori o creare piccoli difetti che potrebbero non manifestarsi se non dopo l’attivazione del sistema. Questi rischi aumentano spesso nei progetti su larga scala, dove i cavi devono superare molte curve, salite verticali o sistemi di condutture sotterranee estese. Per ridurre tali problemi, gli installatori utilizzano frequentemente rulli per cavi e supporti angolari lungo il percorso del cavo. I rulli riducono l’attrito sostenendo il cavo e impedendogli di strisciare su superfici ruvide o appuntite, mentre i supporti angolari di dimensioni appropriate distribuiscono le forze durante le curve e aiutano a minimizzare la pressione sui lati del cavo. Attraverso il controllo

Grazie alla capacità di assorbire le sollecitazioni meccaniche generate durante l’installazione, questi dispositivi possono ridurre notevolmente il rischio di abrasione della guaina, danni all’isolamento o deformazione/rottura dei conduttori.

Oltre alle sfide tecniche, il traino dei cavi comporta importanti considerazioni di sicurezza per i tecnici addetti all’installazione. Le elevate forze di trazione necessarie per spostare grandi cavi elettrici possono creare ambienti pericolosi in cui possono verificarsi danni personali, infortuni o addirittura decessi se non vengono seguite le procedure di traino corrette. I lavoratori potrebbero essere costretti a installare i cavi in spazi ristretti, fosse, vault sotterranei, sistemi di guide per cavi elevati o zone di costruzione attive, dove è fondamentale mantenere una costante consapevolezza della situazione. Una pianificazione attenta, che includa l’uso di calcoli specifici per il traino dei cavi, può aiutare a evitare che vengano superati i limiti di tensione massimi. Tali calcoli possono inoltre essere utili per ottimizzare il percorso e selezionare l’attrezzatura necessaria a garantire un’installazione sicura e riuscita. Utilizzando dispositivi di monitoraggio della tensione insieme a una pianificazione accurata del percorso, inclusa la posizionamento strategico di rulli e altri strumenti, è possibile...

In questo modo, i appaltatori possono proteggere l’integrità del cavo, migliorare la sicurezza sul cantiere e realizzare con successo l’installazione del tiraggio del cavo.

Cavo in condotto

Anche se il tiraggio dei cavi rimane una tecnica di installazione collaudata e ampiamente accettata, sono emerse soluzioni alternative in grado di ridurre o eliminare molti dei problemi legati ai metodi tradizionali. Con l’aumento dell’entità e della complessità dei progetti di infrastrutture elettriche, appaltatori ed ingegneri cercano sempre di più metodi di installazione che migliorino la produttività senza compromettere l’affidabilità a lungo termine del sistema. Il sistema Cable in Conduit (CIC) affronta entrambi questi problemi combinando cavi e tubazioni in un unico sistema assemblato in fabbrica, semplificando le installazioni sotterranee e riducendo al contempo i costi, i rischi del progetto e il fabbisogno di manodopera.

Grazie al fatto che i conduttori vengono preinstallati all’interno del condotto durante la produzione, il CIC arriva sul posto già pronto per essere posizionato. Ciò elimina la necessità di operazioni separate per il tiraggio dei cavi, permettendo ai professionisti di installare contemporaneamente sia il condotto che i conduttori. Il risultato è un processo di installazione più rapido e prevedibile, in grado di accorciare i tempi di realizzazione, ridurre il fabbisogno di manodopera qualificata e aiutare i progetti a procedere secondo programma nell’attuale contesto lavorativo caratterizzato da restrizioni.

Oltre all’efficienza nell’installazione, il CIC può anche migliorare la affidabilità a lungo termine del sistema e la sicurezza sul cantiere. I metodi tradizionali di trazione dei cavi comportano il rischio di danneggiamenti causati da una tensione eccessiva, da detriti o da abrasioni. Il CIC elimina questo rischio eliminando completamente il processo di trazione dei cavi sul campo, preservandone l’integrità. Allo stesso tempo, di solito sono necessari meno operai sul posto, riducendo l’esposizione dei lavoratori ai pericoli legati agli strumenti di trazione dei cavi, alle corde e ai relativi sistemi di tensione. Il risultato è un processo di installazione più rapido e sicuro, con una minore probabilità di problemi costosi da risolvere, di manutenzione a lungo termine e di interruzioni dei servizi che possono verificarsi in seguito.

Un altro vantaggio del CIC è la sua compatibilità con i metodi di installazione senza scavi, come il foraggio direzionale orizzontale, che permette agli appaltatori di installare sistemi elettrici sotterranei con il minimo disturbo alla superficie. Ciò può aiutare a evitare costosi interventi di rimozione e riparazione del manto stradale, impatti sul traffico e altri ritardi imprevisti nei progetti che spesso accompagnano le installazioni tradizionali con scavi. Poiché i requisiti energetici continuano ad aumentare in ambiti come la ricarica delle auto elettriche, i data center, le infrastrutture di servizio pubblico e le strutture industriali, il CIC rimane una soluzione pratica per accelerare le installazioni controllando al contempo i costi totali del progetto. Per soddisfare queste crescenti esigenze, la gamma CIC di Southwire è disponibile in varie dimensioni fino a 4 pollici. Questi prodotti sono progettati per accogliere conduttori elettrici più grandi utilizzati in applicazioni ad alta corrente, offrendo ingegneri e appaltatori maggiore flessibilità.

la flessibilità necessaria per implementare la prossima generazione di infrastrutture energetiche.

Servizi disponibili

I imprenditori che pianificano una nuova installazione hanno accesso a diversi strumenti e calcolatori gratuiti che possono aiutare a migliorare la pianificazione e le decisioni legate all’installazione. Strumenti come il Calcolatore per la trazione dei cavi permettono di valutare le tensioni di trazione e le pressioni sui muri laterali, mentre il Calcolatore della caduta di tensione assiste nella scelta delle dimensioni dei conduttori e nell’ottimizzazione del funzionamento dei circuiti. Il Calcolatore per il riempimento dei conduttori aiuta a verificare il rispetto dei requisiti di riempimento e ad identificare la probabilità di intasamenti. Poiché i conduttori in alluminio continuano a guadagnare popolarità come alternativa economica al rame, il Calcolatore per la conversione dei conduttori Cu-Al-Cu fornisce indicazioni riguardo alla capacità di carico e alle dimensioni necessarie quando si sostituiscono i materiali. Utilizzando questi strumenti disponibili gratuitamente durante la fase di pianificazione, gli imprenditori possono prendere decisioni più informate, migliorare l’efficienza dell’installazione e ridurre al minimo i costosi interventi sul campo.

Per i progetti che richiedono un livello più approfondito di analisi e coordinamento, Southwire offre anche servizi dedicati di pianificazione delle costruzioni (CPS) per aiutare a ottimizzare le installazioni dalla fase di progettazione fino all’esecuzione. Questi servizi forniscono agli appaltatori elettrici un approccio più avanzato alle installazioni di trazione dei cavi, integrando nella fase preliminare alla lavorazione la pianificazione anticipata, la coordinazione e l’analisi tecnica. Il team CPS aiuta a colmare il divario tra i disegni ingegneristici e le installazioni reali attraverso il Building Information Modeling (BIM) e il Virtual Design and Construction (VDC). I loro servizi includono inoltre assistenza nella progettazione, supporto alla gestione dei progetti e calcoli per la trazione dei cavi, al fine di semplificare i progetti complessi. Questo livello aggiuntivo di pianificazione permette agli appaltatori di ridurre la movimentazione dei materiali, migliorare la sicurezza, aumentare la produttività e potenziare il controllo della qualità nelle installazioni complesse.

Inoltre, CPS collabora con i fornitori per valutare le condizioni specifiche del cantiere che possono influenzare notevolmente il successo dell’installazione, tra cui le restrizioni di percorso, la posizione delle botole e dei vani tecnici, i cambiamenti di altitudine, il sovraffollamento causato da altre reti infrastrutturali, le limitazioni di accesso alle attrezzature e le aree disponibili per lo stoccaggio dei rulli e degli strumenti di trazione. Affrontando questi fattori fin dalle fasi iniziali del ciclo di vita del progetto, i fornitori possono anticipare meglio le sfide e elaborare strategie di installazione pratiche prima dell’arrivo delle squadre addette alla trazione sul cantiere.

Nelle installazioni con percorsi di alimentazione più lunghi e sistemi di condutture complessi, il successo nel tiraggio dei cavi dipende dalla comprensione delle condizioni del percorso, dei requisiti dell’attrezzatura e delle forze che agiscono sui cavi durante l’installazione. I rapporti di calcolo forniti da CPS offrono un riepilogo e un’analisi dettagliata di ciascun percorso, inclusi i dettagli del percorso stesso, le specifiche dei cavi, la tensione massima di tiraggio, la pressione massima sulle pareti laterali, il raggio di curvatura, le considerazioni legate agli angoli e molto altro. Questi servizi possono aiutare a valutare alternative per il percorso, individuare opportunità per semplificare le installazioni e valutare come le condizioni specifiche del sito possano influenzare l’intera installazione. Identificando tempestivamente eventuali problemi, CPS può contribuire a migliorare la pianificazione delle installazioni, ridurre modifiche in loco non necessarie e, in alcuni casi, scoprire opportunità come l’eliminazione di connessioni, la riduzione dei pozzi di accesso, la minimizzazione della movimentazione dei materiali e una diminuzione dei costi totali del progetto.

Sia che si utilizzino metodi tradizionali di trazione dei cavi sia che si faccia ricorso a soluzioni alternative come il CIC, i progetti di successo dipendono da una pianificazione e un’esecuzione corrette. Dalle calcolatrici gratuite ai servizi più avanzati di pianificazione delle costruzioni, i professionisti hanno a disposizione risorse che possono aiutare ad aumentare l’efficienza delle installazioni, migliorare la sicurezza e semplificare i processi. Valutando fin dalle fasi iniziali del progetto tutti gli aspetti legati all’installazione, i team di progetto possono ridurre le difficoltà sul campo, migliorare la produttività e contribuire a garantire un’installazione riuscita.

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