12/29/2024

Caixas de derivação eléctricas subterrâneas

As caixas de derivação eléctricas subterrâneas são invólucros especializados concebidos para proteger e dar acesso a ligações eléctricas em instalações subterrâneas, servindo como componentes cruciais na infraestrutura moderna para gerir com segurança os sistemas de cablagem subterrânea.

Caixa de junção VIOX

Objetivo e principais caraterísticas

Concebidos para salvaguardar as ligações eléctricas em ambientes subterrâneos difíceis, estes invólucros especializados servem várias funções críticas. Proporcionam um espaço seguro para emendar, terminar e ligar cabos subterrâneos, ao mesmo tempo que oferecem proteção contra várias ameaças. As principais caraterísticas incluem:

Construção à prova de água e de pó para evitar a infiltração de humidade e a contaminação.
Materiais resistentes ao impacto para suportar danos físicos e forças de esmagamento.
Proteção contra a exposição a produtos químicos e contaminantes ambientais.
Pontos de acesso convenientes para manutenção e reparações sem comprometer a proteção.
Capacidade de alojar e organizar várias ligações de cabos num único local.

Estas caixas robustas asseguram a longevidade e a fiabilidade dos sistemas eléctricos subterrâneos, desempenhando um papel vital na manutenção da integridade da infraestrutura.

Orientações e desafios da instalação

A instalação correta de caixas de derivação subterrâneas requer uma análise cuidadosa da localização e da profundidade. Estas caixas devem ser colocadas em áreas bem drenadas, com passeios a uma distância de 2% do nível em todas as direcções. Normalmente, são enterradas a pelo menos 18 polegadas de profundidade e marcadas para acesso futuro. No entanto, os instaladores enfrentam desafios como a acumulação de água, que pode ser atenuada através de:

Utilização de caixas de emenda de fundo aberto.
Instalação de sistemas de drenagem com gravilha.
Utilização de ligações e vedantes à prova de água.

É crucial evitar áreas propensas a água parada ou tráfego intenso de veículos. A condensação dentro das condutas é um problema comum, uma vez que estas podem encher-se de água sem uma drenagem adequada. A resolução destes desafios garante a longevidade e a eficácia dos sistemas eléctricos subterrâneos.

Soluções de impermeabilização e drenagem

Soluções eficazes de impermeabilização e drenagem são cruciais para manter a integridade das caixas de junção subterrâneas. As caixas de junção de fundo aberto permitem a drenagem natural, enquanto a instalação de uma camada de cascalho de ervilha por baixo da caixa melhora a dispersão da água. Alguns fabricantes oferecem pacotes especializados de juntas de resina fundida para ligações subterrâneas estanques, que incluem resina fundida PUR de 2 componentes em sacos de mistura transparentes. Para combater a condensação, que pode levar à acumulação de água nas condutas, são essenciais técnicas de vedação adequadas e a utilização de ligações à prova de água. Estas medidas não só protegem os componentes eléctricos, como também prolongam a vida útil da infraestrutura subterrânea.

Benefícios da instalação subterrânea

As caixas de derivação subterrâneas são instaladas por várias razões práticas que melhoram a segurança, a eficiência e a estética dos sistemas eléctricos:

Proteção contra factores ambientais: As caixas de derivação enterradas protegem as ligações eléctricas das condições atmosféricas, da radiação UV e dos danos físicos, garantindo longevidade e fiabilidade.
Melhorias estéticas: Ao ocultar as ligações eléctricas no subsolo, as caixas de derivação contribuem para uma paisagem mais limpa e visualmente mais apelativa, particularmente importante em áreas urbanas e estâncias turísticas.
Otimização do espaço: A instalação subterrânea liberta espaço acima do solo, permitindo uma utilização mais eficiente do terreno em ambientes urbanos sobrelotados ou em áreas com regulamentos de zonamento rigorosos.
Aumento da segurança: Enterrar as ligações eléctricas reduz o risco de contacto acidental, vandalismo e riscos eléctricos associados a cabos expostos.
Acessibilidade para manutenção: As caixas de derivação enterradas fornecem pontos de acesso organizados para manutenção e modificações nos sistemas eléctricos sem perturbar as actividades ao nível da superfície.

Estas vantagens fazem das caixas de derivação subterrâneas um componente essencial nos projectos de infra-estruturas modernas, equilibrando a funcionalidade com a segurança e a estética na conceção de sistemas eléctricos.

Normas e regulamentos de segurança

Os códigos eléctricos impõem normas de segurança rigorosas para as caixas de derivação subterrâneas para garantir a segurança pública e a fiabilidade do sistema. Estas caixas têm de ser construídas com materiais incombustíveis, devidamente ligadas à terra e dimensionadas adequadamente para o número de condutores que contêm. A Secção 110.26(A) do Código Elétrico Nacional (NEC) exige um espaço de trabalho livre de pelo menos 30 polegadas de largura por 36 polegadas de profundidade à volta das caixas de derivação para acesso e manutenção seguros. Além disso, a maioria dos códigos de construção locais estipula que estas caixas devem permanecer acessíveis e não podem ser permanentemente enterradas no subsolo sem meios de acesso. Para instalações em locais perigosos, as caixas de derivação devem ser claramente marcadas para indicar potenciais perigos, enfatizando ainda mais a importância da segurança na infraestrutura eléctrica.

Mecanismos de proteção do ambiente

As caixas de junção à prova de intempéries fornecem uma proteção robusta contra várias condições ambientais, garantindo a segurança e a longevidade das ligações eléctricas em ambientes exteriores. Estas caixas especializadas utilizam várias caraterísticas-chave para proteger contra a humidade, o pó e as temperaturas extremas:

Vedações estanques: As juntas ou vedantes de borracha à volta da tampa criam uma barreira contra a entrada de água, evitando curto-circuitos e corrosão.
Materiais duradouros: Construído a partir de materiais resistentes às intempéries, como plástico resistente, alumínio ou aço inoxidável, para suportar os raios UV, as flutuações de temperatura e os impactos físicos.
Classificações IP ou NEMA: Concebido para cumprir as normas específicas de proteção de ingresso (IP) ou da Associação Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA), garantindo a proteção contra a penetração de pó e água.
Prevenção de condensação: As caraterísticas do design interno ajudam a minimizar a acumulação de condensação, que poderia comprometer a integridade eléctrica.

Ao incorporar estes elementos de proteção, as caixas de junção à prova de intempéries reduzem significativamente o risco de falhas eléctricas e prolongam a vida útil dos sistemas eléctricos exteriores, tornando-as essenciais para manter uma distribuição de energia segura e fiável em ambientes difíceis.

Considerações ambientais para uma durabilidade a longo prazo

Ao selecionar caixas de derivação eléctricas subterrâneas para uma durabilidade a longo prazo, os factores ambientais desempenham um papel crucial. A escolha dos materiais tem um impacto significativo na resistência da caixa contra elementos corrosivos e condições extremas:

O aço inoxidável oferece uma excelente resistência à corrosão, tornando-o ideal para ambientes agressivos e áreas expostas a produtos químicos ou água salgada.
O poliéster reforçado com fibra de vidro (FRP) proporciona uma elevada resistência química e imunidade à ferrugem, adequada para locais com solos corrosivos ou exposição frequente a poluentes industriais.
Os invólucros de policarbonato oferecem uma boa resistência ao impacto e isolamento elétrico, o que é benéfico em áreas propensas a danos físicos ou flutuações de temperatura.

A radiação UV pode degradar certos materiais ao longo do tempo, em particular os plásticos. O policarbonato de alta qualidade com aditivos adequados pode resistir à fragilidade e descoloração induzidas pelos raios UV. Para áreas com variações extremas de temperatura, os materiais que resistem à expansão e contração, como certos termoplásticos, são preferíveis para evitar a deformação e manter a integridade da vedação. Ao considerar cuidadosamente estes factores ambientais, os engenheiros podem selecionar caixas de derivação que garantam uma proteção duradoura para sistemas eléctricos subterrâneos em diversos ambientes.

Inovações de materiais em caixas de derivação subterrâneas

As inovações materiais nas caixas de derivação subterrâneas aumentaram significativamente a sua durabilidade e desempenho em ambientes subterrâneos difíceis. Materiais compostos avançados, como os usados nos Tier Rated Underground Enclosures™ (TRUE) da Charles Industries, oferecem força e resistência química superiores, mantendo-se leves para facilitar o manuseio e a instalação. Esses materiais, combinados com os processos de Moldagem por Transferência de Resina (RTM), fornecem classificações de desempenho Tier 15 e 22, garantindo proteção robusta contra tensões físicas e fatores ambientais.

Plásticos de alto desempenho como a tecnologia Zytel da DuPont, desenvolvida em colaboração com a TE Connectivity, melhoraram a resistência ao calor das caixas de junção, crucial para manter a integridade em temperaturas subterrâneas flutuantes. Além disso, os designs modulares que incorporam materiais que permitem uma fácil expansão e reconfiguração tornaram-se cada vez mais populares, oferecendo uma escalabilidade económica para instalações industriais em crescimento. Estes avanços materiais não só prolongam a vida útil dos sistemas eléctricos subterrâneos, como também aumentam a sua adaptabilidade às necessidades de infra-estruturas em evolução.

Mecanismos de vedação contra a humidade

As caixas de junção à prova de água utilizam mecanismos de vedação sofisticados para proteger as ligações eléctricas da infiltração de humidade. As principais caraterísticas incluem:

Juntas de borracha ou silicone que criam uma barreira estanque entre a caixa e a tampa.
Pontos de entrada de cabos especializados com mecanismos de vedação para evitar a entrada de água através das aberturas dos cabos.
Designs com classificação IP68 que podem suportar a submersão completa em água durante longos períodos.
Costuras continuamente soldadas em invólucros metálicos para obter uma vedação hermética.

Estas técnicas de vedação não só protegem contra a água, como também protegem os componentes internos contra poeiras, produtos químicos e outros contaminantes. As caixas de derivação de alta qualidade utilizam borracha de célula fechada com classificação UL para juntas e vedantes, garantindo uma proteção duradoura em ambientes húmidos. Ao implementar estes mecanismos avançados de vedação, as caixas de junção à prova de água mantêm a integridade das ligações eléctricas, mesmo nas condições exteriores mais difíceis.

Escolhas de materiais sustentáveis

As escolhas de materiais sustentáveis para caixas de derivação subterrâneas são cada vez mais prioritárias para reduzir o impacto ambiental, mantendo o desempenho. Fabricantes como a Günther Spelsberg GmbH + Co. KG desenvolveram produtos como a caixa de derivação i12 GreenLine, que consiste em pelo menos 90% de reciclado pós-consumo (PCR). Esta abordagem inovadora utiliza LDPE reciclado para a base e PP reciclado para a tampa, reduzindo a pegada ecológica em aproximadamente 40% em comparação com os plásticos tradicionais de origem fóssil.

Outras opções sustentáveis incluem armários de fibra de vidro, que oferecem durabilidade e resistência à corrosão, consumindo menos energia na produção em comparação com as alternativas de metal. Alguns produtos de fibra de vidro contêm até 80% de vidro reciclado, aumentando ainda mais o seu perfil de sustentabilidade. As caixas de derivação de alumínio são também uma escolha amiga do ambiente devido à sua elevada capacidade de reciclagem e aos requisitos de energia significativamente mais baixos para a reciclagem em comparação com a produção primária. Estas inovações materiais demonstram que a sustentabilidade nos sistemas eléctricos subterrâneos pode ser alcançada sem comprometer a qualidade, a segurança ou a longevidade.