CABLES DE ENERGÍA

I. NOMENCLATURA O DESIGNACIÓN DE CABLES

Para designar a los cables se usa las normas internacionales VDE expresadas en la siguiente tabla:

Parte Posicion Referencia a: Simbolo Significado

1 Aspectos Generales

1Correspondencia según la norma H Cable según normas armonizadas

2

Tensión asignada V 0/V (Tensión

nominal / máxima)

1 100/200V2 200/300V3 300/500V4 500/1000V

2 Constitución del cable,

generalmente según una secuencia

radial, partiendo del material de

aislamiento; a continuación

después de un guión, forma del conductor

o de los conductores

3 Tipo de aislamiento

V Policloruro de vinilo (PVC)V2 Mezcla de PVC (servicio de 90 °C)V3 Mezcla de PVC (servicio baja temperatura)V4 Policloruro de vinilo (reticulado)B Goma de etileno-propilenoG Etileno-acetato de vinilo

N2 Mezcla especial de policloroprenoR Goma natural o goma de estireno-butadienoS Goma de silicona

Z Mezcla reticulada a base de poliolefina con baja emisión de gases corrosivos y humos

Z1 Mezcla termoplástica a base de poliolefina, con baja emisión de gasescorrosivos y humos

4 Revestimientos Metálicos

C4 Pantalla de cobre en forma de trenza, sobre el conjunto de los conductores aislados reunidos

5Cubierta y

envolvente no metálica

V Policloruro de vinilo (PVC)V2 Mezcla de PVC (servicio de 90°C)V4 Policloruro de vinilo (reticulado)V5 Mezcla de PVC (resistente al aceite)B Goma de etileno-propilenoG Etileno-acetato de viniloJ Trenza de fibra de vidrio

N2 Policloropreno (o producto equivalente)N4 Polietileno clorosulforadoN8 Policloropreno especial, resistente al aguaQ PoliuretanoR Goma natural o goma de estireno-butadienoS Goma de silicona

T Trenza textil, impregnada o no, sobre conductores aislados

Z Mezcla reticulada a base de poliolefina con baja emisión de gases corrosivos y humos

Z1 Mezcla termoplástica a base de poliolefina con baja emisión de gases corrosivos y humos

6

Elementos constitutivos y construcciones

especiales

D3Elemento portador constituido por uno o varios componentes (metálicos o textiles) situados en el centro de un cable redondo o repartidos en el interior de un cable plano

H Cable cilíndrico

H2 Cables planos, con o sin cubierta, cuyos conductores aislados pueden separarse

H6 Cables planos cuyos conductores aislados no pueden separarse

H7 Cables planos comprendiendo tres conductores aislados o más

H8 Doble capa de aislamiento extruida

7 Forma del conductor

D Flexible para uso en cables de máquinas de soldarE Muy flexible para uso en cables de máquinas de soldarF Flexible de varios alambre finos para servicios móvilesH Extraflexible

KFlexible de varios alambre finos para instalaciones fijas

R Rígido, de sección circular, de varios alambres cableados

U Rígido, de sección circular, de un solo alambre

Y Formado por cintas de cobre arrolladas en hélice alrededor de un soporte textil

3 Número y sección

nominal de los conductores

8 N° de conductores N Número de conductores (1, 2, 3,...n)

9 Símbolo o signo de multiplicación

X Signo "X" en ausencia de conductor amarillo / verde

G Símbolo "G", sustituye al “X” si existe un conductor amarillo / verde

10 Sección nominal mm2 Sección nominal

También se puede usar algunos símbolos incluidos en las NORMAS TÉCNICAS PERUANAS como:

N Conductor de cobreNA Conductor de aluminioG Aislamiento y cubierta de gomaY Aislamiento o cubierta de PVC2Y Cubierta de Polietileno Termoplástico (PE)2X Aislamiento de Polietileno Reticulado (XLPE)

OH Cubierta libre de halógenosS Pantalla de cobre en un cable unipolar o común en un cable multipolarSA Pantalla de aluminioSE Pantalla de cobre sobre cada conductor en un cable multipolarSEA Pantalla de aluminio sobre cada conductor en un cable multipolarC Conductor concéntrico de cobreCE Conductor concéntrico de cobre sobre cada conductor en un cable multipolarB Armadura de flejes de aceroR Armadura de alambres de aceroRA Armadura de alambres de aluminio o aleación de aluminio-S Portante de cable de acero

Ejemplos:

H07Z – K 1x16 mm2H = Cable según normas armonizadas07 = Tensión nominal del aislamiento 500/1000 VZ = Aislamiento de mezcla reticulada a base de poliolefina con baja emisión de gases corrosivos y humos.-K = Cable flexible para instalación fija. 1 x 16 = unipolar de 16 mm2 de sección.

H07V – R 1x50 mm2H = Cable según normas armonizadas07 = Tensión nominal del aislamiento 500/1000 VV = Aislamiento de policloruro de vinilo.-R = Rígido de sección circular, de varios alambres cableados1 x 50 = unipolar de 50 mm2 de sección.

Referencia Nomenclaturas usadas por algunas empresas reconocidas

A. Nombre del fabricante y marca comercial:

Tras el nombre del fabricante (Top Cable, en este caso) y de la Marca comercial (Powerflex), las letras y números hacen referencia a los recubrimientos del cable, a otros revestimientos, a la clase de conductor, a la tensión nominal y a la composición final del cable.

B. Aislamiento:

R Polietileno reticulado (XLPE).X Polietileno reticulado (XLPE).Z1 Poliolefina termoplástica libre de halógenos.Z Elastómero termoestable libre de halógenos.V Policloruro de vinilo (PVC).S Compuesto termoestable de silicona libre de halógenos.D Elastómero de etileno-propileno (EPR).

C. Pantalla, revestimiento interior, asiento de armadura:

C3 Pantalla de hilos de cobre dispuestos helicoidalmente.C4 Pantalla de cobre en forma de trenza, sobre los conductores aislados reunidos.V Policloruro de vinilo (PVC).Z1 Poliolefina termoplástica libre de halógenos.

Si no lleva pantalla ni revestimiento interior ni asiento de armadura, no se utiliza ninguna letra.

D. Tipo de armadura:

F Fleje de acero dispuesto helicoidalmente.FA Fleje de aluminio dispuesto helicoidalmente.FA3 Fleje de aluminio corrugado longitudinalmente.M Corona de hilos de acero.MA Corona de hilos de aluminio.

E. Cubierta exterior:

V Policloruro de vinilo (PVC).Z1 Poliolefina termoplástica libre de halógenos.Z Elastómero termoestable libre de halógenos.N Polímero clorado vulcanizado.

F. Conductor:

-K Flexible de cobre para instalaciones fijas.-F Flexible de cobre para servicios móviles.-D Flexible para cables de máquinas de soldar.

Cuando no lleva ninguna letra, el conductor es de cobre rígido.

AL Si el conductor es de aluminio, se indica (AL).

G. Tensión nominal:

0,6/1 kV Tensión nominal 1.000V

H. Número de conductores:

nGS número y sección de los conductores, en mm2, con conductor Amarillo/Verde.nxS número y sección de los conductores, en mm2, sin conductor Amarillo/Verde.

Aislantes más usados en Perú

MATERIALES:

CLORURO DE POLIVINILO (PVC)

- PVC/C en el caso de cables para instalaciones fijas, 70 °C.- PVC/D en el caso de cables flexibles, 70 °C.- PVC/G en el caso de cables para instalaciones fijas, 90 °C.

TERMOESTABLE DE POLIETILENO RETICULADO (XLPE)

- XLPE en el caso de cables para instalaciones fijas, 90 °C.

TERMOPLÁSTICO LIBRE DE HALÓGENOS (TI)

- TI 7 en el caso de cables para instalaciones fijas, 70 °C.- TI 6 en el caso de cables flexibles, 70 °C.

TERMOESTABLES LIBRE DE HALÓGENOS (EI)

- EI 5 en caso de cables para instalaciones fijas, 90 °C.

II. CONCEPTOS BÁSICOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD DE INTENSIDAD DE LOS CABLES

1. Determinar la temperatura nominal del aislamiento del conductor.2. Determinar la sección del conductor.3. Determinar el material del conductor.4. Determinar los Factores de Corrección aplicables a la capacidad de corriente.5. Cuando se instalan en una misma canalización (tubería) conductores de diferentes temperaturas nominales, la capacidad de corriente de todos los conductores en la canalización debe ser determinada para la menor temperatura nominal de cualquiera de los conductores instalados.

6. La capacidad de corriente de un conductor añadido a una canalización y las capacidades del resto de conductores existentes en la misma, deben sujetarse a los pasos 1 a 5 mencionados anteriormente.7. Cuando los conductores de un circuito son tendidos en diferentes condiciones (por ejemplo, al aire libre, en cables o canalizaciones, en canalizaciones no metálicas subterráneas, etc.), debe utilizarse para todo el circuito la menor capacidad de corriente resultante para cualquiera de los tramos.

III. ¿QUÉ ES UN CABLE UNIPOLAR, BIPOLAR, MULTIPOLAR,…?

La palabra polo procede del latín “polus” que significa eje. Un polo eléctrico es cada uno de los bornes de un generador de energía eléctrica. De este concepto nace la costumbre de llamar cables unipolares a los que poseen un único conductor, bipolares a los que tienen dos y así sucesivamente.

Podemos concluir, por lo tanto, que estas designaciones como unipolar, multipolar etc. se refieren únicamente al número de conductores del cable.

Cable unipolar Cable conformado por un alma generalmente de sección circular, adecuadamente aislada y protegida.

Cable bipolar Cable conformado por dos cables unipolares, imbuidos dentro de un material de relleno aislante y recubierto con una o más capas protectoras.

Cable tripolar Cable conformado por tres cables unipolares de sección circular o sectorial, imbuidos dentro de un material de relleno aislante y recubiertos con una o más capas protectoras.

El cable tripolar para cableado de paneles es un cable resistente a altas temperaturas, de baja combustión, diseñado para uso en control de interruptores, relé y paneles de instrumentación de conmutadores de energía y para propósitos de conexión interna en equipos rectificadores, arranque de motores y controladores. El cable tripolar es conocido también como cable BS6231.

IV. CABLES MONOFASICOS Y TRIFÁSICOS

Así como el gas se distribuye a través de tuberías, la electricidad viaja por cables.

La mayoría de instalaciones domésticas son monofásicas. Tienen una única fase con una única corriente alterna y una potencia contratada de hasta 10 kW, las más habituales en domicilios.

Por otro lado, las instalaciones trifásicas son aquellas formadas por tres fases, tres corrientes alternas diferentes que dividen la instalación en varias partes a las que llega una potencia constante. Sus potencias normalizadas actualmente se adaptan a 400 voltios.

En la actualidad, el sistema de suministro eléctrico adoptado consta de tres conductores activos o fases (cables negro, gris y marrón) y un conductor neutro (azul). La diferencia de potencial entre cada fase es de 380 Voltios (400 V en el futuro) y entre el neutro y cada fase es de 220 Voltios (pronto será 230 V).

V. CABLES PARA UNA ALIMENTACION MONOFASICA

Para alimentar una instalación monofásica podemos usar cables:

.Bipolares (dos conductores): blanco (neutro) y negro (una fase).

.Tripolares (tres conductores): blanco (neutro), negro (una fase) y amarillo-verde (cable de tierra).

VI. CABLES PARA UNA ALIMENTACION TRIFASICA

Para alimentar una instalación trifásica usaríamos cables:

.Tripolares (tres conductores): azul, rojo y negro (las tres fases).

.Tetrapolares (cuatro conductores): azul, rojo y negro (las tres fases) y azul (neutro).

.Tetrapolares (cuatro conductores): azulo, rojo y negro (las tres fases) y amarillo-verde (tierra).

.Pentapolares (cinco conductores): azul,rojo y negro (las tres fases), amarillo-verde (tierra) y blanco (neutro).

La misma instalación se puede hacer partiendo de cables unipolares (usando dos, tres, cuatro o cinco) o bien partiendo de cables multipolares con cubierta (2x, 3x, 4x o 5x).

Para indicar, por ejemplo, que deseamos un cable tetrapolar de sección 2,5 mm² con tierra, señalaríamos 4 G 2,5 en lugar de 4 X 2,5. Así pues, la G indica que uno de los conductores es amarillo-verde

VI. CABLE DÚPLEX

Cable conformado por dos cables unipolares entorchados entre sí. Formado por dos conductores de cobre suave, paralelos, con aislamiento individual termoplástico de policloruro de vinilo (PVC) y unidos por una pista del mismo material.

Los alambres y cables TWD dúplex tienen su principal aplicación como acometida aérea de servicios secundarios. En instalaciones eléctricas permanentes o temporales de alumbrado exterior en casas habitación.

VII. CABLE TRÍPLEX

Cable conformado por tres cables unipolares entorchados entre sí. Los cables de energía tríplex son fabricados con tres cables unipolares, cada uno formado de la siguiente manera:

• Conductor de cobre electrolítico suave, de alta pureza, en forma de cable concéntrico, compacto, clase B, pantalla semiconductora extruida sobre el conductor, aislamiento de polietileno de cadena cruzada (XLP) o etileno propileno (EP), pantalla semiconductora extruida sobre el aislamiento, pantalla electrostática formada por alambres de cobre suave, cinta separadora y cubierta exterior de policloruro de vinilo (PVC), en color rojo, resistente a la propagación de incendio, baja emisión de humos y gases tóxicos.

Aplicaciones:

• En sistemas trifásicos de distribución de energía eléctrica en media tensión. • En acometidas en media tensión. • En centrales eléctricas y subestaciones. • Pueden ser instalados en charolas, ductos subterráneos, trincheras o directamente enterrados.

VIII. EMPALMES DE CABLES

Un empalme o enlace de cableado eléctrico es la unión de 2 o más cables de una instalación eléctrica o dentro de un aparato o equipo electrónico. Aunque por rapidez y seguridad hoy en día es más normal unir cables mediante fichas de empalme y similares, los electricistas realizan empalmes habitualmente.

Los empalmes eléctricos son quizás unos de los factores que más influyen para el correcto funcionamiento de una instalación eléctrica. Dependiendo la situación en la que se encuentre la instalación y como se vayan instalar los cables eléctricos, se debe de llevar a cabo el empalme más ideal. Dentro de los empalmes que se trataran aquí están los empalmes cola de rata, en derivación y prolongación.

Existen diversos tipos de empalmes eléctricos para cada necesidad.

Trenzado(o de cola de ratón) es el más sencillo se emplea en las cajas de empalme, en el montaje de circuitos eléctricos, etc.

Este tipo de empalme se emplea cuando los cables no van a estar sujetos a esfuerzos de tensión elevados. Se utiliza para hacer las conexiones de los cables en las cajas de conexión o salidas, ya sea de tomacorrientes o interruptores. En este tipo de uniones, el encintado puede ser sustituido por un conector de capuchón.

De derivación: (o de unión) sirve para derivar uno o 2 cables de una línea principal. Puede ser simple o doble. La variante anudada se emplea cuando se necesita más seguridad.

Doble torsión: (o de prolongación o Unión Western) usado para prolongar un cable o reparar cables cortados. Especialmente en instalaciones aéreas como líneas de teléfono o tendidos eléctricos.

Este empalme nos sirve para unir dos alambres; soporta mayores esfuerzos de tensión y se utiliza principalmente para tendidos.

Terminales y accesorios

� .Terminales tipo anillo con / sin aislamiento.

� .Terminales tipo horquilla con / sin aislamiento

� .Terminales tipo Pín

� .Terminales tipo macho aislados

� .Terminales tipo hembra aislados

� .Conectores tubulares con / sin aislamiento

IX. CONTROL DE CALIDAD

La función primordial de los conductores eléctricos es transmitir eficientemente la energía eléctrica. Esto puede asegurarse mediante el control de calidad de los cables, a través de las pruebas que se realizan en los laboratorios de los fabricantes que garantiza su confiabilidad durante la operación y con ello la continuidad del servicio; sin embargo, en la mayoría de los casos, el fabricante tiene poco o ningún control sobre las operaciones de transporte, almacenaje, instalación y conexiones, por lo que es recomendable efectuar pruebas eléctricas para tener la seguridad de que el cable se encuentra en buenas condiciones para entrar en servicio. Además, muchos usuarios han detectado que con el tiempo, el cable en operación revela algún daño existente de origen en la fabricación o durante la instalación, los cuales no fueron detectados durante las pruebas de fábrica o de instalación. Inmediatamente después de que se ha instalado el cable, pero antes de que se coloquen las terminales o los empalmes, es una práctica común hacerle una prueba de resistencia de aislamiento, usando un megóhmmetro. Un valor bajo puede ser provocado por algo simple como suciedad o humedad y puede dar lugar a daño en el aislamiento; sin embargo el problema normalmente se corrige antes de que continúe el trabajo. Se hace otra verificación a la resistencia del aislamiento después de que se han efectuado los empalmes y terminales y de que el sistema de cables esté listo para las pruebas de aceptación. Antes de poner en servicio un cable de potencia, este deberá probarse para tener la seguridad de que tanto el propio cable como sus accesorios (terminales), soportarán las condiciones operativas a que serán sometidos.

Esta calidad debe ser verificada y medida mediante un método confiable y repetible en el tiempo. Las normas de fabricación de cables, tanto nacionales como internacionales, son las que definen los métodos de ensayo para establecer la calidad del producto fabricado.

1. Ensayos de materia prima

El objeto es controlar y garantizar los requisitos exigidos en las especificaciones sobre los materiales que componen el cable. Las materias primas principales que se ensayan son las utilizadas en los conductores (cobre, aleaciones), aislaciones (PVC, XLPE, polietileno, LSZH), blindajes (cintas de cobre, aluminio/poliéster), armaduras (acero, aluminio) y cubiertas (PVC, LSZH, polietileno, caucho termoplástico).

En general, a los metales conductores se les evalúa su resistencia eléctrica y alargamiento; mientras que a los componentes para aislación y cubierta, sus aptitudes mecánicas como carga de rotura y alargamiento en estado natural y envejecido, doblado en frío, etc.

2. Ensayos en procesos de fabricación

Se realiza un control sistemático y del 100% sobre los procesos de fabricación críticos. Los principales ensayos son la medición de la resistencia eléctrica de las cuerdas y la aplicación de tensión (mediante spark tester) en el proceso de extrusión de la aislación, para garantizar sobre el 100% de las longitudes de conductores aislados que no esté perforado el dieléctrico.

3. Ensayos de producción

a. Ensayos de rutina:

Estos ensayos se hacen sobre el 100% de los cables terminados y su principal objetivo es verificar la integridad eléctrica del cable, tanto para el servicio del cable como para la seguridad de las personas durante su instalación

y uso. De acuerdo a las normas y a los parámetros de calidad de Marlew, se realizan los siguientes ensayos sobre cada bobina o rollo producido:

Medición de resistencia eléctrica de todos los conductores del cable.

Resistencia de aislación entre conductores.

Ensayo de rigidez dieléctrica entre conductores.

Ensayo de rigidez dieléctrica entre conductores y pantalla y armadura (estas últimas en caso que las hubiera).

Medición de resistencia eléctrica del blindaje (si lo hubiere).

Medición de capacidad mutua entre conductores (para cables de bus de datos).

Posteriormente, los resultados se informan en un protocolo de ensayo que se guarda en archivo electrónico y, si el cliente lo solicita, se envía una copia con el producto terminado.

b. Ensayos de muestreo:

Se realiza con una frecuencia predeterminada (de acuerdo a la norma o por el sistema interno de calidad) y su cometido es constatar que el producto cumple las especificaciones de diseño. Variando de acuerdo a las diferentes normas, podemos enumerar los siguientes ensayos:

Examen del conductor.

Verificación de dimensiones (aislación, cubierta).

Tracción y alargamiento antes y después del envejecimiento sobre los materiales plásticos.

Deformación por calor.

Doblado en frio.

c. Ensayos de tipo:

Son realizados con el objetivo de demostrar que el cable tiene un comportamiento satisfactorio para la aplicación para la que fueron diseñados. Estos ensayos son de una naturaleza tal que hace que, luego de su ejecución no sean necesarios repetirlos, excepto que cambien los materiales involucrados o el diseño (construcción) del cable. Si el cable pasa el ensayo de fuego y se mide el índice de oxigeno de los materiales plásticos; no es necesario repetir el ensayo de fuego.