PLASTICOS

2

Plásticos de adición:

Monómero – une – otro monómero y así suc. – POLIMERO

Plásticos por condensación Monómero – reacciona – otro Mon. (distinto) > MONÓMERO se repite a lo largo de la cadena polimérica

COMPORTAMIENTO AL CALOR TERMOPLASTICOS Aporte calor --- RESBLANDECEN Aporte frío --- ENDURECE Esta operación puede repetirse indefinidamente. Permite moldearlos repetidas veces sin perder propiedades. TERMOESTABLES Tambien llamados termoendurecibles y termofraguablas Aporte calor --- Resblandecen por primera vez Aporte frío --- Endurecen por 1º vez y última vez

TERMOPLASTICOS Es una estructura lineal ---- Uniones sencillas Moléculas del monómero da origen a Polímero o Macromolécula por poliadición

Por ejemplo el CLORURO DE VINILO

Y CUYO MONOMERO ES Este último polímero es unión lineal de n monómeros - - - Form. Gral. Debido a ENLACE SENCILLO ---- EL TERMOPLASTICO se funde fácilmente sin descomponerse y al enfriarse recura sus características. SOLUBLES en distintos solventes –BENCENO- penetra en la macromolécula ----HINCHAMIENTO ---- luego la DISOLUCION COMPLETA

H H | | - C - C - | | H Cl

H H | | - C - C - | | H Cl

H H | | - C - C - | | H Cl

H H | | - C - C - | | H Cl

H H | | - C - C - | | H Cl

H H | | - C - C - | | H Cl

3

| | ALCALIS | INATACABLE | SOLUCIONES ACUOSAS | NO ENVEJECE | ACIDOS MINERALES DILUIDOS | | SOLUBLE | HIDROCARBUROS CLORADOS | | ACETONAS

TERMOESTABLES Estructura RETICULAR TRIDIMENCIONAL forman una red de enlaces transversales casi siempre por policondensación. Cualquier enlase satura con u MONOMERO O ATOMO H en las tres direcciones. Para formar el polímero reticulado debe aportarce CALOR—ENLACE TRANSVERSAL entre cadenas ---- ESTRUCTURA DURA COMPACTA Y DIFICILMENTE FUSIBLE. Los solventes conocidos no penetran en el material sólido, esto se debe a la ESTRUCTURA TRIDIMENCIONAL RETICULAR

**** RESINAS POLIESTIRENICAS (TERMOPLASTICOS) **** ********************************************************

ETILBENCENO --- APORTE CALOR --- SE LLEGA A POLIESTIRENO

SE DESPOLIMERIZA POR ACCION DEL CALOR TEMP AMB = ELASTICO, RESISTENTE, DIFICIL ROMPER 250º C: SE QUIEBRA Y PUEDE REDUCIRSE A POLVO DISTINGUE DE OTROS INERTE QUIMICA- MENTE PUNTO DE RESBLANDECIMIENTO = 85 ºC NO CONSTANTE EN SUS CARACTERISTICAS ELECTRICAS DIFICIL OBTENER PRODUCTOS IDENTICOS ARDE CON LLAMA AMARILLA Y DESPRENDE HUMO

--- CH --- CH2 --- | C / \\ H – C C – H | | H – C C – H \ // C | H n

| FACIL MOLDEO POR INYECCION | BAJO PESO ESPECIFICO | EXELENTES PROP ELEC A ALTA FRECUENCIA | HIGROSCOPICIDAD CASI NULA

4

APLICACIÓN AISLANTES DE CONDUCTORES, BARNICES AISLANTES E IMPREGNACION EN RADIOTECNICA *************** POLIETILENO (TERMOPLASTICO) *************** ETILENO O ETINO ---- SE POLIMERIZA ---- POLIETILENO B FORMA GENERAL

CARACTERISTICAES

MENOS DENSO QUE EL AGUA, SOLIDO, TRASLUCIDO, GRASO AL TACTO, BLANDO EN PEQUEÑOS ESPESORES, FLEXIBLE, NO TOXICO, 300 ºC SE DESCOMPONE, 115 ºC SE RESBLANDECE, NO USAR MAS DE 80 ºC

EXPOSICION PROLONGADA A INTEMPERIE AGREGAR ESTABILIZADORES ( ANTIOXIDANTE ) R AL 02 RAYOS ULTRAVIOLETAS ENDURECIMIENTO Rmec Y a 70 ºC SE DISUELVE EN BENSENO TOLUENO XILENO OIL RESISTENCIA A LA CORROSION: CINTA DE POLIETILENO SUMERGIDAS EN Hcl Y 50 % DE SODA CAUSTICA

NINGUNA ALTERACION EXELENTE PROP. A. A. F. TIENE TANα = Cte A 50 Hz HASTA 5 10^6 Hz. A BAJA TEMP. SE VUELVE QUEBRADIZO LO QUE SE EVITA AGREGANDO ISOBUTILENO AL 10%.

APLICACIONES AISLAMIENTO DE CABLES TELECOMUNICACIONES CABLES SUBMARINOS APARATOS ELECTRODOMESTICOS

**************** POLIETILENO RETICULADO *************** CON EL RETICULADO AUMENTA LA TEMP. TRAB. , el polietileno se retícula agregando PEROXIDOS ORGANICOS y cargando con NEGRO DE HUMO R mec y estabilidad a la intemperie. TEMP. ADM.= 90 º C TEMP CORT. TIEM. ADM. = 130 ºC TEMP. CARBONIZACION = 300 ºC

APLICACIONES AISLAMIENTOS DE CABLES ESPUESTOS A FUERTES CARGAS INSTALACIONES DE ALTA TEMPERATURA AMBIENTE

H H | | C == C | | H H

H H | | - C - C - | | H Cl n

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*************** POLICLORURO DE VINILO ************** BASE: ACETILENO, ETILENO, CLORO Y HCl AISLANTE ELECTRICOUSABLE A BF. = 50 Hz A ALTA FREC. PERDIDAS MUY ALTAS PERDIDAS SON GRANDES PARA AT. TENSION LIM = 20 Kv

CARACTERISTICAS INODORO, INSIPIDO, NO TOXICO, INSOLUBLE EN AGUA RESISTENTE A: ACIDOS, ALCALIS , ACEITES, ALCOHOLES, OXONO, O2 INSOLUBLE EN LOS DISOLVENTES CORRIENTES ARDE CON DIFICULTAD Y SU LLAMA SE EXTINGUE SOLA PVC PURO ES DURO PARA DARLE FLEXIBILIDAD ADITIVOS ADITIVOS AFECTAN PROP MEC Y ELEC | PVC NORMAL-----------------------TEMP ADM= 60 ºC COMPUESTO | PVC RESIS CALOR-----------------TEMP ADM= 80-100 ºC | PVC RESIS FRIO----------- ---------TEMP ADM= -30 ºC

APLICACIONES PVC PARA AISLACIONES PVC DURO CON MEJOR CARACTERISTICA MEC. EN DETRIMENDE LAS ELECTRICAS CON R mec PARA CUBIERTA CABLE SUBTERRANEOS

**************** PVC RETICULADO *************** PVCR UN UN COPOLIMERO DEL PVC EL PVC SE RETICULA AGREGADO DE PEROXIDOS Y AGENTES DE ENLACE INTERMOLECULARS ESTABLES. SE MEJORA LAS CARACTERISTICAS MEC. Y FLEXIBILIDAD Y RESISTENCIA A TEMP:

A) MAYOR R mec (ALRGAMIENTO A ROTURA, >R abración B) MAYOR TEMP ADMISIBLE C) MAYOR Roxidación poroxono y O2 D) MAYOR R agentes minerales E) Propagación de la llama e1quivalente al PVC NORMAL

FISI

CA

S

TABLA 31: Características Técnicas del POLIETIRENO Peso específico a 20 ºC en gr/cm³ 1.05 Carga de rotura en Kg/cm² 500 Alargamiento a la rotura en % 1 Temperatura máx de trabajo continuo ºC 60 Punto de reblandecimiento en ºC 104-116 Absorción de agua en 48 hs en % 0 Temperatura de deformación en ºC 80-90 Resistencia a la llama MODERADA

ELEC

TRIC

AS Resistividad a 20 ºC en Ohmios cm²/cm SUPERIOR 10^17

Rigidez dieléctrica a 20 ºC kv/mm 20-30 Constante dieléctrica a 50 Hz 2.5 a 2.6 Constante dieléctrica a 1 MHz 2.6 a 2.7 Factor de pérdidas (tag ) 50 Hz 1 a 3 10^-4 Factor de pérdidas (tag ) 1 MHz 3 a 8 10^-4 C

AR

AC

TER

ISTI

CA

S

QU

IMIC

AS

Resistencia al Ozono y Oxigeno atmosférico EXELENTE Resistencia a la humedad EXELENTE Resistencia a las radiaciones ultravioletas del Sol BUENA Resistencia a los aceites y grasas minerales EXELENTE Resistencia a los aceites minerales y orgánicos diluidos EXELENTE Resistencia a los álcalis diluidos EXELENTE Envejecimiento NULO

FISI

CA

S

TABLA 33: CARACTERISTICAS TECNICAS DEL POLIETILENO RETICULADO (CARGADO CON NEGRO DE HUMO) Peso específico a 20 ºC en gr/cm³ 1.14 Carga de rotura a 20 ºC en Kg/cm² 150 Alargamiento a la rotura en % 200 Temperatura máx de trabajo continuo ºC 90 Temperatura de fragilidad ºC -20 Resistencia a la llama MODERADA Resistencia a las flexiones repetidas BUENA Resistencia a la abrasión EXELENTE Resistencia a la compresión MUY BUENA Resistencia al frío EXELENTE

ELEC

TRIC

AS

Resistencia de aislamiento Mohm/Km 10 000 Resistencia a 20 ºC en Ohmios cm²/cm 10^16 Rigidez dieléctrica a 20 ºC kv/mm 15 Constante dieléctrica a 50 Hz 5 Factor de pérdidas (tag ) 50 Hz y 20 ºC 1 10^-2

CA

RA

CTE

RIS

TIC

AS

QU

IMIC

AS

Resistencia al Ozono y Oxigeno atmosférico EXELENTE Resistencia a la humedad EXELENTE Resistencia a las radiaciones ultravioletas del Sol EXELENTE Resistencia a los aceites y grasas minerales EXELENTE Resistencia a las soluciones diluidas de ácidos minerales y orgánicos MUY BUENA

7

TABLA 34: CARACTERISTICAS TECNICAS DE DOS MEZCLAS DE POLICLORURO DE VINILO

TIPO DE MEZCLA

PARA AISLAMIENTO PARA CUBIERTA

FISI

CA

S

Peso específico a 20 ºC en gr/cm³ Carga de rotura en Kg/cm² Alargamiento a la rotura en % Coeficiente dilatación ºC Temperatura máx. de trabajo continuo ºC Temperatura de fragilidad en ºC Resistencia a la llama Resistencia a la abrasión

1.3 170 150

7 10^-5 80 -20

SE AUTOEXTINGUE BUENA

1.33 150 160

20 10^-5 80 -20

SE AUTOEXTINGUE BUENA

ELEC

TRIC

AS

Resistividad a 20 ºC en Ohmios cm²/cm Rigidez dieléctrica a 20 ºC kv/mm Constante dieléctrica a 20 ºC 50Hz Constante dieléctrica a 80 ºC 50Hz Factor de pérdidas dieléctricas 20 ºC 50 Hz Factor de pérdidas (tag ) 80 ºC 50Hz

10^15

40 5 7

9 10^-2 4 10^-2

5 10^14

35 5 7

9 10^-2 4 10^-2 C

AR

AC

TER

ISTI

CA

S Q

UIM

ICA

S

Resistencia al Ozono y Oxigeno atmosférico Resistencia a la humedad Resistencia a la soluciones ácidas diluídas Resistencia a soluciones de sales metálicas Resistencia a los aceites y grasas minerales Resistencia a mohos y bacterias

EXELENTE

BUENA MUY BUENA MUY BUENA EXELENTE

MUY BUENA

EXELENTE

MUY BUENA MUY BUENA MUY BUENA EXELENTE

MUY BUENA

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COMPONENTES Y TECNOLOGIA UTILIZADOS EN LA FABRICACION DE CABLES ELECTRICOS Analizamos el estado y perspectivas que presentan los componentes y tecnología, utilizados en la fabricación de cables eléctricos. Nuestro país norma las condiciones constructivas y ensayos a que se someten los cables para uso eléctrico. Son estipulados a traves del Instituto de Racionalización Argentino de Materiales (IRAM). Las normas IRAM cubren prácticamente todo el espectro de los distintos tipos de cables, no obstante existen normas de prestigio internacional, las que en muchos casos se toman como validas para la reglamentación nacional. Las normas comunes componen el siguiente listado:

- IRAM 2004: Conductores de Cu desnudo para líneas aéreas de energía. - IRAM 2158: Cordones flexibles de Cu aislados con PVC. - IRAM 2183: Conductores de Cu aislados con PVC para instalaciones fijas

interiores. - IRAM 2177: Alambres de aleación de Al para uso eléctrico. - IRAM 2176: Alambres de Al para uso eléctrico. - IRAM 2187: Conductores de Al y aleación de Al con alma de acero para líneas

aéreas. - IRAM 2188: Cables flexibles de Cu con aislacion y envoltura de caucho. - IRAM 2212: Conductores de aleación de Al para línea aérea. - IRAM 2220: Cables con conductores de Cu o Al aislados en material

termoplástico a base de PVC para instalaciones fijas en sistemas con tensiones nominales hasta 132 Kv.

- IRAM 2261: Cables con conductores de Cu o Al aislados con P.E.R. hasta 33 Kv. - IRAM 2262: Cables con conductores de Cu o Al aislados con mezclas de caucho

etileno propileno hasta 33 Kv. - IRAM 2263: Conductores aislados con P.E.R. preensamblados para líneas aéreas. - IRAM 2268: Cables con conductores de Cu aislados con material termoplástico a

base de PVC, hasta 1,1 Kv. No protegidos contra perturbaciones electromagnéticas.

- I.P.C.E.A. S-19-81: Rubber – inulated wire and cable for the trans mission and distribution of electrical energy.

- I.P.C.E.A. S-66-524: Cross- linked- thermosetting- polyethylene insulated wire and cable for the transmision and distribution of electric energy.

- I.E.C. 502: Extruded solid dielectric insulated power cable for rated voltages from 1 kV to 30 kV.

- U.L. 62: Flexible cord fixture wire. - U.L. 83: Alambres con aislación termoplástica. - VDE 0250: Determinaciones para conductores aislados de energía eléctrica. - VDE 0271: Prescripciones para cables con aislante en goma y envoltura de goma

y envoltura de goma o con aislamiento de material plástico para instalaciones de corriente industrial.

Misión and distribution of electrical energy.

9

Existen características en los cables tales como :

• Resistencia al fuego • No propagación del incendio • Determinación de los fases emitidas durante la combustión • Medición de opacidad de los humos, etc.

Que requieren normas de mayor severidad, que regulan ensayos especiales. Para cumplir con ellas demando el desarrollo de nuevos diseños de cables. Entre lar normas de mayor difusión, listamos la mas importantes:

1. ENSAYO DE NO PROPAGACIÓN DEL INCENDIO 1-a) IRAM 2289: Cables agrupados en haces características y métodos de ensayo para determinar la resistencia a la propagación del incendio. 1-b) C.E.I. 20-22: Prova dei cavi non propaganti l’indendio. 1-c) I.E.E.E. 383/74 : Standarfor type test of class IE electric cables; field splices ande connections nuclear power generating stations.

2. ENSAYO DE RESISTENCIA AL INCENDIO I.E.C.331: Características de cables resistentes al fuego.

3. ENSAYO DE DETERMINACIÓN DE LA DENSISDAD DE HUMOS A.S.T.M. D-2843-76: Densiity of smoke from the burning or decomposition of plastics, measuring the.

4. ENSAYO DE DETERMINACION DE LOS GASES TOXICOS Y CORROSIVOS

I.E.C. TC20W 12 PARTE 2 La grafica de la pagina siguiente, es para apreciar las características distintivas de ls ensayos especiales; según normas internaciones e IRAM para la resistencia y no propagación del incendio.

Norma Regula Disposic. De

cables durante la prueba

Sistema calentamiento

quemado combustible

Temperatura horno o

llama [ºC]

Tiempo duración

llama [min]

Superan ensayo

IRAM 2289

Los métodos de

ensayo p/regular la

no propagación

de incendios en cables agrupados

Vertical y agrupados según

distintas categorías

Mechero de 242 orificios

de 1.32mm de diámetro

c/pot. de 74 (+-)2 MJ/h

800

40-20 de acuerdo

a la categoría

Los cables no se

encuentran dañados

mas de 2,5 mts.

10

I.E.C. 331

Ensayos de cables

resist. Al incendio

Horizontal

Mechero horizontal 610 mm de largo. Gas propano

750 180

Los cables bajo

tensión hasta 12 hs. de

apagarse la llama

C.E.I. 20-22

Ensayos de cables no

propagantes al incendio

Vertical en doble cámara agrupados longitudinalmente sobre bastidor 5,4

mm

Horno para calentamiento

de cables. Mechero para

iniciar incendio

500 60 1,5m

IEEE 383/74

Ensayos de cables

eléctricos, empalme, montaje y conex. de clase IE

p/centrales nucleares

Vertical y agrupados

longitudinalmente sobre bastidor 2,4

m

Gas propano 816 20

Cables q no

queman mas de 2,4

mts.

CLASIFICACION CONVENCIONAL DE LOS CABLES DE TRANSPORTE DE ENERGIA Nivel de tensión Denominación convencional >=132 KV .................................................................. muy alta tensión (MAT) 66 A 110 KV.................................................................. alta tensión (AT) 6,6 a 33 KV.................................................................. media tensión (MT) =< 3,3 KV .................................................................. baja tensión (BT) Aislante: Desnudo (sin aislar) Sólido Estratificado

I. - PARA BAJA TENSIÓN CONDUCTOR Alambre o conjunto de alambres no aislados de Cu

electrolítico, recocido; Cu E.R. y es estañado; Cu E. Duro; Al para uso eléctrico; aleación de Al-Mg y Si; bronce; bronce estañado. De alambre unico; cuerda redonda normal, redonda compacta, sectorial compacta, flexible, extra flexible

AISLANTE O DIELECTRICO

Policloruno de vinilo, polipropileno, polietileno termoplástico, caucho natural, goma etilen propilenica, polietileno reticulado, goma siliconica

RELLENO En cables multipolares, para conseguir una sección transversal circular, se aplica un revestimiento extruido no giroscópico.

11

BLINDAJE Se coloca en torno al cable una cubierta, de alambres o cintas de Cu o Al, que dan al mismo una protección electrostática

ARMADURA Se coloca en torno al cable una cubierta, de alambres, cintas de acero, tubo soldado de acero o Al; para protección mecánica. Se conecta a tierra

ENVOLTURA Cubierta extruida sobre todo el conjunto, que protege al cable de las condiciones ambientales. Esta puede ser de: PVC, caucho natural, polietileno termoplástico, goma siliconica, polietileno clorosulfonado (HYPALON), policloropeno (NEOPRENE)

AISLANTES Y ENVOLTURAS, CONFORMACIÓN Y PROPIEDADES Los aislantes y envolturas en los cables de uso en BT, están constituidos por materiales extruibles y compuestos por polímeros de largas cadenas. Encontramos los POLIMEROS NATURALES, entre los q se encuentran los cauchos naturales que carian de acuerdo a su procedencia. Los POLIMEROS SINTÉTICOS que se obtienen por medio de procesos químicos Además los

POLIMEROS

HOMOPOLIMEROS HETEROPOLIMEROS Polímeros que tienen la misma molécula

Polímeros que tienen una polimerización mixta (mas de un monómero en la macromolécula)

Las macromoléculas que se unen entre si dan materiales TERMOESTABLES. Las que no se unen dan origen a los TERMOPLÁSTICOS. TERMOESTABLES: Aquel materia que luego de ser fundido por primera vez adquiriendo una forma dada, no puede repetir el proceso. O sea son fenómenos irreversibles TERMOPLÁSTICOS: Es un fenómeno reversible; mediante la entrega de calor al material modifica su forma, pudiéndose repetir el proceso muchas veces

MECANICAS: indeformabilidad por aumento de temperatura mayor estabilidad de espesores La propiedad de termo estabilidad le

otorga a las aislaciones y envolturas mejores características.

ELECTRICAS: mayor capacidad de conducción de corriente por soportar mayor temperatura de servicio, sobrecarga y cortocircuitos

Los materiales utilizados deben ser resistentes, principalmente a la temperatura y a agentes tales como: Aceites, Ozono y Llama.

12

Con los mejores materiales aislantes orgánicos, resisten durante años, temperaturas => 75 ºC: cauchos vulcanizados sin azufre. Con los cauchos siliconicos, se eleva el limite de temperaturas que junto al vidrio, amianto o mica, llegan a resistir temperaturas superiores a los 200 ºC. NO PROPAGACIÓN DEL INCENDIO AISLANTES DE CABLE QUE NO PROPAGAN LA LLAMA: si se toma en forma aislada, no propagan el fuego y se extinguen a corta distancia del punto de incendio. Pero reagrupados en forma de haces pueden transformarse en un peligroso medio de difusión del mismo. AISLANTES DE CABLES QUE NO PROPAGAN EL INCENDIO: aquellos que reagrupados en forma de haces, no propagan el fuego y se extinguen a una corta distancia del lugar del incendio. AISLANTES DE CABLES RESISTENTES AL INCENDIO: son aquellos que aseguran su funcionamiento por un determinado tiempo durante y después del incendio. La característica de no propagación del incendio responde a la siguiente propiedad.

Esa reaccion química

ocasiona una descomposición del material

(con absorción de calor)

MATERIAL ORGANICO

La reacción química ocasiona una combustión de

los productos de la descomposición, lo que

genera calor

Expuesto a una fuente de calor (c/s llama), se

verifica reacción química

Para activar la descomposición del material orgánico, es necesaria una energía cuyo nivel depende de lo siguientes factores:

1. UMBRAL DEL MATERIAL 2. CONDICIONES AMBIENTALES EN QUE SE ENCUENTRA EL

MATERIAL Consideramos fijas las condiciones ambientales. La descomposición será función del umbral Q1. Cuanto mas alto sea Q1, mejores condiciones de no propagación del incendio tendrá el material sometido a la fuente de calor.

2 3

1

13

Q2: resultante de la combustión que se encadena posteriormente a la descomposición. Es un valor bajo de emisión de energía térmica. A: medio o área de transferencia de calor entre los productos de la descomposición y combustión. Si la realimentación es positiva sea: Q2 > Q1 la combustión proseguirá por si sola (propagación del incendio) Si la realimentación es negativa, o sea: Q2 < Q1 la combustión se extinguirá desaparecida la causa externa (fuente de calor) que la provoca (no propagación del incendio) Por lo tanto deben lograrse: altos valores de Q1 y bajos calores de Q2. ¿Cómo se logran estos efectos? Se adicionan a los elementos básicos de tipo orgánico, cargas retardantes. Los retardantes impiden la propagación de la llama, emitiendo gases incombustibles que eliminan parcialmente el oxigeno comburente (baja Q2) y, entrando en reacción endotérmica con los radicales la combustión (aumentando Q1). Además disminuye la realimentación calorica, ya que reducen la superficie de transferencia, por formación de depósitos carbónicos que actúan como una barrera térmica. EMISIONES DE GASES TOXICOS O CORROSIVOS La capacidad de los humos provoca el pánico de las personas, enrareciendo además los ambientes donde se encuentra localizado el siniestro. La emisión de gases corrosivos afecta a los componentes y sistemas automáticos. A los efectos de proteger al cable contra la corrosión química, es aconsejable colocarle una cubierta exterior de PVC u otro material termoplástico apropiado en el caso de terrenos alquitranosos, salinos o en instalaciones para industrias químicas. Debe tenerse en cuenta, que si existe cable con cubierta de plomo debe protegérselo contra las corrosiones electrolíticas, las cuales resultan muy perjudiciales en los casos cuando están instalados en las proximidades de las líneas de ferrocarriles electrificados con corriente continua. Este efecto queda solucionado si el cable posee cubierta protectora de PVC u otro material termoplástico, ya que el cable queda eléctricamente aislado del terreno, lo que evita el paso de las corrientes vagabundas a la cubierta de plomo. CUALIDADES DE AISLANTES Y ENVOLTURAS PARA CABLES DE BAJA TENSIÓN AISLANTES. El uso de material termoplástico o termoestable depende del destino del servicio que se le dará al cable:

• El policloruro de vinilo, con incorporación de propiedades de: Reducida emisión de gases corrosivos No propagación del incendio Resistente a la acción de los hidrocarburos

A

Q

Q2

Q3

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• Polietileno: utilizando en cables que deben soportar bajas temperaturas • Polipropileno: gran resistencia a la abrasión

Los aislantes termoestable, son utilizados en cables que deben reunir mayores requisitos de tipo mecánico y eléctricos.

• Mezclas a base de caucho natural • Mezclas de etileno propileno • Mezclas de goma siliconica • Polietileno reticulado

Cada material responde a un uso muy definido, en función del destino del cable. Para cables de gran flexibilidad: goma etilen – propilenica. Para cables sometidos a gran Temp.. (aprox. 200ºC): goma siliconica. Para cables no flexibles, polietileno reticulado, por sus cualidades mecánicas y eléctricas, es uno de mayor uso en distribución eléctrica. ENVOLTURAS Los materiales que se utilizan actualmente en envolturas son:

• Termoplásticos: - Policloruro de vinilo - Polietileno: cuando el uso es a temperaturas muy bajas (<50ºC), que además es mas impermeable que el PVC. • Termoestables:

- Polietileno clorosulfonado (Hypalon): no inflamable (presencia de cloro en la formula); buenas características frente a los aceites; buena resistencia a las radiaciones nucleares (usado en centrales nucleares). Usado en cables para locomotoras diesel, en minería y servicios pesados. - Policloroprene (NEOPRENE): flexible o extraflexible. Usado en minería, equipos móviles, aceria, etc. Resistente al envejecimiento natural, al calor y agentes atmosféricos. Muy poco sensible al ozono. Tiene gran inercia química y consecuentemente buen comportamiento frente a los ácidos y a los solventes comunes. Resistente a los aceites, a la llama, al moho y a los microorganismos. Alta resistencia al desgarro y a la abrasión. - Goma siliconica: son elastómeros mixtos, o sea formados por elementos orgánicos e inorgánicos. Uno de los componentes es el silicio que le otorga fuerte resistencias a las altas temperaturas y optimas características eléctricas. Combinados con trenzas de vidrio y barnices siliconicos, se construyen cables que pueden someterse en forma permanente a una temperatura de 200 ºC. Tiene además buenas aptitudes a las bajas temperaturas (-60 ºC). Alta conductividad térmica (el doble de la goma natural), lo cual implica que para una misma temperatura pueden conducir >I; o sea en el caso de cables de potencia donde es necesario eliminar grandes cantidades de calor de los conductores. El empleo es en cables destinados a altas

15

temperaturas de servicio: en hornos eléctricos, centrales nucleares, etc.

En la pagina siguiente tenemos un cuadro, donde se analizan por un cable subterráneo en servicio, por lo que se recomienda especialmente rodear al cable con una capa de terreno especial. Esta capa debe reunir las condiciones térmicas mas favorables, para que la evacuación del calor se realice eficientemente y el mínimo gasto que su instalación puede significar, queda sobradamente compensado con mantener la línea subterránea en condiciones correctas. La característica fundamental que a de tener esta capa es la compacidad, ya que a mayor Pe del terreno, mejor conductividad térmica y, por lo tanto, mejores condiciones para la evacuación del calor. Debe tenerse en cuenta la granulometría; ya que un terreno constituido por granos de tamaño prácticamente regular, por mucho que se intente compactar, deja siempre espacios huecos o de aire entre grano y grano, cuyo volumen total es prácticamente constante, cualquiera sea el tamaño del grano (grano fino significa espacios menores pero en mayor numero). Es decir que con terrenos mixtos, constituidos por granos de diferentes tamaños, se consigue un terreno mucho mas compacto, ya que los granos mas finos tienen tendencia a cubrir los huecos dejados por los granos mas gruesos. Para formar la capa que a de rodear los cables, es aconsejable utilizar una mezcla de tierras; por ejemplo tierra vegetal y arena de río, y compactar esta mezcla con vibrador o pison norma. PROPIEDADES COMPARATIVAS DE MEZCLAS USADAS EN AISLANTES PARA

CABLES

Absorc. Agua

Resist. abras

Resist.radial

Resist. A la

llama

Resist. aceite min

Resist agentes atmosf.

Flexi bilidad

Pe Kg/Dm3

Temp.Serv ºC

PVC NORMAL Min. B B optima B MB B 1,35 5-6 80

PVC 105 ºC Min. B B optima B MB B 1,35 4-5 105

PVC RESISTENTE A HIDROCAR Min. B B optima MB MB B 1,30 5-6 80

POLICLORO PRENE

(Neoprene) Min. MB MB B optima optima Opt. 1,57 6-8 90

POLIETILENO CLORO

SULFONADO (Hypalon)

Min. MB MB B optima optima Opt. 1,60 7-9 90

EPR ETILENO PROPILENO

RETICULADO modesta discreta MB mala mala B Opt. 1,50 2,5-

3 90

POLIETILENO TERMOPLÁSTICO

Casi nula B B quema discreta B Dis. 0,92 2,3 70

POLIPROPILENO Min. MB B quema discreta mala Dis. 0,90 2,3 110

SILICONA modesta mala MB discreta mala MB Opt. 1,20 3-3,25 200

TEFLON Casi nula optima mala No

quema optima optima Dis. 2,15 2,2 200