En cuanto a las temperaturas máximas de funcionamiento a largo plazo para los conductores de cables, el aislamiento de caucho suele estar clasificado a 65 °C, el de cloruro de polivinilo (PVC) a 70 °C y el de polietileno reticulado (XLPE) a 90 °C. Para cortocircuitos (con una duración máxima que no supere los 5 segundos), la temperatura máxima admisible del conductor es de 160 °C para el aislamiento de PVC y de 250 °C para el de XLPE.
I. Diferencias entre cables XLPE y cables de PVC
Los cables de polietileno reticulado de baja tensión (XLPE), desde su introducción a mediados de la década de 1990, han experimentado un rápido desarrollo y actualmente representan la mitad del mercado junto con los cables de cloruro de polivinilo (PVC). En comparación con los cables de PVC, los cables XLPE presentan una mayor capacidad de conducción de corriente, una mayor resistencia a las sobrecargas y una vida útil más prolongada (la vida útil térmica de los cables de PVC suele ser de 20 años en condiciones favorables, mientras que la de los cables XLPE es típicamente de 40 años). Al quemarse, el PVC libera abundante humo negro y gases tóxicos, mientras que la combustión del XLPE no produce gases halógenos tóxicos. La superioridad de los cables reticulados es cada vez más reconocida por los sectores de diseño y aplicación.
2. Los cables de PVC comunes (aislamiento y cubierta) arden rápidamente con una combustión sostenida y veloz, lo que agrava los incendios. Pierden la capacidad de suministro eléctrico en 1 o 2 minutos. La combustión del PVC libera humo negro denso, lo que provoca dificultades respiratorias y problemas en la evacuación. Más grave aún, la combustión del PVC libera gases tóxicos y corrosivos como el cloruro de hidrógeno (HCl) y las dioxinas, que son las principales causas de muerte en incendios (el 80 % de las muertes relacionadas con incendios). Estos gases corroen los equipos eléctricos, comprometiendo gravemente el rendimiento del aislamiento y generando riesgos secundarios difíciles de mitigar.
II. Cables ignífugos
1. Los cables ignífugos deben presentar características ignífugas y se clasifican en tres niveles de resistencia al fuego: A, B y C, según la norma IEC 60332-3-24 “Ensayos de cables eléctricos en condiciones de incendio”. La clase A ofrece el mayor rendimiento ignífugo.
El Instituto de Investigación de Estándares y Tecnología de EE. UU. realizó pruebas comparativas de combustión en cables ignífugos y no ignífugos. Los siguientes resultados resaltan la importancia del uso de cables ignífugos:
a. Los cables ignífugos proporcionan más de 15 veces más tiempo de escape en comparación con los cables no ignífugos.
b. Los cables ignífugos queman solo la mitad de material que los cables no ignífugos.
c. Los cables ignífugos presentan una tasa de liberación de calor que es solo una cuarta parte de la de los cables no ignífugos.
d. Las emisiones de gases tóxicos procedentes de la combustión son solo un tercio de las de los productos no ignífugos.
e. El rendimiento en la generación de humo no muestra diferencias significativas entre los productos ignífugos y los no ignífugos.
2. Cables de baja emisión de humos y libres de halógenos
Los cables libres de halógenos y de baja emisión de humos deben poseer cualidades libres de halógenos, de baja emisión de humos y retardantes de llama, con las siguientes especificaciones:
IEC 60754 (prueba libre de halógenos) IEC 61034 (prueba de baja emisión de humos)
Conductividad ponderada por pH Transmitancia mínima de luz
pH ≥ 4,3 r ≤ 10 µs/mm T ≥ 60 %
3. Cables resistentes al fuego
a. Los indicadores de prueba de combustión de cables resistentes al fuego (temperatura y tiempo de combustión) según la norma IEC 331-1970 son de 750 °C durante 3 horas. Según el último borrador de la norma IEC 60331, resultado de la reciente votación de la IEC, la temperatura de combustión oscila entre 750 °C y 800 °C durante 3 horas.
b. Los cables y alambres resistentes al fuego se pueden clasificar en cables resistentes al fuego ignífugos y cables resistentes al fuego no ignífugos, según las diferencias en los materiales no metálicos. Los cables resistentes al fuego de uso doméstico utilizan principalmente conductores recubiertos de mica y aislamiento extruido ignífugo como su estructura principal, siendo la mayoría productos de Clase B. Aquellos que cumplen con los estándares de Clase A suelen emplear cintas especiales de mica sintética y aislamiento mineral (núcleo de cobre, funda de cobre, aislamiento de óxido de magnesio, también conocido como MI).
Los cables ignífugos con aislamiento mineral son incombustibles, no producen humo, son resistentes a la corrosión, no tóxicos, resistentes a los impactos y a las salpicaduras de agua. Se les conoce como cables ignífugos y demuestran el mejor rendimiento en cuanto a resistencia al fuego entre las variedades de cables ignífugos. Sin embargo, su proceso de fabricación es complejo, su coste es elevado, su longitud de producción es limitada, su radio de curvatura es amplio, su aislamiento es susceptible a la humedad y, actualmente, solo se pueden suministrar productos monofásicos de 25 mm² o superiores. Se requieren terminales y conectores intermedios permanentes, lo que complica la instalación y la construcción.
Fecha de publicación: 7 de septiembre de 2023