Los cables resistentes al fuego son esenciales para garantizar la conectividad eléctrica en edificios e instalaciones industriales en condiciones extremas. Si bien su excepcional resistencia al fuego es crucial, la penetración de humedad representa un riesgo oculto, pero frecuente, que puede comprometer gravemente el rendimiento eléctrico, la durabilidad a largo plazo e incluso provocar el fallo de su función de protección contra incendios. Como expertos con una sólida experiencia en materiales para cables, ONE WORLD comprende que la prevención de la humedad en los cables es un problema sistémico que abarca toda la cadena, desde la selección de materiales para el núcleo, como compuestos de aislamiento y revestimiento, hasta la instalación, la construcción y el mantenimiento continuo. Este artículo analizará en profundidad los factores de penetración de humedad, comenzando por las características de materiales para el núcleo como LSZH, XLPE y óxido de magnesio.
1. Ontología de cables: Materiales y estructura del núcleo como base para la prevención de la humedad
La resistencia a la humedad de un cable resistente al fuego está determinada fundamentalmente por las propiedades y el diseño sinérgico de los materiales de su núcleo.
Conductor: Los conductores de cobre o aluminio de alta pureza son químicamente estables. Sin embargo, la penetración de humedad puede provocar corrosión electroquímica persistente, lo que reduce la sección transversal del conductor, aumenta la resistencia y, en consecuencia, se convierte en un foco potencial de sobrecalentamiento local.
Capa de aislamiento: la barrera principal contra la humedad
Compuestos aislantes minerales inorgánicos (p. ej., óxido de magnesio, mica): Materiales como el óxido de magnesio y la mica son intrínsecamente incombustibles y resistentes a altas temperaturas. Sin embargo, la estructura microscópica de sus laminados en polvo o cinta de mica contiene huecos que pueden convertirse fácilmente en vías de difusión de vapor de agua. Por lo tanto, los cables que utilizan estos compuestos aislantes (p. ej., cables con aislamiento mineral) deben contar con una cubierta metálica continua (p. ej., tubo de cobre) para lograr un sellado hermético. Si esta cubierta metálica se daña durante la producción o la instalación, la entrada de humedad en el medio aislante, como el óxido de magnesio, provocará una disminución drástica de su resistividad de aislamiento.
Compuestos de aislamiento de polímeros (por ejemplo, XLPE): La resistencia a la humedad dePolietileno reticulado (XLPE)Se deriva de la estructura de red tridimensional formada durante el proceso de reticulación. Esta estructura mejora significativamente la densidad del polímero, bloqueando eficazmente la penetración de moléculas de agua. Los compuestos aislantes de XLPE de alta calidad presentan una absorción de agua muy baja (normalmente <0,1%). Por el contrario, el XLPE de baja calidad o envejecido con defectos puede formar canales de absorción de humedad debido a la rotura de la cadena molecular, lo que provoca una degradación permanente del rendimiento del aislamiento.
Vaina: La primera línea de defensa contra el medio ambiente
Compuesto de revestimiento de baja emisión de humo y cero halógenos (LSZH)La resistencia a la humedad y a la hidrólisis de los materiales LSZH dependen directamente del diseño de la formulación y de la compatibilidad entre su matriz polimérica (p. ej., poliolefina) y los rellenos de hidróxido inorgánico (p. ej., hidróxido de aluminio, hidróxido de magnesio). Un compuesto de revestimiento LSZH de alta calidad debe, además de ofrecer retardancia al fuego, lograr una baja absorción de agua y una excelente resistencia a la hidrólisis a largo plazo mediante procesos de formulación meticulosos para garantizar un rendimiento protector estable en entornos húmedos o con acumulación de agua.
Revestimiento metálico (p. ej., cinta compuesta de aluminio y plástico): Como barrera radial clásica contra la humedad, la eficacia de la cinta compuesta de aluminio y plástico depende en gran medida de la tecnología de procesamiento y sellado en su solape longitudinal. Si el sellado con adhesivo termofusible en esta unión es discontinuo o defectuoso, la integridad de toda la barrera se ve gravemente comprometida.
2. Instalación y construcción: Prueba de campo del sistema de protección de materiales
Más del 80 % de los casos de penetración de humedad en cables ocurren durante la fase de instalación y construcción. La calidad de la construcción determina directamente si se puede aprovechar al máximo la resistencia inherente a la humedad del cable.
Control ambiental inadecuado: El tendido, corte y unión de cables en entornos con una humedad relativa superior al 85 % provoca la rápida condensación del vapor de agua del aire en los cortes de los cables y en las superficies expuestas de los compuestos aislantes y materiales de relleno. En el caso de cables con aislamiento mineral de óxido de magnesio, el tiempo de exposición debe ser estrictamente limitado; de lo contrario, el polvo de óxido de magnesio absorberá rápidamente la humedad del aire.
Defectos en la tecnología de sellado y materiales auxiliares:
Uniones y terminaciones: Los tubos termorretráctiles, las terminaciones termorretráctiles o los selladores vertidos que se utilizan aquí son los componentes más críticos del sistema de protección contra la humedad. Si estos materiales de sellado tienen una fuerza de contracción insuficiente, una adhesión inadecuada al compuesto del revestimiento del cable (p. ej., LSZH) o una resistencia inherente al envejecimiento deficiente, se convierten inmediatamente en obstáculos para la entrada de vapor de agua.
Conductos y bandejas para cables: después de la instalación del cable, si los extremos de los conductos no están sellados herméticamente con masilla o sellador profesional resistente al fuego, el conducto se convierte en una “alcantarilla” que acumula humedad o incluso agua estancada, erosionando crónicamente la cubierta exterior del cable.
Daño mecánico: doblar más allá del radio de curvatura mínimo durante la instalación, tirar con herramientas afiladas o bordes afilados a lo largo de la ruta de colocación pueden causar rayones invisibles, hendiduras o microgrietas en la cubierta LSZH o en la cinta compuesta de aluminio y plástico, comprometiendo permanentemente su integridad de sellado.
3. Operación, mantenimiento y medio ambiente: durabilidad del material en condiciones de servicio a largo plazo
Una vez puesto en servicio un cable, su resistencia a la humedad depende de la durabilidad de los materiales del cable bajo estrés ambiental a largo plazo.
Supervisión de mantenimiento:
El sellado inadecuado o los daños en las cubiertas de zanjas o pozos de cables permiten la entrada directa de agua de lluvia y condensación. La inmersión prolongada pone a prueba la resistencia a la hidrólisis del compuesto de revestimiento LSZH.
La falta de establecimiento de un régimen de inspección periódica impide la detección y el reemplazo oportunos de selladores, tubos termorretráctiles y otros materiales de sellado viejos y agrietados.
Efectos del envejecimiento del estrés ambiental sobre los materiales:
Ciclos de temperatura: Las diferencias de temperatura diurnas y estacionales provocan un efecto de respiración en el cable. Esta tensión cíclica, que actúa a largo plazo sobre materiales poliméricos como XLPE y LSZH, puede inducir defectos de microfatiga, creando condiciones propicias para la permeación de la humedad.
Corrosión química: En suelos ácidos/alcalinos o en entornos industriales que contienen medios corrosivos, tanto las cadenas de polímero de la vaina LSZH como las vainas metálicas pueden sufrir ataques químicos, lo que provoca la formación de polvo del material, perforación y pérdida de la función protectora.
Conclusión y recomendaciones
La prevención de la humedad en cables resistentes al fuego es un proyecto sistemático que requiere una coordinación multidimensional desde dentro hacia fuera. Comienza con los materiales del núcleo del cable, como los compuestos de aislamiento de XLPE con una densa estructura reticulada, los compuestos de revestimiento LSZH resistentes a la hidrólisis formulados científicamente y los sistemas de aislamiento de óxido de magnesio con revestimientos metálicos para un sellado absoluto. Se logra mediante una construcción estandarizada y la aplicación rigurosa de materiales auxiliares como selladores y tubos termorretráctiles. Y, en última instancia, depende de la gestión del mantenimiento predictivo.
Por lo tanto, la elección de productos fabricados con materiales de alto rendimiento para cables (p. ej., LSZH premium, XLPE, óxido de magnesio) y con un diseño estructural robusto es fundamental para garantizar la resistencia a la humedad durante toda la vida útil del cable. Comprender y respetar a fondo las propiedades físicas y químicas de cada material de cable es el punto de partida para identificar, evaluar y prevenir eficazmente los riesgos de penetración de humedad.
Hora de publicación: 27 de noviembre de 2025