La selección de cables es un paso crucial en el diseño e instalación eléctrica. Una selección incorrecta puede ocasionar riesgos de seguridad (como sobrecalentamiento o incendio), caídas de tensión excesivas, daños en los equipos o baja eficiencia del sistema. A continuación, se presentan los factores clave a considerar al seleccionar un cable:
1. Parámetros eléctricos básicos
(1)Área de la sección transversal del conductor:
Capacidad de conducción de corriente: Este es el parámetro más importante. El cable debe ser capaz de conducir la corriente máxima de funcionamiento continuo del circuito sin exceder su temperatura de funcionamiento admisible. Consulte las tablas de capacidad de corriente en las normas pertinentes (como IEC 60287, NEC, GB/T 16895.15).
Caída de tensión: La corriente que fluye por el cable provoca una caída de tensión. Una longitud excesiva o una sección transversal insuficiente pueden provocar una baja tensión en el extremo de carga, lo que afecta al funcionamiento del equipo (especialmente al arranque del motor). Calcule la caída de tensión total desde la fuente de alimentación hasta la carga, asegurándose de que esté dentro del rango admisible (normalmente ≤3 % para iluminación, ≤5 % para electricidad).
Resistencia a cortocircuitos: El cable debe soportar la máxima corriente de cortocircuito posible en el sistema sin sufrir daños térmicos antes de que se active el dispositivo de protección (comprobación de estabilidad térmica). Las secciones transversales mayores ofrecen una mayor resistencia.
(2) Voltaje nominal:
La tensión nominal del cable (p. ej., 0,6/1 kV, 8,7/15 kV) no debe ser inferior a la tensión nominal del sistema (p. ej., 380 V, 10 kV) ni a la tensión máxima de funcionamiento. Tenga en cuenta las fluctuaciones de tensión del sistema y las condiciones de sobretensión.
(3)Material del conductor:
Cobre: Alta conductividad (~58 MS/m), alta capacidad de conducción de corriente, buena resistencia mecánica, excelente resistencia a la corrosión, uniones fáciles de manipular, mayor costo. Es el más común.
Aluminio: Menor conductividad (~35 MS/m), requiere una sección transversal mayor para alcanzar la misma corriente amperimétrica, es más ligero y económico, pero presenta menor resistencia mecánica, es propenso a la oxidación y requiere herramientas especiales y un compuesto antioxidante para las uniones. Se utiliza frecuentemente en líneas aéreas de gran sección transversal o en aplicaciones específicas.
2. Entorno y condiciones de instalación
(1)Método de instalación:
En el aire: bandejas de cables, escaleras, conductos, conductos, montados en superficie a lo largo de paredes, etc. Las diferentes condiciones de disipación de calor afectan la capacidad de corriente (reducción de potencia necesaria para instalaciones densas).
Subterráneo: Enterramiento directo o canalizado. Considere la resistividad térmica del suelo, la profundidad del enterramiento y la proximidad a otras fuentes de calor (p. ej., tuberías de vapor). La humedad y la corrosividad del suelo influyen en la selección del revestimiento.
Bajo el agua: requiere estructuras impermeables especiales (por ejemplo, funda de plomo, capa de bloqueo de agua integrada) y protección mecánica.
Instalación Especial: Tramos verticales (considerar peso propio), zanjas/túneles para cables, etc.
(2)Temperatura ambiente:
La temperatura ambiente afecta directamente la disipación térmica del cable. Las tablas de capacidad de corriente estándar se basan en temperaturas de referencia (p. ej., 30 °C en aire, 20 °C en suelo). Si la temperatura real supera la temperatura de referencia, se debe corregir la capacidad de corriente. Preste especial atención en entornos de alta temperatura (p. ej., salas de calderas, climas tropicales).
(3)Proximidad a otros cables:
Las instalaciones de cables densos provocan calentamiento mutuo y aumento de temperatura. Si se instalan varios cables en paralelo (especialmente sin espaciamiento o en el mismo conducto), se debe reducir su capacidad nominal según su número y disposición (contacto/no contacto).
(4) Estrés mecánico:
Carga de tracción: para instalaciones verticales o largas distancias de tracción, considere el peso propio del cable y la tensión de tracción; elija cables con suficiente resistencia a la tracción (por ejemplo, blindados con alambre de acero).
Presión/Impacto: Los cables enterrados directamente deben soportar cargas de tráfico superficial y riesgos de excavación; los cables montados en bandejas pueden comprimirse. El blindaje (cinta de acero, alambre de acero) proporciona una sólida protección mecánica.
Radio de curvatura: Durante la instalación y el torneado, el radio de curvatura del cable no debe ser menor que el mínimo permitido, para evitar dañar el aislamiento y la cubierta.
(5)Riesgos ambientales:
Corrosión química: Las plantas químicas, las plantas de tratamiento de aguas residuales y las zonas costeras con niebla salina requieren revestimientos o capas exteriores resistentes a la corrosión (p. ej., PVC, LSZH, PE). Podría ser necesario un blindaje no metálico (p. ej., fibra de vidrio).
Contaminación por aceite: Los depósitos de aceite y los talleres de mecanizado requieren cubiertas resistentes al aceite (por ejemplo, PVC especial, CPE, CSP).
Exposición a los rayos UV: Los cables expuestos al aire libre requieren cubiertas resistentes a los rayos UV (por ejemplo, PE negro, PVC especial).
Roedores/Termitas: Algunas regiones requieren cables a prueba de roedores/termitas (cubiertas con repelentes, cubiertas duras, blindaje metálico).
Humedad/Sumersión: Los entornos húmedos o sumergidos requieren buenas estructuras de bloqueo de humedad/agua (por ejemplo, bloqueo de agua radial, cubierta metálica).
Atmósferas explosivas: deben cumplir con los requisitos a prueba de explosiones de áreas peligrosas (por ejemplo, cables ignífugos, LSZH y con aislamiento mineral).
3. Estructura del cable y selección del material
(1)Materiales de aislamiento:
Polietileno reticulado (XLPE)Excelente rendimiento a altas temperaturas (90 °C), alta capacidad de corriente, buenas propiedades dieléctricas, resistencia química y buena resistencia mecánica. Ampliamente utilizado en cables de alimentación de media y baja tensión. La primera opción.
Cloruro de polivinilo (PVC): Bajo costo, proceso maduro, buena resistencia al fuego, temperatura de operación más baja (70 °C), frágil a baja temperatura, libera gases halógenos tóxicos y humo denso al arder. Su uso sigue siendo amplio, pero su uso está cada vez más restringido.
Caucho de etileno propileno (EPR): Buena flexibilidad, resistencia a la intemperie, al ozono y a los productos químicos, alta temperatura de funcionamiento (90 °C), utilizado en equipos móviles, cables marinos y de minería. Mayor costo.
Otros: Caucho de silicona (>180°C), con aislamiento mineral (MI – conductor de cobre con aislamiento de óxido de magnesio, excelente comportamiento frente al fuego) para aplicaciones especiales.
(2)Materiales de la funda:
PVC: Buena protección mecánica, ignífugo, económico y ampliamente utilizado. Contiene halógenos y genera humo tóxico al quemarse.
PE: Excelente resistencia a la humedad y a los productos químicos, común en cubiertas exteriores de cables enterrados directamente. Baja resistencia al fuego.
Lámparas de baja emisión de humo y sin halógenos (LSZH/LS0H/LSF)Baja emisión de humo, no tóxico (sin gases ácidos halógenos), alta transmitancia de luz durante la combustión. Obligatorio en espacios públicos (metro, centros comerciales, hospitales, edificios de gran altura).
Poliolefina retardante a la llama: Cumple con requisitos específicos de retardancia a la llama.
La selección debe considerar la resistencia ambiental (aceite, clima, rayos UV) y las necesidades de protección mecánica.
(3) Capas de blindaje:
Blindaje del conductor: Requerido para cables de voltaje medio/alto (>3,6/6 kV), iguala el campo eléctrico de la superficie del conductor.
Blindaje de aislamiento: Requerido para cables de voltaje medio/alto, funciona con blindaje del conductor para un control de campo completo.
Blindaje/Armadura Metálica: Proporciona protección EMC (antiinterferencias/reducción de emisiones) y/o contra cortocircuitos (debe estar conectada a tierra) y protección mecánica. Formas comunes: cinta de cobre, trenza de cobre (blindaje + protección contra cortocircuitos), blindaje de cinta de acero (protección mecánica), blindaje de acero (protección contra tracción + protección mecánica), cubierta de aluminio (blindaje + bloqueo radial de agua + protección mecánica).
(4)Tipos de blindaje:
Blindaje de alambre de acero (SWA): Excelente protección contra la compresión y la tracción general, para entierro directo o necesidades de protección mecánica.
Blindaje de alambre galvanizado (GWA): Alta resistencia a la tracción, para tramos verticales, grandes luces, instalaciones submarinas.
Armadura No Metálica: Cinta de fibra de vidrio, proporciona resistencia mecánica siendo no magnética, ligera, resistente a la corrosión, para requerimientos especiales.
4. Requisitos de seguridad y reglamentarios
(1)Retardancia de llama:
Seleccione cables que cumplan con las normas ignífugas aplicables (p. ej., IEC 60332-1/3 para ignifugación simple/agrupada, BS 6387 CWZ para resistencia al fuego, GB/T 19666) según el riesgo de incendio y las necesidades de evacuación. Las zonas públicas y con dificultades de evacuación deben utilizar cables ignífugos LSZH.
(2)Resistencia al fuego:
Para circuitos críticos que deben permanecer energizados durante un incendio (bombas contra incendios, ventiladores de humo, iluminación de emergencia, alarmas), utilice cables resistentes al fuego (por ejemplo, cables MI, estructuras aisladas orgánicas con cinta de mica) probados según las normas (por ejemplo, BS 6387, IEC 60331, GB/T 19216).
(3) Libre de halógenos y baja emisión de humo:
Obligatorio en zonas con altos requisitos de seguridad y protección de equipos (centros de transporte, centros de datos, hospitales, grandes edificios públicos).
(4)Cumplimiento de normas y certificación:
Los cables deben cumplir con los estándares y certificaciones obligatorios en la ubicación del proyecto (por ejemplo, CCC en China, CE en la UE, BS en el Reino Unido, UL en los EE. UU.).
5. Economía y coste del ciclo de vida
Costo de Inversión Inicial: Precio del cable y accesorios (uniones, terminaciones).
Costo de instalación: varía según el tamaño del cable, el peso, la flexibilidad y la facilidad de instalación.
Costo de pérdida operativa: La resistencia del conductor causa pérdidas I²R. Los conductores más grandes cuestan más inicialmente, pero reducen las pérdidas a largo plazo.
Costo de mantenimiento: Los cables confiables y duraderos tienen costos de mantenimiento más bajos.
Vida útil: Los cables de alta calidad en entornos adecuados pueden durar más de 30 años. Evalúe exhaustivamente para evitar elegir cables de baja calidad o de baja especificación basándose únicamente en el costo inicial.
6. Otras consideraciones
Secuencia de fases y marcado: para cables multinúcleo o instalaciones con fases separadas, asegúrese de que la secuencia de fases y la codificación por colores sean correctas (según los estándares locales).
Puesta a tierra y conexión equipotencial: los blindajes y blindajes metálicos deben estar conectados a tierra de manera confiable (generalmente en ambos extremos) para garantizar la seguridad y el rendimiento del blindaje.
Margen de reserva: considere posibles crecimientos futuros de la carga o cambios de ruta, aumente la sección transversal o reserve circuitos de repuesto si es necesario.
Compatibilidad: Los accesorios del cable (terminales, uniones, terminaciones) deben coincidir con el tipo de cable, el voltaje y el tamaño del conductor.
Calificación y calidad del proveedor: elija fabricantes con buena reputación y calidad estable.
Para un rendimiento y una fiabilidad óptimos, la selección del cable adecuado implica elegir materiales de alta calidad. En ONE WORLD, ofrecemos una amplia gama de materias primas para cables y alambres, incluyendo compuestos aislantes, materiales de revestimiento, cintas, rellenos e hilos, diseñados para cumplir con diversas especificaciones y estándares, lo que facilita un diseño e instalación de cables seguros y eficientes.
Hora de publicación: 15 de agosto de 2025