En diversas aplicaciones industriales, la correcta elección del cable eléctrico es fundamental para obtener el desempeño esperado de un equipo o máquina; sin embargo, en muchas otras, no reciben la misma preocupación, sin considerar las mínimas exigencias que impone el lugar donde serán instalados.

Por ello, en la elección del cable eléctrico para un proyecto, Carlos Cabello Cifuentes, Ingeniero en Electricidad y Electrónica y Docente de INACAP Sede Renca, enumera los aspectos a tener en cuenta: “Lo primero es determinar el tipo de uso, luego la capacidad de transporte de Intensidad de Corriente, analizados entre factores como la Máxima Potencia a Instalar (referida a la ITM General de circuito o la del Tablero asociado), la distancia del circuito, centro, alimentador, subalimentador, etc. Además, se debe considerar la clase y recorrido de la canalización”.

Al respecto, Paulina Cabrera, Ingeniero de Investigación y Desarrollo en Cocesa Prysmian Group, recomienda que los usuarios industriales deberían considerar, aparte de los aspectos técnicos (voltaje y corriente a transmitir; y si el cable será mono o multiconductor), el tipo de instalación: “¿El cable será tendido en escalerilla, subterráneo o directamente enterrado? ¿Será instalado en un lugar de reunión de personas? ¿En ambientes húmedos o corrosivos? ¿El tendido pasará cerca de alguna fuente de calor? ¿Estará sumergido en agua? ¿Debe cumplir pruebas especiales, como, por ejemplo, frente al fuego?...

Carlos Cabello Cifuentes, INACAP.

Paulina Cabrera, COCESA PRYSMIAN GROUP.

Daniel Molina, COVISA.

Felipe Parada, DUOC UC.

Las respuestas a estas preguntas deben estar muy claras para poder seleccionar de manera correcta el cable a utilizar”. Daniel Molina, Jefe de Metalurgia de Covisa, coincide con lo anterior, y recuerda que siempre se deben seguir las normas de instalación. “Lo primero es considerar la normativa vigente, luego nos fijamos en las condiciones propias de cada instalación. Para esto, debemos tener muy claro que los conductores son parte importante de un sistema integral de instalación o montaje, por lo que el entorno juega un importante papel a la hora de seleccionar un conductor eléctrico”, explica. “Es muy distinto instalar conductores, por ejemplo, en ambientes salinos, expuestos a la intemperie, con diferentes tipos de canalizaciones, en presencia de vectores biológicos, con exigencias mecánicas radiales, en lugares de reunión de personas, para usarse con variadores de frecuencia, etc.”.

“Los principales enemigos de los cables en un ambiente industrial dependen mucho del entorno de instalación. Existen entornos muy duros donde los cables están expuestos a químicos, luz ultravioleta (UV), ingreso de humedad, impactos (por golpes), temperaturas extremas (frío o calor) y vibraciones. De igual modo, tenemos que considerar las temperaturas de operación propias del conductor, porque tienen limitaciones por altas temperaturas, aunque en la actualidad la tecnología de polímeros permite ser a los conductores eléctricos más eficientes”, señala el profesional. “Hoy en día, existen muchas alternativas para fabricar cables que estén expuestos a estos enemigos, sin dañar el funcionamiento eléctrico e intervenir en la continuidad de transmisión de señales o energía”.

En este sentido, Felipe Parada, Docente de la Escuela de Ingeniería y Recursos Naturales de DUOC UC, sede Puente Alto, apunta a los ambientes cargados de elementos solubles que poseen algunas industrias como dañinos para los conductores eléctricos. “Por ello, se debe tener en consideración el tipo de aislamiento junto a la canalización a utilizar. Por ejemplo, los conductores THHN, THWN-2 y THWN son resistentes a la acción de aceites, grasas, ácidos y gasolina, por lo que son especiales para esta clases de ambientes. Esta protección se las entrega su cubierta exterior de nylon”, especifica.

Para Paulina Cabrera, de Cocesa Prysmian Group, uno de los principales enemigos puede ser la sobrecarga del sistema, al generar sobrecalentamientos en los cables que pueden ocasionar cortocircuitos y fallas en los equipos. “Otro enemigo puede ser la mala elección del conductor o la instalación de éste, ya que esto puede generar problemas de sobrecalentamiento, inducciones eléctricas no deseadas, pérdida de la integridad de las cubiertas, entre otros”, añade.

En ese sentido, Parada, de DUOC UC, enfatiza en la importancia del tipo de aislamiento a emplear: “Esta es la principal variable a tener en cuenta, considerando siempre para este caso el Pliego Técnico 04, ‘Tabla N° 4.2 Características y condiciones de uso de conductores aislados’. Esta tabla indica las condiciones de uso de cada conductor. Desde la publicación de este nuevo reglamento, se da mayor claridad a las condiciones de uso de cada conductor”. Carlos Cabello Cifuentes, de INACAP, recuerda que existen normas de instalación para cada tipo de proyecto. “Generalmente se puede referir a la norma eléctrica vigente, es decir, el DS 8, en los RIC Nº 03, 04 y 10, principalmente. Sin embargo, para obras en faenas mineras o de construcción extraordinaria, como puede ser la misma normalización del Aeropuerto Internacional de Santiago, se puede hacer referencia a normas del tipo UE o a alguna particular de cada mandante”, agrega.

En este sentido, el docente explica que diversos problemas pueden surgir cuando el tipo de canalización no es seleccionado adecuadamente. “Esto ocurre porque los cables pueden quedar sometidos a máximas temperaturas ambientes, siendo un gran factor en la degradación de la chaqueta de aislación, entre otros factores”.

Tendencias en el diseño y fabricación

En este campo, las novedades son pocas, pues como explica Cabello Cifuentes, para aplicaciones de Baja y Media Tensión, todavía se mantiene el uso de conductores de Cobre o Aluminio por la ventajosa relación Rendimiento vs. Costo que ofrecen a los usuarios. No obstante, en los aislantes, existe una mayor variedad de materiales, como el PVC, los termoplásticos libre de halógenos o las siliconas para aplicaciones de altas temperaturas.

“En estos compuestos, los científicos se encuentran mejorando para reducir la conductividad y con ello mejorar aún más el aislamiento. Últimamente se ha utilizado un compuesto de un polietileno, el cual, al agregarlo en pequeñas cantidades (cinco partes por millón), mejora la capacidad de aislación hasta tres veces”, sostiene Parada.

De igual modo, Molina, de Covisa, destaca los avances realizados en la tecnología de polímeros. “Podemos encontrar distintos tipos de compuestos, dependiendo del uso y las características que deben cumplir los conductores”, acota. Por su parte, Paulina Cabrera, de Cocesa Prysmian Group, señala que, en los últimos años, ha habido un aumento en el uso de cables libres de halógenos tipo LS0H. “En la industria siempre estamos buscando nuevos materiales y diseños que permitan fabricar cables más seguros, no tóxicos y de calidad”.

Por sus características geográficas y de trabajo, las faenas mineras tienen exigencias específicas en cuanto a los conductores eléctricos que deben emplear. En ese sentido, las empresas participantes en este reportaje han suministrado cables eléctricos para diversos proyectos mineros, incluso con diseños especiales.

“En general, la industria minera siempre ha estado a la vanguardia en muchos aspectos y, hoy en día, la orientación es potenciar aún más la seguridad en las personas, pero a su vez, en la seguridad y continuación operacional”, afirma Molina.

Por ello, continúa el profesional de Covisa, dependiendo de las condiciones de instalación, se pueden encontrar conductores con extra protección mecánica radial (en caso de estar sometidos a desprendimiento de material), cables apantallados (para uso con variadores de frecuencia), cables libres de halógenos no propagadores de incendio y resistentes a la llama (para instalaciones en túneles o lugares de reunión de personas), conductores de sección mayor para soportar altas cargas de corriente de operación, entre otros.

“La continuidad del suministro eléctrico en la minería juega un rol muy importante, ya que una máquina detenida es una pérdida enorme para la industria, por lo que los cables deben satisfacer la demanda solicitada, en el exigente y agresivo ambiente minero. Para satisfacer esto, nuestros cables mineros se diseñan bajo la norma americana ICEA S75-381, la cual permite lograr lo anterior”, ejemplifica la profesional de Cocesa Prysmian Group.

“El cable más conocido de uso minero es el de tipo SHD-GC, que se utiliza para alimentar los equipos principales de una faena minera, por ejemplo, palas mecánicas y consta de 3 conductores de fase, 2 tierras desnudas y un hilo piloto aislado que monitorea la continuidad de las tierras. Dependiendo de si el cable será usado en minería abierta o subterránea, se pueden utilizar como material de cubierta, gomas para trabajo pesado como Hypalon (para mayor resistencia mecánica) y Poliuretano (TPU, recomendado para uso interior)”, agrega.

“Para transmitir datos, algunos clientes solicitan la incorporación de cables de fibra óptica en la estructura del cable”. En ese sentido, y como se mencionó anteriormente, usar normativas y estándares reconocidos y vigentes es la mejor forma de garantizar el buen funcionamiento de estos elementos vitales para la correcta operación de equipos y máquinas en el mundo industrial. Asimismo, es esencial tomar en cuenta el entorno donde se instalarán los conductores, no solo para asegurar un óptimo desempeño, sino también para evitar gastos innecesarios, tanto al momento de llevar a cabo el proyecto como durante su ejecución.