Dos funciones, una palabra
Una pantalla de cable (a menudo llamada «shield» en el uso estadounidense) es una capa conductora que rodea uno o más conductores aislados. Su función depende del cable:
- Las pantallas de potencia en el cable de media tensión mantienen el exterior del aislamiento al potencial de tierra, de modo que el campo eléctrico permanezca dentro del aislamiento y se reparta de forma uniforme. La pantalla metálica conduce además la corriente capacitiva y, durante un defecto a tierra, la corriente de defecto de vuelta al origen. Es una capa de seguridad y de prestaciones, dimensionada por el proyectista.
- Las pantallas EMC en cable de instrumentación, control, datos y coaxial reducen las interferencias eléctricas. Impiden que el ruido externo llegue a las señales de bajo nivel y evitan que las señales del propio cable irradien. Aquí la medida es la cobertura y la impedancia de transferencia, no la corriente de defecto.
Ambas usan cobre o aluminio, ambas se ponen a tierra y ambas figuran en la hoja de datos como «pantalla». Pero una pantalla de cinta de cobre diseñada para un cable de MT no es sustituto de una trenza en un cable de instrumentación, ni al revés.
Tipos de pantalla comparados
| Tipo de pantalla | Cable típico | Función principal | Qué especificar |
|---|---|---|---|
| Pantalla de cinta de cobre (CTS) | Cable de potencia de MT según IEC 60502-2 | Potencial de tierra, corrientes capacitivas y de defecto | Espesor y solape del fleje según norma; requisito de corriente de defecto aportado por el proyectista |
| Pantalla de alambres de cobre | Cable de potencia de MT, a menudo unipolar | Como la anterior, con mayor capacidad de corriente de defecto en secciones mayores | Sección de la pantalla en mm2 según el cálculo de defecto del proyectista |
| Trenza de alambres de cobre | Cable de instrumentación y control (tipo KVVP) | Protección frente a interferencias, flexible | Material de la trenza y cobertura según hoja de datos |
| Lámina de aluminio o cobre con hilo de drenaje | Pares de instrumentación, cable de datos apantallado | Cobertura total frente al ruido de alta frecuencia | Tipo de lámina, sección del hilo de drenaje, pantalla global o individual |
| Lámina más trenza | Cable coaxial como el RG6, algunos cables de datos industriales | Apantallamiento de banda ancha | Material de la trenza y cobertura según hoja de datos |
El panorama de las capas de pantalla y armadura está en la página de armaduras y pantallas.
Media tensión: cinta o alambres de cobre
La construcción de MT de referencia en nuestra página de cables de potencia de MT es un cable 8,7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 de un catálogo de planta asociada: conductor de cobre compactado, pantalla del conductor, 4,5 mm de XLPE, pantalla del aislamiento y, después, pantalla de cinta de cobre sobre cada conductor, reunidos con rellenos bajo una cubierta de PVC de 2,8 mm, unos 61 mm en total. La cinta de cobre va sobre la pantalla semiconductora del aislamiento, que se explica en el artículo sobre las capas semiconductoras.
La cinta de cobre es compacta y habitual en cables tripolares. Una pantalla de alambres de cobre, a menudo con una cinta en contrahélice, es común en cables unipolares y donde la corriente de defecto a tierra de la red es alta, porque la sección de la pantalla puede aumentarse simplemente añadiendo alambres. La sección de pantalla requerida procede del nivel y la duración del defecto a tierra de la red, que solo conoce el proyectista o la compañía eléctrica. El comprador nunca debe elegir la pantalla de MT por hábito; la especificación debe indicarla, y la planta debe confirmar la construcción dentro de la cobertura de sus ensayos de tipo.
Instrumentación y control: trenza y lámina
Las señales de instrumentación, como lazos de 4-20 mA, líneas de termopar y de sensores, trabajan a niveles bajos junto a cables de potencia y variadores, de modo que necesitan protección frente a las interferencias. La construcción de instrumentación de referencia en nuestra página de cables de instrumentación es un cable de 450/750 V 4x1,5 mm2 con pantalla global (tipo KVVP): conductores de cobre, aislamiento de PVC de 0,7 mm, rellenos, una cinta de poliéster, una trenza de alambres de cobre y una cubierta de PVC de 1,2 mm, con un diámetro total no superior a 12,2 mm.
La trenza es flexible y robusta y funciona bien frente a interferencias de baja frecuencia; su eficacia aumenta con la cobertura, que se indica en cada hoja de datos. La lámina da cobertura completa y funciona bien en frecuencias más altas, pero es fina y suele ir acompañada de un hilo de drenaje desnudo para poder terminarla. Muchas plantas de proceso especifican pares con pantalla individual más una pantalla global, construidos según normas como la EN 50288-7 o la PAS 5308. Esas construcciones quedan fuera del catálogo asociado detrás de nuestra página de instrumentación y se asignan a plantas especializadas.
Cómo se pone a tierra la pantalla de una señal es una decisión de diseño. La puesta a tierra en un solo punto de las pantallas de instrumentación es práctica habitual para evitar bucles de tierra, pero la norma de instrumentación del proyecto fija la regla.
Cable de datos y coaxial
El cable de datos de categoría se fabrica sin apantallar (U/UTP, como la referencia Cat6 de nuestra página de cables LAN y coaxiales) o con pantallas de lámina y trenza en varias combinaciones, tratadas en el artículo sobre UTP, FTP y S/FTP. El cable coaxial como el RG6 lleva siempre pantalla, porque la pantalla es el conductor exterior de la línea de transmisión: la construcción de referencia RG6 usa lámina de aluminio adherida más una trenza, con el material y la cobertura de la trenza indicados en la hoja de datos. En ambas familias, un cable apantallado solo funciona como se pretende cuando los conectores y los paneles de conexión continúan la pantalla hasta tierra.
Las pantallas también cambian el cable físico. Una lámina y una trenza añaden diámetro, peso y rigidez, de modo que un cable de datos apantallado llena bandejas y tubos más deprisa y necesita un radio de curvatura mayor que su equivalente sin apantallar. El material de la trenza es otro punto a confirmar: algunos cables coaxiales y de datos de bajo coste usan trenza de aluminio o aluminio-magnesio donde el comprador podría presuponer cobre. Ninguna de las dos cosas es incorrecta para todos los usos, pero la hoja de datos debe indicarlo y la muestra debe coincidir. En la inspección previa al embarque, la mesa corta un extremo corto de una bobina y comprueba las capas de pantalla frente a la construcción acordada.
Cómo comprobar las pantallas en un pedido
- Indique la función: pantalla de corriente de defecto para MT, o pantalla EMC para señales.
- Indique la construcción: cinta de cobre, alambres de cobre, trenza, lámina con hilo de drenaje, o lámina más trenza, y si la pantalla es global, individual por par, o ambas.
- Indique las cifras que importan: sección de la pantalla para MT; cobertura de la trenza y sección del hilo de drenaje para cable de instrumentación, según hoja de datos.
- Compruebe los registros: para MT, ensayos de rutina de tensión y de descargas parciales por bobina; para cable de señal apantallado, continuidad de la pantalla en la inspección.
Los cables apantallados añaden una etapa de proceso, de modo que el plazo puede ser mayor que en construcciones sencillas; se confirma por escrito en cada pedido, con los rangos típicos en la página de MOQ y plazos de entrega. Envíe la lista de cables con el requisito de pantalla a través del formulario de cotización.