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Fundamentos del cableNota sobre cables · · 6 min de lectura

Cables de baja y media tensión: construcción y ensayos

Un cable de 0,6/1 kV y uno de 8,7/15 kV pueden compartir la misma sección de conductor y seguir siendo productos distintos en casi todo lo demás: capas, plan de ensayos, capacidad de la planta, bobina y documentos.

Cables de baja y media tensión: construcción y ensayos - Fundamentos del cable

Dónde se traza la línea

En términos IEC, los cables de potencia de baja tensión son los de 0,6/1 kV según IEC 60502-1, y los de media tensión los de 3,6/6 kV a 18/30 kV según IEC 60502-2. Entre ambos hay una clase de 1,8/3 kV que usan algunos proyectos. Por debajo de 0,6/1 kV están los cables de cableado de la IEC 60227 y de los códigos armonizados, de 300/500 V y 450/750 V. La división no es solo cuestión de cifras de tensión: las dos familias se construyen, se ensayan y se manipulan de forma diferente, y no toda planta que fabrica buen cable de BT puede fabricar cable de MT.

Este artículo compara ambas con modelos de referencia del catálogo de una planta asociada: un cable de 0,6/1 kV Cu/XLPE/PVC 4x25 mm2 (véase cables de potencia de BT) y un cable de 8,7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 (véase cables de potencia de MT).

Diferencias de construcción

Un cable de BT es una pila sencilla: conductor, aislamiento, rellenos y cinta de reunión, cubierta. El aislamiento solo tiene que soportar 0,6 kV respecto a tierra, por lo que el modelo de referencia usa 0,9 mm de XLPE. El campo eléctrico alrededor de cada conductor es bajo y la forma de la superficie del conductor apenas importa.

Un cable de MT tiene que controlar un campo mucho más intenso. Cada conductor se construye como un sistema de tres capas: una pantalla del conductor semiconductora sobre el conductor, el aislamiento de XLPE y una pantalla del aislamiento semiconductora sobre él. Normalmente se extruyen juntas para que no se formen huecos de aire entre ellas, porque un pequeño vacío en el aislamiento de un cable de MT puede iniciar descargas parciales que erosionan el XLPE con el tiempo. Sobre la pantalla del aislamiento va una pantalla metálica, de cinta de cobre en el modelo de referencia o de alambres de cobre en otros diseños, que mantiene la superficie exterior al potencial de tierra y conduce las corrientes capacitivas y de defecto. El conductor suele compactarse para obtener una superficie lisa y redonda bajo la pantalla.

Construcciones de referencia de BT y MT (catálogo de planta asociada)
Característica0,6/1 kV 4x25 mm28,7/15 kV 3x95 mm2
NormaIEC 60502-1IEC 60502-2
ConductorCobre recocido cableado, máx. 0,727 ohm/kmCobre compactado, máx. 0,193 ohm/km
Pantallas semiconductorasNingunaPantalla del conductor y pantalla del aislamiento
Aislamiento XLPE0,9 mm4,5 mm
Pantalla metálicaNingunaCinta de cobre en cada conductor
Cubierta exteriorPVC 1,8 mmPVC 2,8 mm
Diámetro exterioraprox. 25 mmaprox. 61 mm
Pesoaprox. 1.292 kg/kmaprox. 5.403 kg/km

Las cifras de peso y diámetro explican buena parte de la diferencia de coste. El cable de MT tiene un conductor mayor, pero además lleva cinco veces el espesor de aislamiento, dos pantallas y cinta de cobre en cada conductor, y necesita bobinas más grandes.

La pantalla metálica es también un dato de especificación por derecho propio. Su tipo y su sección los elige el proyectista de la red en función de la corriente de defecto a tierra y del tiempo que tarda la protección en despejarla, por lo que una partida de cable de MT en la medición debe indicar la pantalla además del conductor. Dos ofertas que dicen «8,7/15 kV 3x95 mm2» pueden diferir en el diseño de la pantalla, y la más barata puede simplemente llevar menos cobre en ella. La misma precaución aplica a los cables unipolares de MT, en los que la conexión de las pantallas en obra afecta a las pérdidas y la determina el proyectista, no el proveedor. Cuando no se indica la pantalla, la mesa pregunta al ingeniero antes de que cotice ninguna planta y registra la respuesta en la ficha técnica.

Diferencias en los ensayos

En ambas familias se ensaya la resistencia del conductor según IEC 60228, el espesor del aislamiento y de la cubierta, el diámetro exterior y el marcado. Cada bobina de BT pasa además un ensayo de tensión o de chispa sobre el aislamiento. Normalmente eso basta para demostrar que un cable de BT está construido según lo especificado.

Los cables de MT necesitan más. La IEC 60502-2 establece ensayos de rutina en cada bobina que incluyen un ensayo de tensión alterna a 3,5 U0 durante 5 minutos y un ensayo de descargas parciales medido según IEC 60885-3, en el que la descarga a 1,73 U0 no debe superar la sensibilidad declarada de 10 pC o mejor. El ensayo de descargas parciales requiere una sala de ensayo apantallada y equipo calibrado, y es una de las señales más claras de si una planta está preparada para trabajos de MT. Los ensayos de tipo, realizados una vez para una construcción, añaden ensayos de tensión más largos, ensayos de curvado y de envejecimiento. Nuestro artículo sobre ensayos de descargas parciales explica cómo leer los registros.

Capacidad de la planta y abastecimiento

Muchas plantas de los clústeres de cable de China fabrican cable de potencia de BT; menos tienen las líneas de extrusión, la manipulación limpia de compuestos y las salas de ensayo que exige la MT. El catálogo de planta asociada en que se basan nuestras referencias cubre tensiones de MT hasta 8,7/15 kV. Los proyectos que necesitan 12/20 o 18/30 kV se asignan a otra planta, y la mesa revisa sus informes de ensayos de tipo y sus registros de rutina recientes durante la auditoría de fábrica antes de preseleccionarla.

El plazo de entrega sigue el mismo patrón. El plazo del cable de potencia depende de la reserva de cobre, la preparación de materiales, la programación de la producción y los ensayos de rutina, y los cables de MT pasan por más etapas de proceso y ensayos más largos que los de BT. La mesa no cotiza un número estándar de días; el calendario de cada pedido se confirma por escrito, como se describe en la página de MOQ y plazos de entrega.

Manipulación, accesorios y documentos

Los cables de MT son menos tolerantes en obra. Tienen radios de curvatura mínimos mayores, sus extremos deben permanecer sellados con capuchones para que el agua no entre en la pantalla, y se terminan y empalman con accesorios adaptados al diámetro del aislamiento y al tipo de pantalla. Un comprador que cambia de proveedor de MT debe enviar la nueva hoja de datos a quien suministre los empalmes y las terminaciones, porque un diámetro de aislamiento distinto puede requerir accesorios distintos.

El paquete documental también crece. Un pedido de BT suele enviarse con la hoja de datos, los registros de resistencia del conductor y de ensayo de tensión, y una lista de bultos por bobina. Un pedido de MT añade registros de descargas parciales por bobina, el informe de ensayo de tipo de la construcción y, a menudo, longitudes por bobina acordadas según el programa de instalación. Nuestro artículo sobre ensayos de rutina, de muestreo y de tipo explica qué demuestra cada documento.

La regla práctica: trate una partida de MT en la medición como un trabajo de abastecimiento independiente, con su propia verificación de planta, su plan de ensayos y su plan de bobinas. Cuando tenga la medición, envíela a través del formulario de cotización y la mesa separará las partidas de BT y de MT antes de pedir cotización a ninguna planta.

Preguntas de los compradores

Q01¿Dónde empieza la media tensión en los cables?

En términos IEC, los cables de potencia de baja tensión son de 0,6/1 kV según IEC 60502-1 y los de media tensión van de 3,6/6 kV a 18/30 kV según IEC 60502-2, con una clase de 1,8/3 kV entre ambos.

Q02¿Por qué los cables de MT necesitan pantallas semiconductoras?

Dan al aislamiento un límite liso y sin vacíos en ambas caras para que el campo eléctrico sea uniforme. Sin ellas, el esfuerzo local y los vacíos podrían iniciar descargas parciales que dañan el XLPE.

Q03¿Cuál es el ensayo más importante del cable de MT?

El ensayo de rutina de descargas parciales en cada bobina, medido según IEC 60885-3, junto con el ensayo de rutina de tensión alterna a 3,5 U0 durante 5 minutos. Pida ambos registros por bobina.

Q04¿Cualquier planta de cables puede fabricar cable de MT?

No. El cable de MT requiere líneas de extrusión adecuadas, una manipulación cuidadosa de los compuestos y una sala apantallada para ensayos de descargas parciales. La mesa comprueba estos puntos, además de los informes de ensayos de tipo, antes de preseleccionar una planta.

RFQEnvíe la construcción o la norma que necesita, las secciones, los metros totales y las longitudes de bobina, los informes que exige su mercado y el puerto de destino. La mesa responde por escrito con fábricas adecuadas, una ficha técnica y el MOQ de referencia.

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