Las dos direcciones de la protección
Los ingenieros hablan del agua que entra en un cable en dos direcciones:
- Radial: agua que atraviesa la cubierta desde fuera, por difusión con el tiempo o por un daño. El material de la cubierta y cualquier barrera metálica o laminada bajo ella controlan esta vía.
- Longitudinal: agua que ha entrado en un punto y avanza por el interior del cable, por los huecos entre conductores, fibras, tubos y rellenos. Los materiales de estanqueidad dentro del cable controlan esta vía.
La protección radial reduce cuánta agua entra. La longitudinal limita hasta dónde puede llegar una vez dentro. Un cable enterrado o en conducto necesita una respuesta frente a ambas, porque el daño de la cubierta durante la instalación o por movimiento del terreno es un riesgo normal, no una excepción. Qué nivel de protección necesita un proyecto, y cómo se ensaya, lo fija la norma del cable o la especificación del proyecto y se confirma por hoja de datos.
Los métodos principales
| Método | Cómo funciona | Cables típicos | Puntos a tener en cuenta |
|---|---|---|---|
| Relleno de gel (jalea tixotrópica) en los tubos | Llena el espacio alrededor de las fibras para que el agua no pueda moverse | Cable de fibra de tubo holgado | Debe limpiarse en el empalme |
| Compuesto de relleno del núcleo | Llena los espacios entre tubos en el núcleo del cable | Diseños de fibra exterior antiguos y muchos actuales | Manipulación más sucia; peso |
| Hilos hinchables con agua | Hilos absorbentes que se hinchan formando un gel al contacto con el agua y sellan el hueco | Cable de fibra de núcleo seco; algunos núcleos de cable de potencia | Empalmes más limpios; la disposición importa |
| Cintas hinchables con agua | Una cinta enrollada sobre un núcleo o una pantalla se hincha al mojarse | Núcleos de cable de fibra; cable de MT bajo la pantalla metálica | Pueden ser semiconductoras en diseños de MT |
| Fleje metálico laminado unido a la cubierta | Barrera radial contra la humedad | Cable de fibra exterior (lámina de acero o aluminio), algunos cables de MT | Añade además protección mecánica o frente a roedores |
| Cubierta exterior de PE | Baja permeabilidad al agua | Fibra exterior, cable de potencia enterrado | Grado negro para la UV cuando queda expuesto |
La combinación usada en un cable concreto, y el ensayo que la demuestra, se indican según la norma o la hoja de datos. Las construcciones de estanqueidad varían mucho entre plantas, de modo que la mesa no presupone que el diseño de una planta se aplique a otra.
Cable de fibra: diseños con gel y de núcleo seco
El agua es una preocupación particular en el cable de fibra porque puede congelarse y esforzar las fibras y, a largo plazo, afectar a su resistencia. Por eso los cables exteriores de tubo holgado incluyen casi siempre estanqueidad longitudinal. La referencia GYTS de nuestra página de cables de fibra exterior se construye con un elemento de tracción central de acero, tubos holgados rellenos de gel cableados con cordones de relleno, material de estanqueidad en el núcleo, un fleje de acero corrugado laminado con plástico (PSP) y una cubierta de PE. La variante GYTA usa una lámina de aluminio-polietileno (APL) en su lugar. Las hojas de datos públicas de esta familia describen el núcleo como relleno con compuesto o dotado de hilo y cinta de estanqueidad.
Los diseños totalmente rellenos de gel tienen un largo historial. Los diseños de núcleo seco, que usan hilos y cintas hinchables en el núcleo manteniendo el gel en los tubos, son más fáciles y limpios de preparar en los empalmes. Los instaladores suelen preferir los núcleos secos por esa razón. Los tubos rellenos de gel necesitan disolvente y toallitas en cada empalme, tardan más en prepararse y dejan residuos en los cierres, lo que se acumula en redes con muchos empalmes. Los diseños de núcleo seco reducen ese trabajo, pero se apoyan en que los materiales hinchables estén presentes a lo largo de toda la longitud, por lo que el resultado del ensayo de penetración de agua importa aún más. En cables aéreos y de conducto con muchos puntos de acceso, la diferencia de manipulación puede pesar más que pequeñas diferencias de precio del cable. La elección entre ambos la suele hacer la norma del operador de red. Telcordia GR-20 es la referencia habitual para los requisitos del cable de fibra exterior; el artículo sobre tubo holgado frente a buffer apretado explica por qué los cables interiores con buffer apretado normalmente no llevan estanqueidad alguna.
Cable de potencia: cuándo y dónde
El cable de potencia de baja tensión instalado en interiores secos rara vez lleva capas dedicadas de estanqueidad. En instalaciones enterradas y húmedas el panorama cambia, sobre todo en media tensión. El agua que alcanza el aislamiento XLPE bajo esfuerzo eléctrico puede, con el tiempo, contribuir al crecimiento de árboles de agua, descrito en el artículo sobre las capas semiconductoras. Por eso las especificaciones de MT para terreno húmedo suelen pedir:
- Estanqueidad longitudinal con cintas hinchables sobre la pantalla del aislamiento y alrededor de la pantalla metálica, de modo que el agua que entra por un defecto de cubierta quede localizada.
- Una barrera radial como una lámina de aluminio u otro metal unida a la cubierta exterior.
- Una cubierta exterior de PE en lugar de PVC donde la instalación lo permita.
La construcción de MT de referencia en nuestra página de cables de potencia de MT es un diseño estándar Cu/XLPE/CTS/PVC sin capas dedicadas de estanqueidad, de modo que un cable de MT estancado es una construcción distinta que necesita su propia cobertura de ensayos de tipo. El proyectista o la compañía eléctrica determinan si se necesita y cómo se ensaya.
Qué sale mal
Los fallos de estanqueidad no suelen verse a la entrega. Las causas habituales son:
- Material ausente o reducido: hilos o cintas hinchables omitidos, o aplicados con huecos, para ahorrar coste.
- Disposición equivocada: hilos de estanqueidad en el núcleo pero no donde el agua realmente circula, por ejemplo entre tubo y cubierta.
- Extremos sin sellar: bobinas enviadas o almacenadas con extremos abiertos, de modo que el agua entra antes de la instalación. Los capuchones son una parte sencilla e importante del embalaje; véase embalaje y bobinas.
- Deriva de construcción: una planta cambia de proveedor de cinta o hilo sin actualizar el ensayo de tipo.
Un ensayo de penetración de agua en una muestra, realizado con el método de la norma aplicable, es la comprobación más clara. La mesa pide el informe de ensayo de tipo que cubra la penetración de agua para la misma construcción y, en pedidos grandes o críticos, un ensayo de muestra presenciado como parte de los ensayos e inspección.
Especificar la estanqueidad
Una línea de RFQ debe decir si se requiere estanqueidad longitudinal, si se requiere una barrera radial, el material de la cubierta, el método de ensayo que se usará para verificarla y cualquier preferencia del operador por diseños secos o rellenos. Para cable de fibra, añada el número de fibras y el método de instalación (conducto, aéreo o enterramiento directo). El plazo de las construcciones estancadas depende de los materiales y la programación de la línea y se confirma por escrito en cada pedido; consulte la página de MOQ y plazos de entrega, o envíe la lista a través del formulario de cotización.