Dos compuestos, dos límites de temperatura
La mayoría de los cables de potencia de baja tensión de una lista de proveedores usan uno de dos compuestos de aislamiento. El PVC (policloruro de vinilo) es un termoplástico: se ablanda al calentarse y puede volver a fundirse. El XLPE (polietileno reticulado) parte del polietileno, pero tras la extrusión se reticula, de modo que sus moléculas quedan unidas en una red que no vuelve a fluir como un líquido al calentarse. Esa diferencia química está detrás de las dos cifras que el comprador ve en cada hoja de datos: una temperatura máxima del conductor en servicio continuo de 90 C para el XLPE frente a 70 C para el PVC, y un límite de cortocircuito de 250 C para el XLPE.
Son temperaturas del conductor, no temperaturas ambiente. Indican al ingeniero del proyecto hasta qué temperatura puede trabajar el cobre o el aluminio en servicio normal, y cuánto puede calentarse durante unos segundos en un defecto, antes de que el aislamiento empiece a degradarse. Por sí solas no indican cuánta corriente puede transportar un cable. Eso depende del método de instalación, el agrupamiento, la temperatura ambiente y las condiciones del terreno, y se calcula por método de instalación según IEC 60364-5-52, BS 7671 o NEC según corresponda, con la confirmación del ingeniero del proyecto.
Comparación directa
| Propiedad | XLPE | PVC |
|---|---|---|
| Tipo de material | Termoestable (reticulado) | Termoplástico |
| Temperatura máx. del conductor en servicio continuo | 90 C | 70 C |
| Temperatura del conductor en cortocircuito | 250 C | Menor; según norma u hoja de datos |
| Uso típico | Cable de potencia de 0,6/1 kV según IEC 60502-1; todo el cable de MT según IEC 60502-2 | Hilo de instalación y cordones según IEC 60227; cable de control; algunos cables de potencia de 0,6/1 kV |
| Contenido de halógenos | Compuesto libre de halógenos; el cable solo es LSZH si también lo es la cubierta | Contiene cloro |
| Designación china habitual | YJV (Cu/XLPE/PVC), YJLV (aluminio) | VV (Cu/PVC/PVC) |
| Ejemplo de referencia | 0,6/1 kV 4x25 mm2, XLPE 0,9 mm (catálogo de planta asociada) | 450/750 V 1x2,5 mm2, PVC 0,8 mm (catálogo de planta asociada) |
Los valores de referencia proceden del catálogo de una planta asociada y son típicos de sus categorías; la construcción de su pedido se confirma en la ficha técnica. El modelo de referencia de BT completo está en la página de cables de potencia de BT, y las opciones de compuesto para cada capa en la página de aislamientos y cubiertas.
Qué aporta la temperatura más alta
Como el XLPE tolera un conductor más caliente, un cable XLPE puede en general transportar más corriente que un cable de PVC con el mismo conductor en la misma instalación. En la práctica eso puede significar una sección de conductor menor para la misma carga, o más margen con la misma sección. El ingeniero sigue comprobando la caída de tensión y la resistencia al cortocircuito, de modo que la ganancia no es automática; en tendidos largos, la caída de tensión suele decidir la sección sea cual sea el aislamiento. El artículo sobre la selección de la sección recorre las tres comprobaciones.
El límite de cortocircuito de 250 C importa en los alimentadores más grandes. Durante un defecto, el conductor se calienta en una fracción de segundo, y el cable debe resistir hasta que el dispositivo de protección lo despeje. Una temperatura de defecto admisible más alta ayuda al cable a superar esa comprobación con una sección de conductor dada.
El XLPE tiene además menores pérdidas dieléctricas y mejores propiedades eléctricas que el PVC, y por eso todo el cable de media tensión según IEC 60502-2 usa XLPE (u otro compuesto reticulado) y no PVC. En baja tensión la diferencia eléctrica importa menos que la térmica.
Dónde sigue teniendo sentido el PVC
El PVC sigue siendo la opción normal para hilo de instalación, cordones flexibles y cable de control. Es fácil de procesar, admite bien el color, acepta una impresión nítida y es flexible en los espesores que se usan para conductores pequeños. La familia 60227 IEC 01 (H07V-U, H07V-R, H07V-K) y el cordón H05VV-F son construcciones de PVC, igual que el cable de control tipo KVV del catálogo de la planta asociada. En circuitos finales pequeños, el límite de 70 C rara vez es la restricción.
Algunos mercados también esperan cable de potencia de PVC por costumbre o por norma local, por ejemplo construcciones tipo NYY en partes del sudeste asiático. En esos casos la decisión es una cuestión de mercado más que de ingeniería; el artículo sobre NYY frente a CV trata esa comparación para proyectos en Tailandia.
Cubierta, humo y halógenos: otra cuestión
Aislamiento y cubierta son capas distintas, y a veces el comprador supone que un cable XLPE es automáticamente de baja emisión de humos y libre de halógenos. No lo es. Un cable YJV tiene aislamiento XLPE y cubierta exterior de PVC, de modo que en un incendio sigue liberando cloruro de hidrógeno de la cubierta. Un cable solo es LSZH cuando la cubierta, los rellenos y las cintas también están libres de halógenos, y eso lo demuestran los informes de ensayo IEC 61034 e IEC 60754, no el nombre del aislamiento. El artículo sobre la cubierta LSZH explica esos ensayos.
El comportamiento ante la llama es también una propiedad del cable completo. Cualquiera de las dos construcciones puede fabricarse no propagadora de la llama según IEC 60332-1-2 según informe de ensayo, y en la UE la clase CPR declarada en la DoP se aplica al cable terminado, no al compuesto del aislamiento.
Envejecimiento, calidad y cómo especificar
Los compuestos de aislamiento fallan cuando la formulación es incorrecta, no solo cuando el cable trabaja caliente. Una retirada de producto muy difundida en Australia en 2013-2014 afectó a cable de edificación cuyo aislamiento de PVC no cumplía los requisitos de envejecimiento: alrededor de 4.000 km de cable y unas 40.000 viviendas y empresas afectadas, según la ACCC. El problema era el compuesto, no la sección del conductor. Esa es la razón por la que la mesa pide los resultados de envejecimiento térmico y de ensayos térmicos en el informe de ensayo de tipo, no solo la resistencia del conductor.
En el XLPE, la comprobación equivalente es el grado de reticulación, verificado normalmente con un ensayo de alargamiento en caliente (hot set) en el programa de ensayos de tipo y de muestreo. Un XLPE mal curado se comporta más como polietileno común a alta temperatura. Un ensayo de rutina de tensión o de chispa no revelará ninguno de los dos problemas, y por eso la página de ensayos e inspección recoge los registros de ensayos de muestreo y de tipo junto a los de rutina.
Una línea de aislamiento clara en la orden de compra dice así:
- Compuesto y temperatura: XLPE, temperatura del conductor de 90 C, o PVC, 70 C.
- Norma: IEC 60502-1 para cable de potencia de 0,6/1 kV, IEC 60227 para hilo de instalación y cordones, o el equivalente nacional.
- Espesor: espesor nominal del aislamiento según la norma, con el espesor mínimo comprobado en la muestra.
- Registros: registros de ensayos de rutina por bobina, más el informe de ensayo de tipo que cubra el envejecimiento y, en el XLPE, el hot set.
Envíe la lista de cables con esas cuatro líneas a través del formulario de cotización; el MOQ por sección y la longitud por bobina se tratan en la página de MOQ y plazos de entrega.