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Este documento proporciona una visión general de los cables eléctricos de baja y alta tensión, abarcando desde su designación y características hasta sus aplicaciones específicas en diferentes entornos. Se analizan los materiales de aislamiento, las normativas aplicables (une), y los códigos de colores para la identificación de los conductores. Además, se detallan las propiedades de los cables según su cubierta y su comportamiento ante el fuego, ofreciendo una guía útil para la selección del cable adecuado según el tipo de instalación, ya sea en viviendas, locales de pública concurrencia o instalaciones especiales. Se incluyen tablas comparativas de tensiones nominales y máximas, así como ejemplos prácticos para la designación de cables según la norma une 20434. El documento también aborda la problemática del robo de cables y la tecnología core-tag® como solución antirrobo, proporcionando una perspectiva completa sobre los cables eléctricos y su uso seguro y eficiente.
Tipo: Apuntes
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¡No te pierdas las partes importantes!



















vamos a conocer...
1. Cable eléctrico de alta tensión. 2. Cable eléctrico de baja tensión. PRÁCTICA PROFESIONAL Corte de cubierta y pantalla de un cable de alta tensión
MUNDO TÉCNICO Técnicas de marcado e identificación de cables eléctricos
y al finalizar esta unidad...
Conocerás los tipos de cables utilizados en MT y su designación técnica. Identificarás sobre catálogo las características constructivas de los cables de MT. Conocerás conceptos como campo radial de un cable o tensión máxima y tensión nominal de aislamiento. Conocerás el comportamiento de los distintos cables frente al fuego. Conocerás los tipos de cables utilizados en BT y su designación técnica. Sabrás qué tipo de cable es el indicado para cada uso de acuerdo al REBT.
7
situación de partida
La empresa Redes e Instalaciones eléctricas ÁTOMO se dedica a
instalaciones eléctricas en media y baja tensión, realizando tra-
bajos de montaje y tendido de redes de hasta 20 kV, montaje de
centros de transformación, montaje y tendido de redes de baja
tensión e instalaciones eléctricas en general.
Poseen un pequeño almacén donde guardan el cableado que
habitualmente utilizan y han decidido organizarlo para mejorar la
localización del material almacenado. Para ello, han decidido orga- nizar los cables según un criterio de tensión, es decir, por un lado los cables de alta tensión (AT) y por otro los de baja tensión (BT). Si bien en AT la clasificación resulta sencilla, ya que solo utilizan un par de modelos de cable, en BT la gama es más extensa y requiere adoptar criterios de almacenaje por designación y utilización.
CASO PRÁCTICO INICIAL
estudio del caso
gánico de propiedades físicas y químicas similares a las de las resinas naturales), generalmente de la misma composición básica que el material aislante. Este polímero suele mezclarse con productos conductores (negro de humo: polvo fino de carbón) para reducir su resistencia de aislamiento.
Su misión es evitar que puntos huecos del cable estén sometidos a intensos campos eléctricos, en los que la presencia de aire o vapor de agua dieran origen a la producción de descargas parciales (ionización).
Se colocan dos capas semiconductoras:
terial aislante se coloca alrededor del conductor de tal manera que lo cubra totalmente. Su espesor ha de ser adecuado a la tensión de servicio del cable, de modo que el campo eléctrico a que está sometido el aislamiento sea muy inferior a la tensión de perforación o rigidez dieléctrica.
Los materiales aislantes más utilizados en cables de MT (20 kV) son:
Tipo Material Abreviatura
Termoplásticos (se funden con el calor)
Policloruro de vinilo (PVC) V
Polietileno (PE) E
Poliolefina Z
Termoestables (no se funden con el calor)
Polietileno reticulado (XLPE) R
Etileno propileno (EPR) D
Etileno-Propileno de alto módulo HEPR
Goma natural o sintética (SBR) –
Goma de silicona –
Como se verá a lo largo del libro, los principales materiales utilizados como aislantes en redes de distribución eléctrica, tanto de AT como de BT son: polietileno reticulado ( XLPE ), etileno-propilieno ( EPR ) y etileno-propileno de alto módulo ( HEPR ).
De forma breve, se pueden destacar las siguientes diferencias entre ellos:
a (^) Figura 1.3. Cable de AT con re- cubrimiento de XLPE. (Cortesía de Jinshui Wire & Cable Group).
Los cables se construyen utilizan- do el proceso de triple extrusión, con la capa semiconductora exter- na separable en frío tipo TESF. Incorporan, además, una pantalla metálica de alambres de cobre de sección total 16 mm 2. La cubierta exterior, fabricada con poliolefina, será de un espesor mayor, elevan- do así la resistencia mecánica del cable y dificultando la penetración de la humedad. En el proceso de triple extrusión (TE), la aplicación de la capas semiconductoras interna y exter- na, así como del aislamiento se realiza en una sola operación. Este procedimiento es el más adecua- do, ya que impide la incrustación de cuerpos extraños entre el ais- lamiento y las capas conductoras, también se evitará una posible ionización en la interfase.
saber más
temperatura de servicio de 105 °C, frente a los 90 °C del EPR. Por tanto, el HEPR podrá transmitir más potencia.
Por otro lado, en instalaciones eléctricas interiores, los aislamientos más usa- dos son: policloruro de vinilo ( PVC ) y poliolefina ( Z1 ). Ambos son materiales termoplásticos y de temperatura asignada 70 °C, la gran diferencia entre ellos es la nula emisión de gases halógenos de la poliolefina en su combustión. Una prueba curiosa consiste en quemar un trozo de PVC y otro de poliolefina, se puede ver el humo negro y de olor fuerte del PVC, y la poca emisión de humo y de olor similar a la cera de la poliolefina.
Los materiales aislantes deben presentar una serie de características que per- mitan definir cuál es el cable más adecuado para cada tipo de instalación, la siguiente tabla indica alguna de esas características.
Características químicas Características físicas Características mecánicas
Según sea su misión, están constituidas por:
Tensión mínima que produce una perforación o ruptura en un ais- lante con el consiguiente paso de corriente. También es llamada ten- sión disruptiva
Se entiende por rigidez dieléctri- ca o rigidez electrostática al valor límite de tensión para el cual un material pierde su propiedad ais- lante y pasa a ser conductor. Se mide en voltios por metro V/m. También podemos definirla como la máxima tensión que puede soportar un aislante sin perforarse.
saber más
Está constituida por flejes o alambres metálicos dispuestos sobre un asiento apropiado bajo la cubierta exterior, así la armadura queda protegida frente a la corrosión química o electrolítica. Generalmente, las armaduras de alambres se sujetan mediante una contraespira.
a (^) Figura 1.5. Cable tripolar con armadura de acero. (Cortesía de Eupen).
La armadura asume diversas funciones entre las que cabe distinguir:
Los tipos de armadura utilizados son los siguientes:
Para finalizar este apartado se presenta la siguiente tabla donde se resume la va- riedad de materiales empleados en la constitución de cables eléctricos, así como su letra identificativa.
La designación de los cables aisla- dos de MT se puede realizar aten- diendo a la tabla de esta página y a las normas de designación del apartado 1.2.
caso práctico inicial
Aislamiento Protecciones metálicas (armaduras) Cubiertas Policloruro de vinilo (PVC), V
Polietileno (PE), E
Poliolefina, Z
Polietileno reticulado (XLPE), R
Etileno-propileno (EPR), D
Etileno-propileno de alto módulo (HEPR)
Pantalla conjunta, O
Flejes de acero o hierro, F
Alambres de acero o hierro, M
Alambres de hierro recubiertos de PVC, MV
Alambres de aluminio, MA
Flejes de aluminio, FA
Pletinas de acero o hierro, Q
Pletinas de aluminio, QA
Tubo de plomo, P
Tubo liso de aluminio, A
Tubo corrugado de aluminio, AW
Tubo corrugado de cobre, CW
Polietileno termoplástico (PE), E
Policloruro de vinilo (PVC), V
Policloropreno (PCP) (neopreno), N
Polietileno clorosulfurado (CSP), I
Poliolefina, Z
Poliuterano, Q
Goma natural, R
Goma silicona, S
Cables de campo radial: Pantalla metálica individual: H Pantalla metálica individual y conjunta sobre el conjunto de los conductores aislados cableados: HO
Cuerda convencional redonda: ...................sin indicación Cuerda compacta:.......................................K
1.2. Normas para la designación de cables en MT
El orden de designación de las distintas capas de un cable de MT será desde la
capa más interior (aislamiento) hacia la más exterior (cubierta), siendo lo más
habitual la designación aislante , pantalla y cubierta. En los cables que presenten
capas de relleno y/o armaduras, se designarán estas según aparezcan en el orden
ya mencionado.
Algunas cuestiones al respecto son:
sección (no siempre se hace).
sección del conductor y su naturaleza (si es cobre no se designa, si es aluminio se indicará Al ).
ejemplo
Cu de 50 mm 2
Capas semiconductoras externa e interna
Conductor de AI cuerda compacta 150 mm^2 de sección
Los cables unipolares se designan anteponiendo siempre: 1 × sección Los cables multipolares se desig- nan anteponiendo siempre: nº conductores x sección Así, una línea 3F realizada con conductores unipolares de sección 16 mm^2 se designaría: 3 × (1 x 16 mm^2 ) Si la misma línea se realizara con cable multipolar la designación sería: 3 × 16 mm^2
saber más
Como se subraya en el texto estos valores son nominales, valores de referencia
que sirven también para definir los ensayos eléctricos. No quiere decir esto que
U sea el valor máximo al que puede trabajar el cable, ese valor viene definido
por Um.
lesquiera, para la que se ha diseñado el cable y sus accesorios. Es el valor eficaz más elevado de la tensión que puede ser soportado en condiciones normales de explotación, en cualquier instante y en cualquier punto de la red.
La norma UNE 21176 ( Guía de utilización de cables armonizados de BT ) recoge las
condiciones límite de tensión para las que han sido diseñados los cables armoni-
zados hasta 450/750 V, es decir, los cables de uso más común.
También pueden definirse:
brimiento metálico del cable o el medio circundante).
de un cable multiconductor o de un sistema de cables unipolares.
Según los parámetros definidos, las tensiones máximas deben cumplir los siguien-
tes requisitos:
En las siguientes tablas se pueden ver los valores máximos de tensión:
Valores nominales de tensión U 0 /U (V)
Valores máximos eficaces de tensión alterna (V)
Valores máximos eficaces de tensión continua (V) 100/100 110/110 150/ 300/500 330/550 450/ 450/750 495/825 675/1 125
Tensión nominal de cables y accesorios U 0 /U (kV)
Tensión máxima eficaz Um (kV)
0,6/1 1, 1,8/3 3, 3,6/6 7, 6/10 12 8,7/15 17, 12/20 24 15/25 30 18/30 36 26/45 52 36/66 72,
Los niveles de tensión para los dife- rentes cables se pueden ver en las tablas relativas a BT y a AT.
caso práctico inicial
1.5. Comportamiento de los cables frente al fuego
A lo largo de los últimos años, se han ido desarrollando nuevas cubiertas para los cables de MT, consiguiéndose comportamientos frente al fuego cada vez más seguros.
Según lo anterior, una clasificación de cables sería:
Cumplen los requisitos:
a (^) Figura 1.9. (Arriba) Cable HEPRZ1 (S) Al H75. (Cortesía General Cable). (Abajo) Cable HEPRZ (S) Al cubierta FLAMEX. (Cortesía Prysmian).
Cumplen los requisitos:
a (^) Figura 1.10. (Derecha) Cable HEPRZ1 (AS) Al H75. (Cortesía General Cable). (Izquierda) Cable HEPRZ1 (AS) Al cubierta FLAMEX. (Cortesía Prysmian).
Retarda la propagación de la llama gracias a su capacidad de autoex- tinción.
Limita la posibilidad de que el cable actúe como elemento de propagación del fuego en caso de incendio.
Limita los riesgos por inhalación de gases ácidos en incendio de edifi- cios habitados. En su combustión genera una cantidad mínima de monóxido de carbono, dióxido de carbono y ácido clorhídrico (infe- rior al 0,5 % frente al 30 % del cable convencional).
Evita los efectos de los gases emitidos en la combustión sobre equipos o circuitos electrónicos e informáticos
Desprende humo casi transparen- te (transmitancia lumínica superior al 60 % tras el ensayo en cabina según la norma UN-EN 50268), permitiendo disponer de visibili- dad en caso de incendio. De este modo, se facilita la completa eva- cuación de edificio, así como el acceso por parte de los bomberos.
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Hoy día existe una gran variedad de terminaciones para cables de MT, siendo las más utilizadas:
a) Termorretráctil (en desuso).
b) Retráctil en frío (silicona).
c) Conos enchufables.
De las tres terminaciones mencionadas, la retráctil en frío de silicona es la más utilizada, tanto en interior como en exterior. En terminaciones a la intemperie, la silicona es el material más adecuado ya que, frente al comportamiento hidro- fílico (propiedad de de atraer el agua) de otros materiales, la silicona presenta un comportamiento hidrofóbico (propiedad de repeler el agua) que impide el camino superficial de la corriente por el aislador.
Al realizar una terminación en MT se deben seguir de forma rigurosa las indica- ciones que marca el fabricante.
a (^) Figura 1.14. Terminación de cable MT aplicada a una derivación aéreo- subterránea (izquierda), cono o conector enchufable (derecha).
actividades
a (^) Figura 1.13. Comportamiento hi- drofólico. (Cortesía de PFISTERER SEFAG AG).
2. Cable eléctrico de baja tensión
2.1. Designación de cables de BT y su representación
gráfica
Para definir un cable de baja tensión (BT) habrá que tener en cuenta dos as-
pectos: por un lado el sistema de distribución y por otro las características del
conductor.
Se parte de una línea que representa el cable. Sobre ella se especifica:
La frecuencia (50 Hz) y la tensión de alimentación que corresponda.
Bajo la línea que representa el cable se especifican dos aspectos:
Para denominar los conductores se utiliza la siguiente nomenclatura:
Según lo anterior, por ejemplo, para un circuito de CA trifásico a una frecuencia
de 50 Hz, a 400 V, que conste de tres conductores de 125 mm 2 más neutro de
50 mm^2 , siendo todos de cobre, quedaría:
3N ~ 50 Hz, 400 V
3x125 mm^2 Cu + 1 x 50 mm^2 Cu
actividades
Otros ejemplos de designación y representación son: a) Circuito de CC de 110 V con dos conductores de 125 mm 2 de Al. -- 110 V
2 x 125 mm^2 Al
b) Circuito de CA trifásico a una frecuencia de 50 Hz, a 400 V y tres conductores de 50 mm^2 de Cu. 3 ~ 50 Hz, 400 V
3 x 50 mm^2 Cu
saber más
Es importante recordar que el aislamiento de los cables suele tener una función
eléctrica, separar la parte activa (conductor) de su entorno. Por otro lado, las cu-
biertas tienen, sobre todo, la función mecánica de proteger el cable de eventuales
agresiones durante el tendido y la posterior vida útil.
Afumex 1000 V (AS) RZ1-K 0,6 /1 kV (multipolar)
Conductor de cobre flexible Aislamiento de XLPE (colores) Cubierta Afumex (Z1) con franja de color según sección
Conductor de cobre flexible Aislamiento de XLPE (negro) Cubierta Afumex (Z1) con franja de color según sección
Afumex 1000 V (AS) RZ1-K 0,6 /1 kV (unipolar)
a (^) Figura 1.15. Nomenclatura de cubierta y aislamiento.
Los cables con aislamiento y cubierta unipolares no tienen asignadas diferen-
tes coloraciones (su aislamiento es normalmente siempre negro y la cubierta
negra en la mayoría de los casos), de ahí que su identificación sea un poco más
laboriosa.
El REBT no dice nada acerca de ello, pero sí la guía técnica de aplicación del
REBT en el punto 2.2.4, dejando en manos del instalador la posibilidad de iden-
tificar el cable mediante algún señalizador.
En cables de 0,6/1 kV con aisla- miento y cubierta, unipolares o multipolares, el código de colores para la identificación de los cables queda un tanto ambiguo, depen- derá por tanto del fabricante.
caso práctico inicial
3 x 150 / 95 mm^2 Al
R F V
En la actualidad, el cable tradicional de aluminio RV empleado en distribución de energía en BT está siendo sustituido por una nueva versión con cubierta de po- liolefina RZ1-XZ1 (cubierta Flamex de Prysmian). En la tabla adjunta se muestra el comportamiento de estos cables (0.6/1 kV) frente al fuego.
CARACTERíSTICAS DE LOS DIFERENTES TIPOS DE CABLES
Convencional
Libre de halógenos
Seguridad Alta seguridad (S) (AS) (AS+)
Resistente al fuego 1)
No propagador del incendio 2)
Bajo emisión humos 3)
Libre de halógenos 4)
No propagador de la llama 5)
a (^) Figura 1.17. Comparativa de cables de acuerdo con su comportamiento frente al fuego. (Cor- tesía de Prysmian).
2.4. Designación de cables eléctricos de tensión asignada hasta 450/750 V
Los cables eléctricos aislados de tensión asignada hasta 450/750 V se designan según las especificaciones de la norma UNE 20434 ( Sistema de designación de los cables ). Estas especificaciones corresponden a un sistema armonizado ( Documento de armonización HD 361 de CENELEC ) y, por lo tanto, son de aplicación en todos los países de la Unión Europea.
El sistema utilizado para la designación de un cable consta de tres bloques y, en su conjunto, es una secuencia de símbolos donde cada uno de ellos, según su po- sición, tiene un significado previamente establecido en la norma.
En la tabla de la página siguiente se han incluido todos los símbolos utilizados en la denominación de los tipos constructivos de cables de uso general.
Cubierta PVC (DMV 18) Aislamiento XLPE
Conductor Al compacto
Cubierta Poliolefina ignífuga (DMO 1) Aislamiento XLPE
Conductor Al compacto
NUEVO
a (^) Figura 1.16. Cable convencional (RV) y nuevo cable (S). (Cortesía de Prysmian).
ejemplo
menos seguro más seguro
(Extracto de artículo técnico edita- do por Prysmian.)
R
T
R ? (^) T
S
S N N
Una vez obtenida la sección de los conductores de una línea eléctri- ca, en ocasiones, queda en manos del instalador elegir cables de 0,6/1 kV unipolares o multipola- res. Hay criterios técnicos que nos pueden ayudar: PRIMERO. Si una línea ha sido calculada para utilizar un cable multiconductor, también pueden usarse cables unipolares, ya que estos últimos soportan mayor intensidad admisible que los mul- ticonductores. Si se quiere hacer a la inversa, deben hacerse las com- probaciones necesarias. SEGUNDO. Cuando existe la posibilidad de confusión entre los conductores de un circuito y los del otro, se recomienda el uso de cables multiconductores, así cada cable contendrá todos los conduc- tores de un solo circuito. TERCERO. En la manipulación de los cables, los multiconductores precisan de bobinas más volu- minosas y pesadas, y su tendido exige radios mínimos de curvatura muy superiores a los de cables uni- polares. Por tanto, cuando se trate de tendidos interiores con limita- ciones de espacio, se optará por cables unipolares. Nota. Para conocer los radios mínimos de curvatura de los cables de BT, se deben consultar los catá- logos de los fabricantes.
saber más (^) ejemplos
PRYSMIAN AFUMEX PLUS ES07Z1-K (AS) 1 x 2,5 mm^2 AENOR
Código de colores
La norma UNE 21089- 1:2002 Identificación de los conductores aislados de los cables
define el código de coloración común para todo tipo de cables.
CóDIgO DE COLORES PARA CABLES UNIPOLARES Conductor Color
Protección de tierra Bicolor, amarillo verde
Neutro Azul
Fase Negro marrón o gris
CóDIgO DE COLORES PARA CABLES MULTIPOLARES UNE 21089-1:2002 modifica UNE 21123-
N° Conductores
Código de colores Con conductor de protección Sin conductor de protección
Azul claro Marrón
Amarillo-Verde Azul claro Marrón
Gris Marrón Negro
Amarillo-Verde Negro Marrón Gris
Azul claro Marrón Negro Gris
Amarillo-Verde Azul claro Marrón Gris Negro
Azul claro Marrón Negro Negro Gris
En la tabla que se indica se puede ver el código de colores para cables unipolares y multipolares.
caso práctico inicial