Cables empleados en la distribución

2.5 Cables empleados en la distribución

En las redes eléctricas subterráneas de baja tensión (BT), los cables constituyen uno de los elementos fundamentales que garantizan la transmisión segura y eficiente de la energía eléctrica desde los puntos de generación o distribución hasta los puntos de consumo. La elección del tipo de cable, sus características técnicas, materiales y construcción, responde a criterios rigurosos que aseguren la durabilidad, protección frente a condiciones ambientales adversas, facilidad de instalación y cumplimiento de la normativa vigente. En este apartado se analizarán en profundidad los diferentes tipos de cables empleados en la distribución subterránea de BT, sus componentes, propiedades y aplicaciones específicas, con el objetivo de proporcionar una visión técnica completa y actualizada para profesionales del montaje y mantenimiento en el ámbito industrial y alimentario.

Marco Teórico y Fundamentos

Definiciones y conceptos clave

Un cable eléctrico es un conjunto de conductores aislados o no aislados, agrupados y protegidos por una cubierta o envolvente, diseñado para conducir energía eléctrica o señales. En el contexto de redes subterráneas de baja tensión, los cables deben cumplir con requisitos específicos relacionados con su resistencia mecánica, protección frente a agentes externos, capacidad de carga eléctrica y compatibilidad con las condiciones del entorno.

Los cables de distribución subterránea se caracterizan por su construcción robusta, aislamiento adecuado y protección mecánica adicional. La baja tensión, generalmente comprendida entre 0 y 1000 V (1 kV), requiere cables que aseguren la seguridad y fiabilidad en la transmisión de energía en instalaciones industriales o urbanas.

Se distinguen principalmente por su estructura interna: conductores, aislamiento, envolvente o cubierta protectora, y en algunos casos, armaduras metálicas que ofrecen protección adicional contra impactos o roces.

Componentes principales de los cables empleados en distribución

• Conductores: Materiales que conducen la electricidad. Los más comunes son el cobre (Copper (Cu)) y el aluminio (Aluminum (Al)). El cobre presenta mayor conductividad eléctrica y resistencia mecánica, aunque su coste es superior. El aluminio es más ligero y económico, pero requiere mayor sección transversal para igual capacidad conductora.
• Aislamiento: Material que recubre al conductor para evitar cortocircuitos y contactos no deseados. Los aislantes más utilizados en BT son el polietileno de alta densidad (PE-HD) y el polietileno reticulado (XLPE). Estos materiales ofrecen buena resistencia eléctrica, térmica y mecánica.
• Cubierta o envolvente exterior: Protección adicional contra agentes externos como humedad, impactos o productos químicos. Las cubiertas pueden ser de polietileno, PVC o compuestos especiales resistentes a UV y a condiciones ambientales adversas.
• Armaduras metálicas (opcional): En ciertos casos, especialmente en cables enterrados en zonas con riesgo de impacto o roedores, se emplean armaduras metálicas (acero galvanizado) que aumentan la protección mecánica.

Tipos principales de cables utilizados en distribución subterránea BT

La selección del tipo específico de cable depende de múltiples factores: condiciones del terreno, carga eléctrica prevista, normativa local, coste económico y requisitos particulares del proyecto. A continuación se describen los tipos más comunes:

Cables aislados con conductor sólido

Suelen emplearse en instalaciones donde la flexibilidad no es prioritaria. Presentan un conductor sólido (de cobre o aluminio) con aislamiento en una sola capa. Son económicos y fáciles de instalar pero menos flexibles para maniobras complejas.

Cables con conductor multifilar (flexibles)

Compuestos por múltiples hilos finos trenzados o apilados formando un conductor flexible. Se utilizan cuando se requiere mayor flexibilidad durante la instalación o mantenimiento. Son ideales para conexiones temporales o instalaciones que requieran movimiento frecuente.

Cables armados o reforzados

Incluyen una armadura metálica adicional que protege frente a impactos mecánicos severos. Se emplean en zonas donde el cable puede estar expuesto a golpes o roces constantes.

Cables con protección adicional contra humedad y químicos

Estos cables presentan recubrimientos especiales resistentes a ambientes corrosivos o húmedos extremos. Son imprescindibles en zonas industriales con presencia de productos químicos agresivos o en terrenos con alta humedad.

Materiales utilizados en los conductores y aislamientos

Clasificación según su construcción y aplicación específica

1. Cables tipo U-1000 RZ1-K: Diseñados para distribución subterránea en zonas urbanas e industriales; cumplen con normativas específicas respecto a resistencia mecánica e aislamiento.
2. Cables tipo X-90: Utilizados en instalaciones donde se requiere mayor flexibilidad; aptos para conexiones temporales o instalaciones móviles.
3. Cables armados: Con armadura metálica para protección adicional; ideales para zonas con riesgo físico elevado.
4. Cables blindados: Incorporan capas adicionales para resistir impactos mecánicos severos; utilizados en entornos hostiles.
5. Cables resistentes a ambientes corrosivos: Con recubrimientos especiales para zonas químicamente agresivas.

Criterios técnicos para la selección del cable adecuado

La elección del cable debe considerar aspectos como:

• Carga eléctrica prevista: Determina la sección transversal necesaria del conductor para evitar sobrecalentamiento.
• Tensión nominal: La tensión máxima soportada por el cable debe ser superior a la tensión operativa del sistema.
• Aislamiento térmico: Capacidad del material aislante para soportar temperaturas generadas por cargas eléctricas continuas o transitorias.
• Ambiente de instalación: Condiciones climáticas, presencia de agentes químicos, humedad elevada o exposición solar.
• Total longitud del trazado: Para determinar pérdidas energéticas y caída de tensión aceptable.
• Normativa local y estándares internacionales: Como las recomendaciones IEC 60228 (conductores), UNE 21123/21124 (cables), entre otras.

Análisis comparativo entre diferentes tipos de cables según aplicaciones prácticas

A continuación se presenta una comparación resumida que ayuda a entender las ventajas e inconvenientes relativos según diferentes escenarios: