Tensado y tendido de cables

9.4 Tensado y tendido de cables

El tensado y tendido de cables constituye la operación que conecta físicamente los apoyos de la red, transmitiendo la energía eléctrica desde el punto de distribución hasta cada luminaria. Esta operación combina aspectos técnicos, de seguridad y de precisión que afectan directamente a la calidad y durabilidad de la instalación. Los cables deben tener tensión suficiente para evitar pandeo excesivo bajo su propio peso, pero no tanta que genere esfuerzos de tracción excesivos en los apoyos. Un cable subfijado cuelga formando bolsas que atrapan agua de lluvia, acelerando su degradación y creando puntos de presión en las ménsula de sujeción. Un cable sobretensado ejerce fuerzas laterales excesivas en los apoyos, causando inclinaciones progresivas y eventual colapso. El equilibrio correcto es determinante para la longevidad de toda la instalación.

Características de cables para alumbrado exterior

Los cables utilizados en redes de alumbrado exterior deben cumplir la norma UNE 21123 (cables de tensión nominal hasta 1 kV con aislamiento de polietileno reticulado). Para alumbrado de baja tensión se utilizan típicamente cables de cobre de sección transversal entre 10 y 50 mm² (AWG 8 a AWG 1), con aislamiento de XLPE (polietileno reticulado) de 0,6/1 kV. El núcleo de cobre garantiza conductividad eléctrica y resistencia mecánica, mientras que el aislamiento protege contra contactos accidentales y humedades.

La resistencia mecánica de los cables debe verificarse según su carga de rotura (mínimo 50 MPa para cables de cobre). La carga de rotura de un cable de 25 mm² es aproximadamente 5 toneladas. En el cálculo de tensado, se aplica normalmente una tensión de trabajo de 10 a 15 por ciento de la carga de rotura, es decir, 500 a 750 kg de tensión para cables de 25 mm². Esta tensión de trabajo asegura un margen de seguridad ante variaciones de temperatura y envejecimiento del cable.

Cálculo de la flecha y tensión de cables

La flecha de un cable es la deflexión máxima que se produce bajo su propio peso entre dos apoyos consecutivos. Se calcula mediante la fórmula de la catenaria simplificada: f = (p × L²) / (8 × T), donde p es el peso por unidad de longitud del cable (kg/m), L es la distancia horizontal entre apoyos (metros) y T es la tensión aplicada (kg). Para un cable de 25 mm² de cobre con peso aproximado de 0,22 kg/m, tensado entre apoyos separados 40 metros con tensión de 600 kg, la flecha resultante es (0,22 × 40²) / (8 × 600) = 0,59 metros.

La flecha máxima aceptable depende de consideraciones de espacio libre y riesgo de contacto. Para alumbrado exterior se recomienda flecha máxima del 3% de la distancia entre apoyos. En el ejemplo anterior, con 40 metros de distancia, la flecha máxima sería 1,2 metros, de forma que nuestra flecha de 0,59 metros es aceptable. La flecha mínima recomendada es del 1% para evitar que el cable quede excesivamente rígido.

Procedimiento de tendido y tensado

Antes de iniciar el tendido, se realiza una inspección de apoyos verificando que todos están correctamente aplomados y que las ménsulas de sujeción (grapas isolantes o aisladores de porcelana) están correctamente montadas. Se prepara el cable en bobinas en el punto de distribución, desenrollándose progresivamente hacia los apoyos sucesivos. Para evitar daños, el cable se introduce en conductos de plástico o se dispone sobre soportes provisionales que lo elevan del terreno.

El tensado se realiza utilizando tensadores mecánicos (polipastos manuales) o sistemas de tensor hidráulico para cables de mayor sección. Se fija un extremo del cable en el apoyo inicial con grapa de distribución (tipo CDD), dejando una longitud de 30 cm para conexión posterior. Se pasa el cable a lo largo de todos los apoyos intermedios, descansando sobre las ménsulas, hasta el apoyo final. En el apoyo final se coloca un tensor mecánico, típicamente una polea móvil conectada a una cadena de tensado. Se tensa gradualmente, monitorizando la flecha con una cuerda de referencia marcada con la flecha teórica esperada.

Durante el tensado, se verifica que el cable se acomoda uniformemente sobre todas las ménsulas, sin saltos ni deformaciones locales. Una vez alcanzada la tensión nominal, se fija el cable con grapas de fijación (tipo GF) en cada apoyo, típicamente con dos grapas separadas 10 cm una de otra. Se corta el cable dejando 15 cm de excedente para futuras conexiones, se aísla el extremo con cinta de aislante y se desactiva el tensor para permitir que el cable alcance su estado de equilibrio.

Caso práctico: Tendido de red en zona rural con desniveles

Se ejecuta alumbrado rural en carretera de 800 metros con 20 apoyos. El terreno tiene desnivel de 30 metros en total. Se utiliza cable de cobre de 16 mm² con peso de 0,145 kg/m. La distancia media entre apoyos es 40 metros, pero varía entre 35 y 45 metros por adaptación al terreno. Se establece tensión de trabajo de 400 kg. Se calcula flecha media esperada de aproximadamente 0,7 metros (3,5% de 20 metros de promedio). Se preparan cuatro bobinas de cable, una por cada sección de 5 apoyos. En la primera sección, se fija el cable en el apoyo 1, se distribuye a apoyos 2, 3, 4, 5 y 6, se coloca tensor en apoyo 6. Se tensa hasta alcanzar 400 kg verificados con dinamómetro. Se observa flecha en apoyo central de 0,65 metros (dentro de tolerancia), se fijan todas las grapas y se libera tensión gradualmente. Se repite para las tres secciones restantes. Tiempo total: 6 horas. Se realizan inspecciones visuales cada semana durante primer mes para detectar asentamientos o movimientos anormales.

Ideas clave

• La tensión de trabajo debe ser 10-15% de la carga de rotura del cable para margen de seguridad adecuado
• La flecha máxima recomendada es 3% de la distancia entre apoyos para evitar bolsas de agua
• Se calcula mediante f = (p × L²) / (8 × T) considerando peso por unidad de longitud y distancia horizontal
• El tensado se realiza con polipastos manuales o sistemas hidráulicos, monitorizando flecha con cuerda de referencia
• La fijación utiliza dos grapas por apoyo separadas 10 cm para distribuir presión uniformemente
• Se requieren inspecciones semanales durante el primer mes para detectar asentamientos progresivos