ZMS le ayuda a resolver los problemas que pueda encontrar al seleccionar los productos de cables de electricidad. Póngase en contacto con nosotros si tiene alguna duda o si desea un asesoramiento más detallado sobre sus necesidades de selección. Le ofrecemos los soluciones para cables que se adapte a sus necesidades.
Selección de Cable Eléctrico y Fibra Óptica
Para seleccionar un cable adecuado, el primer paso es calcular la corriente teórica para el funcionamiento normal según la potencia de la carga.
Para un circuito monofásico normal: Corriente = Carga / Tensión de funcionamiento
Una vez obtenida la corriente, puede utilizar la tabla de especificaciones del cable eléctrico para seleccionar el cable con la sección transversal adecuada.
Por lo general, cada milímetro cuadrado de sección transversal del cable de cobre puede pasar una corriente de aproximadamente 4,5 a 5 A.
El cobre es más conductor que el aluminio. En general, la resistividad de los conductores de aluminio es aproximadamente 1,68 veces mayor que la de los conductores de cobre. Por lo tanto, un cable de cobre es aproximadamente un 30% superior a la capacidad de carga permitida de un cable de aluminio con la misma sección transversal.
Como los conductores de cobre son aproximadamente 3,5 veces más caros que los de aluminio, y el cobre es más pesado que el aluminio, se suelen utilizar cables de aluminio para la mayoría de las líneas aéreas.
Debido a los requisitos de peso, los cables aéreos suelen utilizar conductores de aluminio o cables trenzados de acero y aluminio. En cambio, los cables subterráneos suelen utilizar conductores de cobre, que son más conductores.
Los cables subterráneos son propensos a sufrir accidentes si tienen fugas, por lo que necesitan aislamiento grueso. Además, para evitar daños por fuerzas externas, los cables subterráneos suelen estar blindados.
Los cables aéreos son en su mayoría conductores desnudos porque el aire es un medio aislante natural y hay menos riesgo de descarga eléctrica.
Los DC cables (cables de corriente directa) se utilizan en los sistemas de transmisión de corriente continua rectificada. En comparación con los cables de AC, los cables de DC tienen menos pérdidas de energía durante la transmisión y son fáciles de instalar y mantener. También son menos costosos.
Los AC cables (cables de corriente alterna) se utilizan habitualmente en los sistemas de alimentación de frecuencia industrial. Los AC cables tienen altos requisitos de seguridad en el aislamiento. Son más complejos en su construcción y cuestan aproximadamente tres veces más que los cables DC.
Información más detallada: La Diferencia Entre Cable DC y Cable AC
Para los circuitos con niveles de tensión de 1 kV e inferiores, se pueden seleccionar de 1 a 5 núcleos de cables en función de los diferentes requisitos de seguridad de puesta a tierra.
Para los circuitos de alimentación trifásica de media y alta tensión, se pueden seleccionar 3 cables monoconductores por circuito cuando la corriente de funcionamiento es elevada o cuando se tienden bajo el agua. Además de lo anterior, debe utilizarse cables de 3 núcleos.
Para los AC circuitos de alimentación monofásica de alta tensión, como en los ferrocarriles electrificados, deben utilizarse cables de 2 núcleos o 2 cables monoconductores por circuito.
Para los DC sistemas de transmisión de alta tensión, deben utilizarse cables monoconductor.
Los materiales de aislamiento más comunes para los cables son PVC, PE, XLPE, goma, etc.
Entre ellos, el material de PVC tiene las ventajas de una estructura simple, fácil fabricación y procesamiento, peso ligero y menor coste. Por lo tanto, se utiliza ampliamente en los aislamientos para cables de media y baja tensión.
Los cables de XLPE tienen una mayor capacidad de sobrecarga y una mayor vida útil en comparación con los de PVC. Pero también son más caros que PVC. Los PVC cables suelen tener una esperanza de vida de 20 años en buenos entornos. Mientras, los XLPE cables suelen tener una esperanza de vida de 40 años.
Los cables de goma son suaves y flexibles. Tienen un pequeño radio de curvatura. Este tipo de cables es adecuado para su uso en escenarios en los que se requiere un movimiento frecuente, como los cables marinos, los cables de minería, etc.
Temperatura admisible de funcionamiento a largo plazo: 70°C (PVC), 90°C (XLPE/ERP)
Temperatura máxima admisible en caso de cortocircuito: 160°C (PVC), 250°C (XLPE/ERP)
Si la corriente que pasa por un conductor de electricidad es elevada, se genera un campo magnético alrededor de la corriente. Para no afectar a otros componentes, es necesario añadir una capa de apantallamiento para apantallar este campo electromagnético dentro de los conductores. Esto también los protege de la influencia de los campos electromagnéticos externos.
El apantallamiento cables está hecho principalmente de materiales no magnéticos, como el cobre y el aluminio. Suele ser mallas de cobre tejidas o cintas de cobre. Los cables multiconductores suelen estar apantallados para aislar las interferencias electromagnéticas entre los conductores.
Normalmente, los cables de media y alta tensión de 6 kV y superiores tienen un apantallamiento para el conductor y un apantallamiento para el aislamiento. Algunos cables de baja tensión no tienen apantallamiento. Los alambres y cables de los instrumentos deben estar apantallados.
La capa protectora de blindaje puede añadirse a cualquier estructura de cable para aumentar la resistencia mecánica, la resistencia a la tracción, la resistencia a la compresión, etc. También protege los cables de daños externos y prolonga su vida útil.
Por lo general, los cables subterráneos deben utilizar cables blindados. Los cables armados también se requieren a menudo en escenarios de uso ambientalmente exigentes, como la industria química, la metalurgia, la construcción de maquinaria y la transmisión de energía submarina.
Los cables suelen tener diferentes estructuras y propiedades según las distintas necesidades de los diferentes escenarios de aplicación. La elección del cable puede dividirse según el ámbito de aplicación de la industria, por ejemplo, cables de ingeniería de la construcción, cables de minería, cables de ferrocarril, cables de comunicación, cables de aeropuerto, cables solares, etc.
Para los edificios de gran altura, los pasajes subterráneos, las grandes centrales eléctricas y las aplicaciones industriales y mineras con requisitos de seguridad contra incendios, se deben utilizar cables resistentes al fuego o cables ignífugos. Para los lugares con requisitos medioambientales, deben utilizarse cables respetuosos con el medio ambiente, como el LSZH cable (cable de baja emisión de humos y sin halógenos).
Los cables ignífugos tienen propiedades autoextinguibles y son difíciles de quemar. Pueden evitar que el fuego se propague, preservando otros equipos y evitando daños mayores.
Los cables resistentes al fuego son cables que pueden mantenerse en funcionamiento durante un determinado periodo de tiempo en caso de incendio. Se utilizan a menudo en circuitos de alimentación de emergencia para garantizar el funcionamiento normal de los circuitos en caso de incendio.
Los cables resistentes al fuego son mucho más seguros. En general, los cables resistentes al fuego pueden sustituir a los cables ignífugos, pero los cables ignífugos no pueden sustituir a los cables resistentes al fuego.
Larga distancia de transmisión: Las conexiones de fibra óptica pueden ser de hasta 70 km.
Velocidades de transmisión rápidas: El acceso por fibra óptica es capaz de proporcionar anchos de banda de alta velocidad, como 100Mbps y 200Mbps.
Baja pérdida: El medio de la fibra óptica se fabrica con una pureza extremadamente alta, por lo que la pérdida de la fibra es extremadamente baja. Por lo tanto, se puede reducir el número de estaciones de retransmisión en la línea de comunicación y mejorar en gran medida la calidad de la comunicación.
Alta resistencia a las interferencias: Como la fibra óptica de plástico es un material no metálico, es inmune a las interferencias electromagnéticas
Información más detallada: La Diferencia entre Los Cables de Fibra Óptica de Interior y de Exterior
Los cables de fibra óptica de interior tienen menor resistencia a la tracción y son más frágiles. Sin embargo, también son más ligeros y baratos. Este tipo de fibra óptica se utiliza principalmente para el cableado interno de los edificios y para la interconexión de equipos de red.
Las fibras ópticas para exteriores tienen una capa de armadura metálica adicional que los para interiores. Las fibras ópticas aéreas tienen una mayor resistencia a la tracción y se utilizan principalmente para la interconexión entre edificios y redes remotas.
El cable de fibra óptica ADSS no tiene metal en su estructura, por lo que es resistente a las interferencias electromagnéticas y a los rayos. Puede construirse utilizando torres existentes, lo que ahorra costes de construcción de líneas. La fibra ADSS puede utilizarse en entornos eléctricos fuertes, como ferrocarriles, en zonas propensas a los rayos y en terrenos complejos de largas distancias.
La construcción del cable de fibra óptica OPGW es de unidades de fibra óptica revestidas de metal. El OPGW cable puede colocarse en la base de las líneas aéreas de transmisión de alta tensión (110kV, 220kV, 500kV, etc.) para formar una red de comunicación de fibra óptica. La fibra OPGW tiene funciones tanto de tierra como de comunicación y puede mejorar eficazmente la tasa de utilización de las torres.
El número de núcleos del cable de fibra óptica está relacionado principalmente con el sistema de aplicación. La determinación del número de núcleos de fibra depende de cuántos núcleos de fibra se utilicen en la aplicación específica, además del número de núcleos redundantes en la línea.
El número de núcleos de fibra no está relacionado con el número de puntos de información, sino sólo con el número de nodos de fibra.
En general, para las líneas de FTTH se utilizan de 1 a 2 núcleos de fibra. Para la explotación y la integración del sistema se utilizan de 4 a 48 núcleos de fibra. Y los cables de fibra óptica troncales suelen tener 48 núcleos o más.
La fibra multimodo admite cientos de modos de transmisión. Este tipo de fibra tiene la ventaja de un gran ancho de banda y un bajo coste. Es adecuado para la transmisión en distancias cortas (menos de 2000 metros).
La fibra monomodo sólo puede transmitir un modo de onda de señal. Como la señal óptica de las fibras monomodo sólo se desplaza en línea recta, el ancho de banda de transmisión es muy amplio. Por lo tanto, las fibras monomodo son adecuadas para los sistemas de comunicaciones troncales, de alta capacidad y de larga distancia.
Las fibras monomodo utilizan un diodo láser como fuente de luz. Por eso, su precio es ligeramente superior.
En la actualidad, las fibras monomodo se utilizan más, mientras que las fibras multimodo se están eliminando gradualmente.
Los cables de fibra óptica submarinos tienen que estar protegidos contra la corrosión del agua de mar, soportar la presión submarina y evitar que se dañen por fuerzas externas. Por lo tanto, la estructura de las fibras ópticas submarinas es muy compleja.
Las fibras internas deben envolverse con alambres de acero de alta resistencia, rellenando todos los huecos con material impermeable durante el proceso de envoltura. Una capa de cinta de cobre envuelve los alambres de acero para formar una combinación de resistencia a la compresión y a la tensión. Se requiere otra capa de revestimiento de polietileno en el exterior de la cinta de cobre.
Esta estructura compleja de varias capas está diseñada para garantizar el funcionamiento estable de la fibra óptica submarina Internet.
