Cómo evitar daños en los cables eléctricos durante su instalación

Aunque existen normativas por parte de las compañías eléctricas que marcan ciertas pautas de trabajo, así como "manuales de buenas prácticas" por parte de los fabricantes de cables, hemos querido aportar nuestro granito de arena desde una perspectiva un poco más amplia, si cabe.

Antes de entrar a considerar los principales esfuerzos que van a actuar sobre el cable durante su instalación, conviene advertir que lo que aquí se expone son principos de aplicación general y, por tanto, nos van a servir para proteger tanto los cables eléctricos como los de telecomunicaciones, incluidos el OPGW y la fibra óptica.

TRACCIÓN	COMPRESIÓN	FLEXIÓN	TORSIÓN
SITUACIÓN	Durante todo el tendido	En curvas y paso del cable por poleas, rodillos y tambores de las frenadoras	En curvas y paso del cable por poleas, rodillos y tambores de las frenadoras	Durante todo el tendido
MODUS OPERANDI	Aumento progresivo con incrementos bruscos en curvas, estrechamientos, cambios de profundidad, etc.	Componente radial hacia el interior de las curvas. Directamente proporcional al la tracción	Inversamente proporcional al radio de curvatura Contracción de las capas interiores y estiramiento de las exteriores al eje del cable.	Aumento progresivo a medida que el cable se desenrrolla de la bobina
EFECTOS SOBRE EL CABLE	Deformación* Deslizamiento entre capas, especialmente cuando se usa mallas de tiro. Rotura al superar  C.R.**	Deformación*, con pérdida de la sección circular original. Dificulta el empleo de algunos útiles de pelado, especialmente la semiconductora por marcado. Rotura al superar  C.R.**	Deformación*, con contracción de capas interiores y estiramiento de las exteriores. Rotura al superar  C.R.**	Deformación* Torsión   Tendencia al giro sobre eje longitudinal   Directamente proporcional a la longitud del tramo   Crítico en fibra óptica Rotura al superar  C.R.**
POSIBLE ACTUACIÓN	Disminuir el factor rozamiento: - Lubricante en tendidos subterráneos - Rodamientos de calidad en poleas de tendido, rodillos y gatos - Ayuda a la salida de la bobina y antes de las curvas Limitar la tracción máxima mediante el uso de cabrestantes de tendido homologados, con sistema automático de control del tiro.	Idem al esfuerzo de tracción	Respetar unos radios de curvatura mínimos en el trazado Idem con respecto a los diámetros de poleas en tendidos aéreos Idem respecto al diámetro de los tambores de la frenadora en conductores aéreos y OPGW	Uso de empalmes giratorios en todo caso Uso de contrapesos en tendidos aéreos

* La deformación pasa normalmente por una fase elástica, en la cual el cable vuelve a recuperar su forma original cuando el esfuerzo cesa. A partir del límite elástico propio del cable, entra en fase inelástica y las deformaciones son permanentes. ** La carga de rotura del cable frente al esfuerzo de tracción o cualquier otro, puede verse disminuida considerablemente en presencia de los demás esfuerzos.

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Poleas para tendido de cables eléctricos de Alta Tensión

Fundamento y utilidad de la polea

Una polea o pasteca es una máquina simple formada por una rueda que va montada sobre un bastidor, sobre la cual se hace pasar una cuerda o un cable. Sus principales aplicaciones son:

1. Cambiar la dirección del movimiento
2. Cuando se usa formando conjuntos -aparejos, trócolas o polipastos- reduce la fuerza necesaria para mover una carga
3. Cuando se usan varias de ellas para arrastrar cables sin tocar suelo, reduce la fuerza de arrastre. 

A la rueda de la polea se la denomina llanta y a la acanaladura sobre la que se apoya el cable, garganta.

¿Qué caracteriza a una polea de tendido de cables?

La polea de tendido de cables va a requerir de algunas características especiales para su uso, siempre con la finalidad de proteger el cable frente a daños accidentales durante su instalación. Para ello:

• La superficie de la garganta de las poleas deberá ser lisa, exenta de porosidades, rugosidades y canaladuras.

• Las gargantas deberán estar recubiertas de algún material protector, neopreno o nailón, para evitar el daño que el piloto de acero pudiera ocasionar en la superficie de la garganta, que arañaría posteriormente al cable de aluminio.
• El diámetro interior de la polea debe guardar una relación mínima con el diámetro del conductor. Lo habitual es que como mínimo sea 20 veces superior.
• Para cables de Fibra Óptica se aplicarán las especificaciones del fabricante del mismo.
• En general, en cuanto a dimensiones y reglas constructivas de las poleas, deberán cumplir con la Norma UNE 21.100.
• Las polea deberían ir montadas sobre rodamientos blindados y auto lubricados. Si no fuera así, deberían llevar dispositivos adecuados para el engrase.
• El cierre del cuadernal debería estar dotado de un sistema que impida su apertura accidental, asi como el descarrilamiento del cable.
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Tipos de poleas para tendido de cables

Aunque existe una gran diversidad de modelos, algunos de ellos para aplicaciones muy concretas, podemos destacar como más frecuentes los siguientes:

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Poleas de nailon	Poleas de tendido simples	Poleas de tendido múltiples	Poleas de servicio

Piloto, cablete o fiador para cabrestantes. Cable de acero trenzado antigiratorio

Existen muchas configuraciones diferentes para la fabricación de cables de acero, en función de las cuales se obtienen resultados también diferentes en cuanto a las propiedades del mismo: Resistencia, flexibilidad, reparto de cargas, tendencia al giro,  etc.

Los cables se caracterizan básicamente por su diámetro, composición, arrollamiento, preformado y material.

La composición hace referencia a la disposición de cordones y alambres empleados y la existencia de alma interna; mientras que el arrollamiento es la manera en que los alambres y los cordones se retuercen para dar forma al cable.

El arrollamiento tipo Lang es aquel en el cual tanto los alambres en el cordón como los cordones en el cable se tuercen en el mismo sentido; mientras que, en el arrollamiento cruzado unos y otros van en sentido contrario.

El arrollamiento cruzado es el que con mayor frecuencia se emplea, porque tiene la ventaja de una menor tendencia a destorcerse; sin embargo, el arrollamiento tipo Lang es más flexible y resistente a la abrasión, debido a que otorga a la estructura longitudinal del cable mayor superficie de apoyo, cuando éste se asienta sobre las gargantas de las poleas.

En los cables preformados, tanto los alambres como los cordones sufren durante el proceso de fabricación una deformación permanente. Al cortar un cable preformado, los cordones y alambres permanecen en su sitio, por lo cual el cable tiene poca tendencia a desenrollarse facilitando su manejo.

Aunque los tipos anteriormente descritos cubren la inmensa mayoría de aplicaciones posibles,   existe una configuración ideada especialmente para las operaciones de tendido de cables: Se trata del cable trenzado antigiratorio. 

¿Por qué trenzado?

El principal cometido de esta configuración es anular totalmente los problemas de torsión durante los trabajos de tendido e instalación de cables eléctricos.

Quienes hayan trabajado con otros tipo de cable, especialmente preformados, habrán constatado que el cable tiende a acumular deformaciones permanentes que dificultan o hacen inviable el paso por los tambores de tiro del cabrestante sin saltar de una garganta a otra, por ejemplo.

Así mismo, el hecho de trenzar los cordones del cable de acero posibilita un mejor reparto de los esfuerzos a los que se le somete en las curvas.

Cuando el cable se ve sometido a flexión, a su paso por poleas, rodillos y curvas de instalaciones subterráneas, las capas externas son sometidas a una tracción extra, mientras que las internas se comprimen. Esto resulta en una disminución importante de su resistencia a la rotura y es motivo de que en la práctica se utilicen coeficientes de seguridad elevados para determinar la carga de trabajo del cable, que suele ser cuatro o cinco veces inferior a su carga de rotura o resistencia.

¿Por qué se denomina piloto?

La denominación de piloto de acero, o en el caso de empleo otros materiales cuerda piloto, se debe a que se utiliza para guiar o dirigir al conductor eléctrico a su paso por rodillos y poleas.

¿Qué significa antigiratorio?

Cables antigiratorios son cables en los que se ha eliminado su tendencia natural a girar cuando son suspendidos libremente de ellos grandes cargas. Esto se consigue gracias a la especial construcción de sus cordones y de su cableado.

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La seguridad en trabajos con maquinas de tendido de cables

Aunque los la información aquí referida es ampliamente conocida, hemos comprobado a lo largo de los años que suele ser pasada por alto por diversas razones originando un significativo número de accidentes año tras año.

CINCO CONSEJOS

1. Trabaja siempre con las máquinas de tendido ancladas al terreno
2. Antes de cada trabajo, verifica que todos los dispositivos de seguridad funcionan correctamente y que el estado del cable piloto, ranas, mallas y otros accesorios es el adecuado.
3. Respeta las indicaciones que el fabricante establece en el manual. Recuerda que un mal uso puede dar lugar a derivaciones de responsabilidad y pérdidas de garantía.
4. Delimita el área de trabajo. Por regla general, está prohibido que los trabajadores se sitúen tanto detrás como delante de la máquina y cerca de los elementos móviles de la misma.
5. Utiliza máquinas y equipos homologados y acordes con las normativas vigentes

4 REGLAS DE ORO

1. Verifica que el áera de trabajo está libre de materiales potencialmente peligrosos y personal no autorizado.
2. Verifica que todos los accionamientos de las máquinas se encuentren en posición neutral antes de arrancar.
3. Verifica que las máquinas estén correctamente ancladas y estabilizadas.
4. Verifica la puesta a tierra de las máquinas y/o puestas a tierra móviles.

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Lubricantes para cables

NO TODOS LOS LUBRICANTES QUE SE VIENEN EMPLEANDO EN LA PRÁCTICA SON ADECUADOS PARA EL CABLE

Algunos de los lubricantes que se vienen usando en las instalaciones de cable bajo tubo tradicionalmente -aceite para consumo alimentario,jabón lavavajillas, etc.- han llegado a popularizarse más por la facilidad con la que podemos encontrarlos a poca distancia de la obra (hoy en día se venden hasta en gasolineras) que por sus beneficios para el cable o incluso su precio.

Es cierto que algunos, como el aceite, reducen el rozamiento considerablemente, pero

¿Es este factor suficiente para considerarlo adecuado o existen otras circunstancias a tener en cuenta?

¿QUÉ PARÁMETROS CARACTERIZAN A UN LUBRICANTE?

Cualquier fabricante de lubricantes que se precie debería ser capaz de facilitarnos la siguiente información
1. Compatibilidad: Para qué tipo de materiales es adecuado ¿es apto para el tipo de cables que vamos a instalar?
No todos lo son. Especialmente delicada es la aplicación determinadas grasas industriales que no han sido testadas en este tipo de usos y que producen daños en la cubierta.
2. Rendimiento: ¿Qué cantidad de lubricante necesito aplicar y en qué medida va a reducir el rozamiento?
Con frecuencia, los comerciales de las marcas exaltan el segundo factor, obviando el primero. Conviene recordar que un dato sin el otro no significa nada.

3. Composición y aditivos: Hoy en día se pueden dividir los lubricantes en dos grandes categorías, grasos y de base acuosa. Los segundos presumen de no dejar residuos sobre la cubierta al secar y ser menos inflamables. No obstante, tienen la desventaja de diluirse fácilmente a su contacto con el agua y perder así su efectividad. Para evitar esto, algunos lubricantes de base acuosa son siliconados.
4. Forma de aplicación y dosis recomendadas.
5. Advertencias -si procede- y efectos sobre la salud, o por el contrario, indicación de inocuidad del producto.

Reglas generales para operaciones de mantenimiento en cabrestantes y frenadoras

• Verificar la condición de los discos de los frenos de seguridad después de una intervención de emergencia gravosa
• No ejecutar ninguna operación de mantenimiento, ajuste o registro con los órganos de la máquina en movimiento. Salvo que sea estrictamente necesario y se hayan tomado las medidas de seguridad oportunas
• Antes de efectuar cualquier operación de mantenimiento se debería cortar la alimentación de energía y esperar que se enfríen los elementos sujetos a calentamiento
• Todas las operaciones de mantenimiento de la máquina deberían ser efectuadas con la máquina en terreno llano y libre de carga
• Todas las operaciones de mantenimiento, tanto ordinario como extraordinario, deberían ser efectuadas por personal autorizado e instruido
• El personal de mantenimiento de la máquina debe llevar puesto indumentos adecuados al ambiente de trabajo y a la situación donde se encuentra
• El personal de mantenimiento debe utilizar los dispositivos de protección personal necesarios (por ej. Guantes, zapatos adecuados, etc.)
• Todas las operaciones de mantenimiento, tanto ordinario como extraordinario, deben ser efectuadas de acuerdo con las según especificaciones del fabricante y las prescripciones dadas en su manual de instrucciones

*Fuente de la información  http://www.arganogroup.com/index.php/postventa.html

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Cabrestante

El cabrestante o malacate es un dispositivo mecánico, tambor o rodillo giratorio, que al ser impulsado, manualmente o por algún tipo de motor, enrolla o suelta un cable o una cuerda -piloto o fiador- con la finalidad de arrastrar, levantar y/o desplazar objetos o grandes cargas. Se trata de una máquina extremadamente versátil con multitud de aplicaciones.

Para desarrollar su trabajo, el cabrestante o malacate efectúa una multiplicación del par de fuerzas original a través de un sistema de engranajes, de manera que, para  un régimen de trabajo constante resulta que

Esquema de un cabrestante manual

Cuanto mayor es la multiplicación de la fuerza menor es la velocidad de trabajo y viceversa. 

¿El propio tambor del cabrestante almacena el cable?

Esta es una importante cuestión a considerar en lo que a cabrestantes o malacates se refiere. Básicamente existen dos tipos de cabrestantes o malacates en función de cómo almacenan del cable piloto y sus diferencias constructivas son muy notables

1. Cabrestantes mono-tambor

En el malacate o cabrestante mono-tambor el inicio cable piloto es fijado al tambor de tiro, de manera que vaya enrollándose sobre este último a medida que es recogido.

Para que el almacenamiento del cable sea adecuado, se suele equipar al tambor con un sistema de devanado del cable  que se desplaza de un lado a otro del tambor en sincronía con el giro.

Un efecto característico de este tipo de cabrestantes es que su fuerza de arrastre,  para un régimen de trabajo constante, irá disminuyendo conforme la cantidad de cable enrollada en el mismo vaya aumentando.

Esto se debe a que, conforme se enrollan más vueltas en el tambor, la distancia al eje de trabajo aumenta.

2. Cabrestantes sin recogedora

El funcionamiento de este tipo de cabrestante o malacate es tan sencillo cómo interesante. La recogida del piloto se suele realizar a mano, mientras se mantiene una cierta tensión de adherencia sobre el tambor de tiro -también llamada campana marinera en este tipo de máquinas-. La tensión requerida será inversamente proporcional al número de vueltas de cable piloto sobre el tambor y dependiendo de las máquinas, diámetro y tipo de piloto.

Por otro lado , un excesivo número de vueltas podría hacer que el piloto tendiera a trabarse, dificultando así el trabajo.

Con este sistema es fundamental una adherencia total del piloto sobre el tambor de tiro, ya que de otra manera el piloto patinaría sobre el tambor y la fuerza no sería transmitida, o bien, sólo se transmitiría parcialmente. 

3. Cabrestantes con recogedora independiente

Este tipo de cabrestante o malacate presenta algunas particularidades sumamente interesantes para su aplicación a los trabajos de tendido de cables.

En primer lugar, la requerida  tensión de adherencia sobre el tambor de tiro es realizada por una recogedora cuya regulación es independiente de la fuerza de arrastre.

En segundo lugar, el tambor de tiro suele ser reemplazado por dos tambores de movimiento sincrónico, que mediante la incorporación de unas acanaladuras o gargantas en su superficie guían el cable para impedir que se trabe.

 Cabrestantes hidráulicos para tendido de cables y operaciones de izado

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