Cable XLPE: la guía definitiva de preguntas frecuentes

XLPE es la abreviatura de polietileno reticulado, un material común para el aislamiento de cables. Este material ha evolucionado significativamente y se está volviendo cada vez más popular, especialmente en aplicaciones de alta tensión. Su principal competidor es el EPR, otro material termoestable. El XLPE ofrece una amplia gama de beneficios que se derivan principalmente de su reticulación. El polietileno por sí solo es un excelente material para el aislamiento y el revestimiento de cables. Sin embargo, la reticulación lo lleva a un nivel superior, haciéndolo ideal para ciertas aplicaciones. Este material se utiliza principalmente solo para aislamiento, por lo que se puede encontrar combinado con otros materiales de revestimiento, más comúnmente PVC. Sin embargo, es muy diferente del PVC, especialmente como aislante.

¿Qué es el cable XLPE?

Cualquier cable con aislamiento de polietileno reticulado es un cable XLPE. Es un material termoestable, lo que significa que solo se puede calentar y moldear una vez. El polietileno se reticula física o químicamente, y el proceso es similar a la vulcanización del caucho. Productos químicos como el silano o el peróxido producen radicales libres que forman enlaces/cadenas entre las moléculas. Como resultado, la estabilidad del enlace entre las moléculas aumenta, incluso cuando se exponen a altas temperaturas. Por otro lado, en la reticulación física, los fabricantes utilizan haces de electrones de alta energía o láseres de microondas. De cualquier manera, el polietileno resultante es mucho más resistente que su versión anterior. Básicamente, reorganiza la estructura molecular y crea barreras para los enlaces para que no se rompan incluso a temperaturas o presiones más altas. Este material se utiliza posteriormente para aislar conductores de aluminio o cobre.

¿Cuáles son las características del cable XLPE?

El XLPE ofrece numerosas ventajas como material aislante. Estas son:

Resistencia al calor

El XLPE ofrece una resistencia térmica fiable, gracias en parte a su reticulación. El etileno por sí solo también es termorresistente, pero al reticularse, presenta una resistencia aún mayor. Su estructura molecular es mucho más resistente, por lo que se dispersa bajo presión térmica. En comparación con la mayoría de los termoplásticos, el XLPE, como material termoestable, ofrece una resistencia térmica mucho mejor.

Amplio rango de temperatura de funcionamiento

Al ser un material altamente resistente al calor, también ofrece mayor estabilidad a altas temperaturas. Esto permite que su temperatura de funcionamiento normal y de cortocircuito sea mayor que la de los termoplásticos. Esta es también una de las razones por las que este aislamiento soporta altas tensiones con facilidad. La temperatura de funcionamiento normal del XLPE es de 90 °C, mientras que el rango de emergencia es de hasta 130 °C y el de cortocircuito es de 250 °C.

Alta resistencia a la tracción

El XLPE posee una resistencia a la tracción muy alta, lo que lo hace ideal para soportar tensiones mecánicas. Resiste la abrasión, el desgarro y el desgaste, y generalmente es duradero gracias a su sólida estructura molecular. Sus características lo hacen ideal para su uso en exteriores y en condiciones adversas donde los factores ambientales pueden suponer un riesgo de desgaste. La adición de negro de humo puede aumentar la resistencia al corte.

Resistencia al impacto

En comparación con el polietileno, el XLPE ofrece una resistencia al impacto aún mayor. Soporta bien la presión mecánica. Esto garantiza que los cables no pierdan su integridad estructural y sigan funcionando incluso bajo fuertes impactos.

Resistencia química

El XLPE es resistente a productos químicos, incluyendo ácidos y álcalis. También ofrece buena resistencia al aceite, especialmente mejor que otros aislantes como el PVC y el EPR.

Resistencia a la intemperie

Uno de los atributos más importantes de los cables eléctricos es su resistencia a la intemperie. Esta resistencia se debe principalmente al revestimiento exterior del cable, ya que es la primera capa en entrar en contacto con las inclemencias del tiempo. Sin embargo, se puede afirmar que el XLPE refuerza la resistencia a la intemperie de un cable. El aspecto más importante de la resistencia a la intemperie del XLPE es su resistencia a la arborización hídrica. La arborización hídrica es el fenómeno por el cual el agua se filtra en el aislamiento, creando grietas. Esto puede provocar daños graduales con el tiempo e incluso fallos permanentes. El XLPE ofrece una buena resistencia a la arborización hídrica. En comparación, el EPR ofrece mejor protección para este tipo de protección. Sin embargo, el XLPE ofrece una mejor resistencia a la arborización hídrica que el PVC.

Baja emisión de humo y cero halógenos

Los materiales de baja emisión de humo y sin halógenos son aquellos que no producen humo excesivo al incendiarse y no contienen halógenos, por lo que no producen gases nocivos. El XLPE cumple ambos requisitos, que suelen exigirse en numerosas aplicaciones de diversas industrias reguladas.

¿Cuáles son los beneficios del cable XLPE?

Estos cables se han convertido en uno de los materiales más solicitados en el mundo del cableado. Es uno de los tres materiales más utilizados, junto con el PVC y el EPR. Sin embargo, ofrece numerosas ventajas, algunas de las cuales no ofrecen los otros dos.

Soporte para aplicaciones de alto voltaje

El XLPE se ha convertido prácticamente en un material aislante estándar en todos los cables de alta tensión. Este material puede transportar grandes cantidades de corriente y soportar aplicaciones de cientos de kV. Ni siquiera el EPR se acerca al rango que ofrece el XLPE en términos de compatibilidad con alta tensión. La tensión nominal de los cables XLPE puede ser baja, alta y megaalta. Su rango de tensión suele ser de 600 V a 36 kV. Los cables de megaalta tensión, diseñados específicamente para aplicaciones de alta tensión con aislamiento de XLPE, pueden ofrecer hasta 300 kV. Por ello, es un material común en cables de alimentación de alta tensión que transportan cientos de kV para abastecer a ciudades y pueblos. Además, este material no requiere revestimiento metálico, lo que mantiene la flexibilidad de los cables.

Material resistente

El XLPE es un material resistente que proporciona una resistencia mecánica y química adecuadas. Cumple con todos los requisitos de un material aislante de alta calidad. Ya sea para instalaciones exteriores, cableado enterrado o uso industrial, este tipo de aislamiento ofrece una amplia protección contra todas las amenazas potenciales. Esto también hace que los cables XLPE sean extremadamente fiables. Además, se encuentran entre los cables más duraderos, ya que el XLPE no pierde su resistencia con el tiempo.

Baja pérdida dieléctrica

En comparación con el PVC y el EPR, el XLPE presenta las menores pérdidas dieléctricas. Con una disipación mínima, el XLPE se destaca como la opción más económica. Esta es una de las muchas razones por las que muchas industrias prefieren este material aislante a otros, ya que les ahorra dinero a largo plazo. De esta manera, es altamente eficiente, ya que la pérdida dieléctrica es uno de los principales problemas del cableado, especialmente en el sector energético. Toda esa electricidad que inevitablemente se pierde puede recuperarse mediante estructuras de cable más eficientes, de las cuales el XLPE es un componente fundamental.

Alto rango térmico

El rango térmico del XLPE es bastante amplio, lo que lo hace ideal para su uso en diversas partes del mundo, con temperaturas tanto bajo cero como de ebullición. Puede emplearse en industrias con condiciones de trabajo a altas temperaturas. Una temperatura de funcionamiento alta para los cables es importante para mantener su integridad incluso en caso de accidentes como un incendio.

Fácil instalación

Los cables XLPE suelen tener un radio de curvatura adecuado, aunque esto varía considerablemente de un cable a otro (dependiendo de diversos factores). Este radio de curvatura, junto con su ligereza, facilita su instalación. Cabe mencionar que los cables XLPE pueden instalarse verticalmente, a diferencia de los cables con aceite en su construcción. Por lo tanto, no existen límites de altura para su instalación. Asimismo, no siempre se requiere llama para las operaciones de unión y ajuste.

¿Cuáles son las aplicaciones del cable XLPE?

Los cables XLPE se utilizan principalmente como cables de alimentación para el suministro de energía. Sin embargo, no se limitan al sector energético. Otras industrias, especialmente aquellas que requieren cables de alta tensión, también utilizan cables con aislamiento XLPE. La lista de industrias que utilizan cables XLPE es muy amplia. A continuación, se presentan algunas de las principales aplicaciones/industrias:

• Sector energético (suministro de energía, HVDC, distribución, etc.)
• Minería
• Agricultura
• A bordo de un barco marino
• Producción química

¿Cuál es la diferencia entre el cable XLPE y el cable de fibra óptica? Cable de PVC?

El XLPE y el PVC (cloruro de polivinilo) son dos de los materiales más comunes para aislamiento. Mientras que el XLPE sirve principalmente como aislante, el PVC sirve tanto como aislante como revestimiento. Sin embargo, existen muchas diferencias entre ambos, incluso si los comparamos como simples aislantes. Estas diferencias también se traducen en diferentes aplicaciones. Algunas aplicaciones, especialmente las de baja tensión, pueden funcionar tanto con PVC como con XLPE, mientras que otras presentan condiciones que solo el XLPE puede soportar. Estas son las diferencias clave entre estos dos tipos de cables (cables con aislamiento XLPE y cables con aislamiento de PVC):

XLPE no contiene halógenos

El PVC contiene cloro (Cl), que es un halógeno, mientras que el XLPE no contiene halógenos. Esta es la diferencia molecular más básica entre ambos materiales, pero también es importante. En aplicaciones con riesgo de incendio, el XLPE es claramente una mejor opción, e incluso podría ser un requisito obligatorio. Muchas industrias y normas oficiales exigen que los materiales de los cables estén libres de halógenos, lo que prácticamente elimina la posibilidad de usar PVC. El cloro del PVC representa la amenaza de gases nocivos en caso de incendio. Esto convierte al XLPE en una opción mucho más segura.

XLPE es mejor para alto voltaje

El XLPE es mucho más eficiente en el transporte de mayores cantidades de corriente, por lo que puede soportar aplicaciones de alta tensión (superiores a 100 kV). Por otro lado, el PVC es ideal únicamente para aplicaciones de baja tensión. Puede no ser adecuado para aislar conductores con una tensión nominal superior a 100 kV.

El XLPE es más resistente

En general, el XLPE es mucho más resistente que el PVC. Si bien ambos materiales ofrecen resistencia a la abrasión, al desgaste, al desgarro y al impacto, el XLPE supera al PVC. La reticulación lo hace más resistente a la presión mecánica y a los agentes químicos. El XLPE también tiene una temperatura de funcionamiento más alta, gracias, nuevamente, a la reticulación, que une la estructura molecular incluso a temperaturas más altas. Por ejemplo, en condiciones de cortocircuito, el PVC alcanza una temperatura máxima de 160 °C, mientras que el XLPE alcanza una temperatura máxima de 250 °C.

El PVC es más barato

En términos económicos, el PVC es una mejor opción, ya que es económico y fácil de conseguir. Dado que el XLPE requiere reticulación, su producción es ligeramente más cara que la del PVC. Sin embargo, el XLPE resulta rentable a largo plazo gracias a su menor pérdida dieléctrica.

El PVC es más resistente al agua

El XLPE es bastante resistente al agua, pero para una exposición continua al agua, el PVC es una mejor opción. El PVC sirve como un importante material de aislamiento y revestimiento en los cables de las embarcaciones.

¿Cuál es el estándar del cable XLPE?

Las normas son fundamentales al considerar los cables. Los organismos internacionales de normalización han diseñado normas comunes para cables que definen la estructura, los materiales, las capacidades y las aplicaciones. Estas normas también contribuyen a garantizar la seguridad de las instalaciones y estructuras donde se utilizan los cables. Existen varios sistemas estándar con estándares específicos para cables eléctricos, que incluyen el XLPE como material aislante. Por ejemplo, la norma británica BS 5467 especifica los materiales aislantes para cables de alimentación con tensiones nominales de hasta 3 kV. El XLPE cumple con los requisitos de aislamiento establecidos por esta norma. Técnicamente, el HEPR o caucho de etileno propileno duro también cumple con la norma, pero el XLPE es el que se utiliza comúnmente. Las normas IEC 62076 e IEC 60502 también incluyen especificaciones para el aislamiento extruido que cumple el XLPE. La norma IEC 62076 establece las especificaciones para el aislamiento extruido de cables y para tensiones nominales de 150 kV y hasta 500 kV en una instalación fija. La norma IEC 60502 establece especificaciones para cables similares, pero para tensiones nominales de 1 kV a 30 kV. Puede encontrar más información sobre el aislamiento y otras especificaciones en las normas que se siguen en su región. Las normas IEC y BS se siguen a nivel internacional, pero también existen organismos de normalización regionales y nacionales. Además de los estándares, busque también certificaciones como CE y ROHS, que ayudan a evaluar la seguridad de los cables.

¿Cuáles son los tipos de cable XLPE?

• YJV Cable de alimentación eléctrica
• Versión Reina-Valera 22 Cable de alimentación blindado
• CJPF96/SC Cable blindado para barcos
• CBYJR/DC Cable marino
• CBPJP86/SC Cable EMC
• MPRX Cable marino sin blindaje
• LKSM-HF Cable de alimentación marino

Conclusión

El XLPE es un material aislante excepcionalmente resistente y protector, especialmente para cables de alta tensión. Se ha convertido en el material más común para estos cables debido a su amplio rango térmico, resistencia mecánica y resistencia a la corrosión causada por diversos factores ambientales. Por lo tanto, Cables XLPE Se utilizan en diversas industrias, principalmente para el suministro y la distribución de energía. La reticulación es la que los hace tan resistentes a numerosas amenazas ambientales. La calidad del aislamiento es, por supuesto, un factor importante. Los cables solo son fiables si cuentan con componentes de calidad y cumplen con los estándares requeridos.