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Volumen XII

HALADO DE CABLES DE PLANTA INTERNA VERSUS PLANTA EXTERNA

En la medida en que las redes de comunicación y datos son instalados en exigentes ambientes industriales, más y más cables livianos (fibra óptica, cobre protegido, coaxial, o híbridos) son colocados en ductos para su protección. Cuando estos cables son halados dentro del ducto, existe un buen número de diferencias significativas en relación a la instalación de su contraparte en planta externa. Este TeleTópicos revisará estas diferencias. Aunque la data presentada se corresponde al caso de cables de fibra óptica, los principios aplican para la mayoría de los cables livianos.

Tensión Máxima

Cables para interiores son más delgados y ligeros en peso que los cables para exteriores. Este menor peso hace que sean mucho más fáciles de instalar y manipular. Sin embargo, la fuerza de tensión y la tensión máxima de halado para cables de interiores son mucho más bajas que para cables de planta externa..

La tensión máxima de un cable normalmente se expresa en unidades de libra fuerza (lbf) o Newtons (N). El Newton es una medida métrica de fuerza igual a 100.000 dynas, o 4.45 lbf. Para convertir una fuerza en Newtons a una fuerza en libra fuerza, divida por 4.45. Por ejemplo, una tensión máxima de halado de 100 Newtons equivale a 22.5 lbf.

Seiscientos lbf (2.700 N) es una tensión máxima típica para cables de fibra óptica de planta externa. Las tensiones para cables de planta interna dependen de la construcción y diseño del propio cable. Las tensiones para cables de fibra óptica para planta interna pueden ser tan bajas como 25 lbf (110 N), y con frecuencia son más bajas que 100 lbf (440 N). Un instalador puede fácilmente ejercer una fuerza de 25 lbs (110 N) con uno sólo de sus brazos. Los instaladores deben tener especial atención y cuidado para no exceder durante el montaje los límites de tensión especificados para cables de premisas interna.

Halando Varios Cables Simultáneamente

El halado simultáneo de varios cables en un ducto es mucho más común en ambientes de edificios que en las construcciones de planta externa. Si conocemos la máxima tensión permitida en un cable individual, cuál es entonces la máxima tensión a tener en cuenta para el halado simultáneo de un grupo de cables ? La pregunta es cuántos y cuáles son los cables que soportan la tensión de halado en un grupo de cables.

Hay algunos precedentes en cuanto a la tensión máxima de grupos de cables en la instalación de grupos de cables de control eléctrico, donde el total de las tensiones para todos los cables se reduce en 20 o 50 % dependiendo del caso específico. Consulte con el fabricante de sus cables sobre sus recomendaciones sobre tensión máxima de halado para cables sencillos o para grupos de cables.

Chaqueta del Cable

Polietileno con negro de humo (HDPE, MDPE) es la chaqueta predominante en cables de planta externa. Los cables interiores sin embargo, corrientemente se presentan en múltiples colores (naranja, amarillo o blanco). Las chaquetas de éstos últimos, tienden a fabricarse con materiales resistentes al fuego, tales como PVC, PTFE y PVDF. Debido a estas diferencias de chaquetas, las propiedades de halado y las características de fricción de los cables para interiores difieren mucho de las de los de planta externa.

Ducto y Viscosidad del Lubricante

Cuando los cables de planta externa son halados, los sistemas de ductos pueden ser subterráneos. El ducto en la mayoría de los casos es continuo HDPE (para el ducto interior), PVC, o del tipo multicelular.

Los lubricantes para vertir, como el Polywater F® o Polywater SL® con Silicona son muy utilizados. Resulta muy sencillo y conveniente vertir el lubricante de halado en el tubo alimentador de cable o en el propio ducto antes de comenzar el halado y en la medida que lo necesite durante el halado.

Los ductos en sistemas interiores pueden ser de acero, PVC, o uno de los nuevos tubos continuos para premisas internas. Independientemente del tipo de ducto utilizado, el tipo de halado y el método de aplicación del lubricante varían en relación a los empleados en el caso de cables de planta externa. Resulta frecuente en halados industriales de ductos (y el halado del cable mismo), subir por paredes y cruzar los techos. La alimentación de cables se realiza comúnmente en ductos verticales y cables que suben. Los lubricantes líquidos no resultan prácticos de aplicar en estas situaciones. Se requieren de fuertes lubricantes de forma de gel, como el Lubricante Premise Loop™, que se adhiere al cable y no se corre hacia abajo.

Reducción de Tensión

Manteniendo todo lo demás igual (peso del cable, instalación de ductos, etc.), la mejor manera para reducir la tensión de halado es reducir la fricción de la chaqueta del cable contra la pared del ducto. La fricción se mide por una constante adimensional denominada Coeficiente de Fricción (CDF). Los estudios han demostrado que el CDF varía con el tipo de chaqueta del cable, tipo de ducto, temperatura, y tipo de lubricante de halado.

La data que se presente a continuación son CDF para cables interiores y en ductos interiores. El ensayo fue realizado con múltiples dobleces o curvaturas. Esta prueba tiene control sobre la tensión de retorno en el cable, y mide la tensión de halado a través de una serie de curvaturas de los ductos. De estas mediciones, se puede determinar un CDF. Vea el TeleTópicos Volumen X para una discusión teórica más detallada de este método.

Los ensayos se realizaron con un amplio número de cables de distribución y lubricantes de halado. Hay mucha información para presentar en este espacio limitado. Se ha relacionado en el gráfico el CDF teórico calculado contra la tensión de retorno del cable.

El gráfico muestra que el cable tiene un CDF cuando no tiene lubricantes en el ducto, de aproximadamente 0.33 a 0.36. El lubricante producido por American Polywater Premise Loop™ (un gel) reduce el CDF más que el lubricante más frecuentemente utilizado para cables de planta externa (consistencia líquida). El lubricante Premise Loop™ fue diseñado para trabajar con las chaquetas y ductos comúnmente utilizados en cableados interiores.

Ambos lubricantes reducen significativamente el CDF comparado al caso sin lubricar, y en consecuencia reducen las fuerzas de halado requeridas para halar el cable. Pero por cuánto?

Relacionando Fricción a Tensión

Cómo podemos saber lo que significa un CDF reducido en una instalación específica de cable? Podemos hacer el halado con una fuerza menor a la máxima carga permitida por el cable? Podemos halar los cables de forma segura por distancias mayores y economizar dinero de esta forma?

Las ecuaciones de halado de cables relacionan el CDF a la tensión de halado del cable. Una forma simplificada de las ecuaciones clarifica lo siguiente:

Nótese lo significante del CDF (µ) en la determinación de la tensión. En curvaturas, el CDF es un exponente que multiplica la tensión de entrada. En haladas con varias curvaturas, la reducción del CDF en un 50 a 65 % (como puede observarse en el gráfico), puede reducir la tensión de halado en múltiplos de 5 a 10 !!

Software Pull-Planner™ 3000

Las ecuaciones reales de halado son considerablemente más complejas que la forma simplificada mostrada anteriormente. El Software producido por American Polywater denominado Pull-Planner™ 3000, permite el cálculo sencillo de tensiones de halado en un computador personal. Permite realizar análisis de sensibilidad con distintos escenarios de cable, ducto, longitud de halado, CDF, tensión de entrada, etc. El software dispone de una base de datos interna con CDF medidos para varias chaquetas y tipos de ductos.

Una versión de demostración del Pull-Planner™ 3000 se encuentra disponible al inscribirse en la página web:

Resumen

Tensiones innecesariamente altas pueden causar daño en los cables, costando tiempo y dinero. El uso de lubricantes adecuados para halado y el cálculo preciso de la tensión pueden ayudar a prevenir daños a los cables durante su instalación. Sin embargo, los lubricantes que sirvieron tan bien para el halado de cables de planta externa con chaquetas de polietileno no son tan eficientes para el halado de cables para planta interna. Un producto especial, el lubricante Premise Loop™, el cual ha sido desarrollado para este tipo de cables, asegura una óptima reducción de la fricción. Puede conseguirse información adicional de éste o cualquier otro producto de American Polywater en nuestra página web o contactándonos a través de nuestro agente local en su país.

En Mexico: Lubaf, S.A. de C.V. Zacatecas #3 Col. Heroes de Padierna Mexico D.F. 10700 55-5135-5669 55-5135-5811 (fax) lubafsa2@prodigy.net.mx

En Estados Unidos: American Polywater Corp. 11222 60th ST N Stillwater, MN 55082 +1-(651) 430-2270 +1-(651) 430-3634 (fax) 1-(800) 328-9384 (US/Canada) custserv@polywater.com

En Europa: Polywater Europe B.V. PO Box 21097 NL-3001 AB Rotterdam Netherlands +31 (0) 6 510 33 560 +31 (0) 10 233 0211 (fax) erik@polywater.com

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