Partes de un cable
Los cables son elementos generalmente empleados para transmitir señales o energía entre dispositivos. Cables son también los elementos que permiten transmitir tensión mecánica.
Referente a los primeros, los hay de numerosos tipos, tamaños y características, en función de su aplicación específica.
Lugar de Instalación
Por su lugar de instalación, pueden ser:
Cables de planta externa. Los cables que se instalan fuera de los edificios. Estos cables suelen disponer una capa de acero corrugado que les otorga protección contra roedores.
Cables de planta interna. Los cables que se instalan dentro de los
edificios. En el interior de edificios, están ampliamente extendidas las cubierta libres de halógenos LSZH, y las cubiertas de materiales termoplásticos ignífugos, o retardantes de la llama.
Estructura principal.
Un cable tiene una estructura principal basada en:
Elementos conductores
Un elemento conductor, bien sea conductor de la electricidad como el cobre o el aluminio, de la luz como la sílice.
Esmaltes
Una serie de protecciones. Algunos cables están esmaltados, lo que les permite trabajar desnudos sin producir cortocircuitos. Por ejemplo los hilos para transformadores, que van solo esmaltados
La sílice que forma la fibra óptica, dispone de un esmalte llamado acrilato, que protege el hilo de fibra.
Aislamientos.
En los cables de energía, los aislamientos separan los conductores entre sí empleando colores distintivos. Estos aislamientos son los que se pueden seleccionar de manera específica, para dotar al cable de las características de Resistencia al Fuego necesarias.
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En la imagen se puede apreciar un cable con aislamiento de colores marrón, rojo y azul. Pese a que las cubiertas en colores negro y gris son también aislantes, no se les llama así, para evitar confundir la cubierta con el aislamiento. Los aislamientos de los cables de emergencia se forman con un compuesto mineral, que evita que los cables en el interior entren en contacto al aplicarle fuego desde el exterior. El grosor del aislamiento, proporciona cualidades diferentes a los cables, por ejemplo, mayor grosor del aislamiento permite una mayor tensión de trabajo. |
En la imagen se muestran dos cables de fibra óptica, uno para interior (verde) y uno para exterior (negro). Los tubos holgados indicados en colores blanco rojo y azul, son los que albergan las fibras ópticas, en este caso 12 fibras por tubo holgado para un cable de 64FO. Se trata de un código de colores común en instalaciones de telecomunicaciones. En el interior de edificios y casetas se instalan cables que al arder no generan humos tóxicos, ni corrosivos, además de estar formados por moléculas que extinguen la llama por sí solos, ayudando a no propagar en incendio, situación que se da con los compuestos de color negro como el Polietileno.
Hay cables que funcionan sin aislamiento, como los cables para bajantes de pararrayos, incluso las líneas de transmisión de energía que disponen sus cables sin aislamiento, al emplear el aislamiento aire como material base para la protección.
En general un cable sin aislamiento predispone un arco voltaico de 1000 Voltios/cm, por lo que separando 20cm un cable de su retorno, conseguiremos aislamiento de 20KV.
Cubiertas.
Las cubiertas son las protecciones de los cables, que permiten preservar el cable respecto del entorno que lo rodea. Tratamientos anti UV son ampliamente utilizados en cables de exterior. Las cubiertas pueden ser, internas y/o externas.
Cubierta única.
Cuando un cable tiene una cubierta única, se le suele denominar manguera. Se trata de una cubierta de material plástico que rodea al cable.
Multi cubierta.
Si un cable incorpora protecciones adicionales como acero, puede necesitar proteger a los cables de las propias protecciones, añadiendo cubiertas internas.
Cubierta interior.
Una cubierta de material plástico que protege a los cables de las protecciones mecánicas como el acero. El acero interior al realizar giros, podría dañar los cables, por lo que se les añade una protección interior.
Protecciones de acero. Armadura
Una protección de acero como el tubo corrugado, permite otorgar al cable protección contra roedores, además de resistencia mecánica contra el aplastamiento.
Cubierta exterior.
Las cubiertas externas dan un aspecto homogéneo y permiten el tendido del cable con facilidad y seguridad.
Las cubiertas crean la capacidad ignífuga del cable. Son materiales termoplásticos que impiden la propagación de la llama, llegando a extinguirla.
Las cubiertas externas van etiquetadas con un texto que identifica:
- El fabricante
- El tipo de cable
- El número de circuitos, tanto de fibra como de cobre, por ejemplo 19 conductores ó 64 fibras ópticas.
- El tipo de cable, indicando las cubiertas que lo forman, por ejemplo PKP, indica Polietileno, Kevlar Polietileno, una construcción clásica en fibra óptica. El cable CCTSST indica Cobre (CC), Termoplástico (T), Acero (SS), Termoplástico (T).
Factor de reducción.
El factor de reducción es un parámetro de ciertos cables que impide que señales ajenas se incorporen al mensaje o señal interna. Se emplea en instalaciones con líneas aéreas de contacto en corriente alterna, por ejemplo en Ferrocarriles de alta velocidad. Los cables que portan señales de control, se ven afectados por la potencia electromagnética que se induce a través del aire desde líneas aéreas de contacto, por lo que se emplean cables que reducen dicha influencia al grado de no representar un problema para la transmisión de la señal de control.
Estos factores de reducción, emplean flejes helicoidales, que solapados impiden el paso de una fracción de las señales electromagnéticas del exterior.
Subsistemas
Los subsistemas que emplean cables generalmente son:
Energía
Los cables de energía, se emplean para suministrar energía a los consumidores. Pueden estar implementados en
- cobre
- aluminio.
Suelen ser los cables más gruesos, ya que la sección del cable va en función de la corriente que circula por él. Los cables de energía, se subdividen en
- Cables de baja tensión: Hasta 1000 Voltios.
- Cables de media tensión. Hasta 35.000 Voltios.
- Cables de alta tensión. Más de 35KV.
A su vez, los cables de estas categorías, pueden dividirse en
- Cables aéreos . Cables que trabajan suspendidos. Estos cables pueden tener o no tener cubierta, en función del diseño de la instalación. Dependiendo de si el aislamiento y la distancia permite el trabajo de una u otra manera.
- Cables subterráneos. Son cables que trabajan introducidos en zanjas o canalizaciones subterráneas.
- Cables submarinos. Los cables submarinos permiten transmitir energía a zonas remotas como islas.
Telecomunicaciones.
En telecomunicaciones se emplean tanto cables de cobre, como cables de fibra óptica.
Los cables de cobre pueden ser,
- coaxiales,
- pares
- cuadretes.
Los cables coaxiales permiten la transmisión de una señal empleando un formato coaxial, es decir, un núcleo rodeado de una malla o pantalla aislante.
Otros cables de cobre que se emplean son los cables multipar. Son los tradicionalmente llamados pares telefónicos. Los pares pueden ir trenzados o sin trenzar. El trenzado proporciona protección ante el ruido electromagnético externo.
Ethernet
Una particularidad de los cables de multipar, es el cable ethernet. Un cable de comunicaciones empleado en instalaciones locales LAN. Está formado por 8 hilos emparejados y trenzados dos a dos.
El código de color de estos cables es estándar mundial siendo
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El orden de los cables en el conector, lo dicta el estándar T568A, T568B.
El estándar Europeo Cenelec EN 50173 establece las condiciones que deben cumplir las redes de cables de este tipo.
Estos cables suelen estar fabricados para instalación en interior, y en caso de progresar por una canalización, lo hacen en tubos de calibres pequeños. Por lo que suelen no tener otra protección que el aislamiento que es el que vemos en la imagen, más la protección exterior o manguera, que recubre los cables. Estas protecciones suelen ser LSZH al estar pensados para salas técnicas y zonas de edificios. Por construcción, son cables que no miden más de 300 metros, incluso llegan a tener limitaciones a 100 metros, en función de la frecuencia.
Los cables de telecomunicaciones trabajaban históricamente desnudos, en instalaciones telefónicas que estaban suspendidas entre postes telegráficos. Estos cables transmitían una única frecuencia, mediante un código de transmisión llamado MORSE. Mediante este código, transmitían mensajes entre centrales.
En la actualidad los cables de telecomunicaciones trabajan bajo aislamientos y cubiertas que los protegen.
Fibra óptica
Los cables de fibra óptica son hoy día la base de las telecomunicaciones a larga distancia.
Las fibras pueden ser silíceas o plásticas.
Por su uso, existe un tipo de fibra óptica que se emplea en iluminación, transmitiendo luz visible. Sin embargo, la generalidad de las fibras ópticas transmiten luz laser, en el orden de 1000 a 1500 nm que son invisibles para el ojo.
Una fibra óptica es un fino hilo de sílice, recubierto por una protección llamada acrilato.
Generalmente la fibra, es decir, el núcleo, se fabrica en emplazamientos independientes a donde se fabrican los cables. Este núcleo se vende en rollos de fibra desnuda, que se fabrican en diferentes colores, en función del esmalte que se le aplica. Los hilos se agrupan en tubos holgados, y los tubos holgados en cables.
Unas fibras muy comunes en telecomunicaciones son la tipo G652, que tiene variantes como la G652D. Estas fibras son muy empleadas en telecomunicaciones a larga distancia, teniendo bajas atenuaciones del orden de 0,2dB/Km.
Las fibras una vez fabricadas se agrupan entre sí, conforme a un código de colores estándar. Un tubo holgado de fibra óptica puede tener 2, 4, 8, 12, 16 fibras.
Las fibras se agrupan según códigos de colores como el EIA TIA 598.
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Azul |
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2 |
Naranja |
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3 |
Verde |
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4 |
Café |
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5 |
Gris |
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6 |
Blanco |
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7 |
Rojo |
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8 |
Negro |
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9 |
Amarillo |
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10 |
Violeta |
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11 |
Rosa |
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12 |
Aqua |
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1 |
Blanco |
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2 |
Blanco |
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3 |
Rojo |
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4 |
Rojo |
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5 |
Azul |
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6 |
Azul |
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