Abrazaderas para cables: una historia de estándares más elevados para la protección contra cortocircuitos

Antes de que los dispositivos protectores tengan tiempo de reaccionar, un problema de cortocircuito industrial puede desplegar un tsunami de fuerza. En un milisegundo, el daño ya está hecho; con una fuerza electromagnética superior a las 10 000 libras, el daño puede ser considerable.

A medida que aumenta la complejidad de los proyectos de ingeniería y construcción industrial, es imperativo que los ingenieros en diseño y los contratistas sepan cómo diseñar sistemas eléctricos que satisfagan las especificaciones del proyecto y los límites de presupuesto sin quedarse cortos con las protecciones de seguridad para las personas y los equipos involucrados. En el caso de las empresas de ingeniería, adquisiciones y construcción que desean brindar a sus clientes una solución realmente completa, las abrazaderas para cables constituyen un elemento fundamental que se debe incluir en el diseño de los sistemas eléctricos.

Los cortocircuitos pueden producirse en cualquier fase del proyecto y hacer que se deban interrumpir las actividades, que se deba rehacer el trabajo y posiblemente que los trabajadores cercanos sufran lesiones fatales. Los ingenieros deben poder confiar en que las abrazaderas para cables que eligieron pueden soportar las tensiones creadas por corrientes de falla pico. Por eso, están a favor de que haya estándares de seguridad integrados con respecto a las abrazaderas para cables y están decididos a diseñar abrazaderas para cables que no solo cumplan con esos estándares elevados, sino que los superen.

Equilibrio entre flexibilidad y riesgo en el diseño

Tanto las normas del NEC como las normas de la Comisión Electrotécnica Internacional (International Electrotechnical Commission, IEC) establecen que los cables deben protegerse contra casos de cortocircuito. Pero, dado que las bandejas para cables se conocen en Norteamérica desde hace poco, las normas actuales del NEC exigen la instalación de protección, pero no incluyen recomendaciones respecto de las abrazaderas para cables.

Las aplicaciones de bandejas para cables son comunes en Europa, y las normas de la IEC han evolucionado a fin de incluir una sólida metodología para evaluar las abrazaderas para cables en función de los cortocircuitos. La norma IEC 61914:2015 aborda la resistencia a las fuerzas electromecánicas, pero también determina requisitos en cuanto a clasificación de temperatura, corrosión, resistencia a los rayos UV y otros a fin de asegurar que las abrazaderas para cables puedan soportar las duras condiciones de una obra de construcción.

Estamos orgullosos de nuestro liderazgo en materia de estándares de la industria. Esta es una de las muchas maneras en que Panduit se asegura de que las soluciones sigan a la vanguardia en cumplimiento y seguridad. El ingeniero técnico de Panduit Andy Booth se ha sumado recientemente al comité de la IEC como experto estadounidense a cargo de supervisar la norma IEC 61914 sobre abrazaderas para cables para instalaciones eléctricas.

Panduit promueve constantemente la adopción de estas normas más consolidadas y solo recomienda las aplicaciones que las satisfacen. Ingenieros como Booth y Rodney Rouleau, nuestro gerente sénior de ingeniería, consideran que la armonización continua finalmente hará que el NEC y otros códigos regionales se acerquen más a la IEC. Por eso, estaban decididos a que nuestros diseños de abrazadera para cables respondan a esas normas desde el principio. 

Una abrazadera para cables modelo

Al conocer la distancia de centro a centro entre los conductores y la corriente de cortocircuito pico, es fácil determinar la fuerza potencial de una falla a tierra. Pero la fórmula de fuerza de un cortocircuito es solo un punto de partida. Durante una falla a tierra, las fuerzas son instantáneas y oscilan muchísimo, debido a lo cual mueven los componentes a velocidades de hasta 2000 pulgadas por segundo. Esas condiciones no pueden reproducirse con la fuerza relativamente lenta y controlada de una prueba de tensión mecánica. Teniendo eso en cuenta, los ingenieros cambiaron de enfoque: decidieron usar software de simulación ANSYS de avanzada para desarrollar un modelo multifísico de las fuerzas dinámicas que se producen durante un cortocircuito. Además de poder regular la rigidez, el límite de elasticidad y la masa de los conductores, la galardonada simulación incluyó modelos de materiales de alto índice de tensión para cada componente y criterios de erosión de elementos que dieran cuenta de la deformación del material y la falla catastrófica.