{"id":35697,"date":"2025-08-26T02:31:26","date_gmt":"2025-08-26T07:31:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.polywater.com\/?p=35697"},"modified":"2025-08-27T10:59:15","modified_gmt":"2025-08-27T15:59:15","slug":"3-metodos-de-instalacion-de-cables-que-afectan-el-calculo-de-la-tension","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.polywater.com\/es\/knowledge-hub\/3-metodos-de-instalacion-de-cables-que-afectan-el-calculo-de-la-tension\/","title":{"rendered":"3 m\u00e9todos de instalaci\u00f3n de cables que afectan el c\u00e1lculo de la tensi\u00f3n"},"content":{"rendered":"
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El uso de ecuaciones de tensi\u00f3n del cable es una parte clave en la fase de planificaci\u00f3n de la instalaci\u00f3n del cable. Analiza y predice el comportamiento del cable para determinar la viabilidad de la instalaci\u00f3n. Una predicci\u00f3n precisa de la tensi\u00f3n del cable es esencial para proteger la integridad del cable, mejorar la seguridad de los trabajadores, reducir los costos del proyecto y garantizar el desempe\u00f1o \u00f3ptimo del cable durante su vida \u00fatil. Adem\u00e1s, los c\u00e1lculos precisos pueden facilitar las distancias de instalaci\u00f3n m\u00e1s largas que permiten mayor eficiencia en la mano de obra y menos juntas. Las ecuaciones tradicionales siguen siendo la norma de la industria para los c\u00e1lculos, pero los m\u00e9todos de instalaci\u00f3n m\u00e1s nuevos introducen variables que requieren ajustes en estos modelos. Comprender c\u00f3mo afecta a la tensi\u00f3n cada m\u00e9todo garantiza un desempe\u00f1o confiable y reduce los riesgos de instalaci\u00f3n.<\/p>\n

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\u201cEl conocimiento de la tensi\u00f3n de tracci\u00f3n no solo es esencial para planificar la colocaci\u00f3n real, sino tambi\u00e9n para evaluar la idoneidad del dise\u00f1o del cable, el dise\u00f1o de ruta y las metodolog\u00edas de colocaci\u00f3n\u201d. (CIGRE TB 889)
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Ecuaciones comprobadas de tensi\u00f3n del cable que se utilizan en la instalaci\u00f3n de modelado<\/h2>\n

La mayor\u00eda de las gu\u00edas de instalaci\u00f3n de cables y herramientas de planificaci\u00f3n de software utilizan ecuaciones desarrolladas a mediados del siglo XX. Estas ecuaciones calculan la fuerza de gravedad y la f\u00edsica a medida que se tira del cable alrededor de una curvatura. Este enfoque de c\u00e1lculo est\u00e1 enraizado en la historia, tiene bases s\u00f3lidas y ha formado una parte integral del dise\u00f1o del cable en el conducto durante m\u00e1s de 75 a\u00f1os. Las ecuaciones desarrolladas por primera vez por F. H. Buller (1949) y luego ampliadas por R. C. Rifenburg (1953) describen cables tirados a trav\u00e9s de ductos inclinados, curvaturas horizontales, as\u00ed como curvaturas verticales c\u00f3ncavas y convexas. Estas ecuaciones de \u201cRifenburg\u201d miden la fuerza en funci\u00f3n del \u00e1ngulo de entrada del cable en la curvatura, as\u00ed como la presencia (o ausencia) de fuerza gravitacional entre el cable y el conducto. El software Polywater Pull-Planner\u00ae<\/strong><\/a> se basa en estas ecuaciones est\u00e1ndar.<\/p>\n

\"Dos<\/p>\n

Estas ecuaciones son complejas, por lo que los ingenieros hoy en d\u00eda utilizan software basado en c\u00e1lculos u hojas de c\u00e1lculo especializadas para gestionar sus c\u00e1lculos de tensi\u00f3n. Algunas empresas utilizan aproximaciones en lugar de la f\u00f3rmula compleja. Esto proviene de una era en la que este trabajo se realiz\u00f3 a mano. Predecir la tensi\u00f3n del cable permite realizar instalaciones m\u00e1s seguras que no superen la tensi\u00f3n m\u00e1xima del cable. Las buenas metodolog\u00edas de planificaci\u00f3n y predicci\u00f3n no solo protegen el cable del exceso de tensi\u00f3n, sino que tambi\u00e9n aumentan la seguridad de los trabajadores y maximizan la longevidad del cable al reducir la tensi\u00f3n y requerir menos empalmes o juntas.<\/p>\n

El papel de Polywater en la fricci\u00f3n y gesti\u00f3n de la fricci\u00f3n de los cables<\/h2>\n

La medici\u00f3n de la fricci\u00f3n de los cables, pionera en Polywater, apoya la predicci\u00f3n precisa de la tensi\u00f3n del cable. Polywater ha estado midiendo el coeficiente de fricci\u00f3n (COF) y trabajando con la lubricaci\u00f3n de cables en el campo durante m\u00e1s de 50 a\u00f1os. Aprovechar este conocimiento ha permitido una mejor comprensi\u00f3n de los factores que influyen en la tensi\u00f3n para poder planificarlos mejor. A medida que la industria cambia los m\u00e9todos de dise\u00f1o e instalaci\u00f3n de cables, los m\u00e9todos de prueba deben reflejar estos cambios. Las instalaciones de cables largos que son el sello distintivo de las instalaciones subterr\u00e1neas eran mucho menos comunes cuando se desarrollaron las ecuaciones de Rifenberg y cuando Polywater comenz\u00f3 a desarrollar medidas de fricci\u00f3n por primera vez. Hoy en d\u00eda, Polywater est\u00e1 trabajando activamente con fabricantes e instaladores de cables para adaptar los m\u00e9todos de prueba de fricci\u00f3n para reflejar con mayor precisi\u00f3n las realidades que se encuentran en el campo.<\/p>\n\n\n\n
M\u00e1s detalles: <\/strong>Software de planificaci\u00f3n de instalaci\u00f3n de cables Polywater Pull-Planner<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

T\u00e9cnicas modernas de instalaci\u00f3n de cables y su impacto en la tensi\u00f3n<\/h2>\n

La mayor\u00eda de los cables se instalan en el ducto con un cabrestante. Suele haber una orejeta de tracci\u00f3n unida al extremo del cable y a su conductor. Se inserta un eslab\u00f3n giratorio entre el extremo delantero del cable y la soga de tirado para evitar fuerzas de torsi\u00f3n sobre el cable. Los m\u00e9todos y el dise\u00f1o tradicionales de instalaci\u00f3n se han ampliado con t\u00e9cnicas m\u00e1s nuevas: los tramos de conducto largos perforados direccionalmente<\/strong>, el empuje del cable<\/strong> y la flotaci\u00f3n del cable en un ducto lleno de agua<\/strong> son tres ejemplos. Estas tecnolog\u00edas afectan las ecuaciones que se utilizan para predecir la tensi\u00f3n. Hay consideraciones de tensi\u00f3n y f\u00edsica del cable para estos tipos de dise\u00f1o que se diferencian de las pr\u00e1cticas hist\u00f3ricas.<\/p>\n

Consideraciones de tensi\u00f3n para secciones curvas largas (curvaturas de radio grande)<\/h3>\n

\"ALas ecuaciones de curvatura de Rifenburg suponen que el cable se \u00abtira\u00bb al interior de la curvatura. Cuando se tira un cable en largas longitudes de ductos curvos t\u00edpicos de instalaciones de HDD (perforaci\u00f3n horizontal), el peso del cable en la curvatura tambi\u00e9n aumenta. En este caso, la fuerza gravitacional supera el componente vertical de la fuerza de tracci\u00f3n. El cable ya no corre contra el interior de la curvatura, sino que cae al fondo del conducto. Las ecuaciones convencionales ya no se aplican. La curvatura de radio grande act\u00faa m\u00e1s parecido a una secci\u00f3n recta inclinada del ducto.<\/p>\n

En el Polywater Pull-Planner, las secciones rectas del recorrido del cable est\u00e1n separadas de las curvas inminentes porque el coeficiente de fricci\u00f3n act\u00faa como un complemento para las secciones rectas, pero se convierte en un multiplicador en las curvas. La recomendaci\u00f3n de planificaci\u00f3n actualizada es tratar esta secci\u00f3n como una secci\u00f3n recta inclinada utilizando una peque\u00f1a curvatura horizontal para tener en cuenta la longitud del conducto que es un poco m\u00e1s larga. En este caso, la tensi\u00f3n lateral es m\u00ednima y se puede descuidar. El uso de este enfoque proporciona una mejor aproximaci\u00f3n de las realidades de campo y, por lo tanto, de la tensi\u00f3n de cable esperada.<\/p>\n

Las secciones largas y curvadas requieren ecuaciones de pendiente modificadas para aproximar mejor la tensi\u00f3n del cable durante la instalaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Contenido relacionado: <\/strong>Medici\u00f3n de la fricci\u00f3n del tirado de cables con una prueba de carrete<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Empuje del cable: Riesgos de tensi\u00f3n y flexi\u00f3n<\/h3>\n

\"ALos empujadores de cables se desarrollaron en la d\u00e9cada de 1990 para lograr longitudes de instalaci\u00f3n m\u00e1s largas. A voltajes de transmisi\u00f3n m\u00e1s altos, la fiabilidad del sistema es fundamental. Reducir la cantidad de juntas es importante. Adem\u00e1s, los cables de transmisi\u00f3n suelen tener conductores de gran di\u00e1metro y son m\u00e1s r\u00edgidos por este dise\u00f1o. Pueden utilizarse empujadores para este tipo de instalaci\u00f3n y siguen siendo populares como m\u00e9todo de instalaci\u00f3n.<\/p>\n

Las ecuaciones est\u00e1ndar de tensi\u00f3n del cable todav\u00eda se aplican durante el empuje del cable. En este caso, la tensi\u00f3n entrante que se utiliza en el c\u00e1lculo es negativa. La tensi\u00f3n negativa se traslada a cada segmento. En las pruebas realizadas por el EPRI (Instituto de Investigaci\u00f3n de Energ\u00eda El\u00e9ctrica), los cables probados no se da\u00f1aron por el proceso de empuje. La principal limitaci\u00f3n de este m\u00e9todo de instalaci\u00f3n es el pandeo del cable.<\/p>\n

Cuando los cables experimenten un exceso de tensi\u00f3n de empuje, se doblan o curvan dentro de las redes de ductos. Se crea una forma ondulada, en espiral contra la pared del conducto, o se acumula en una pila. En este caso, la fuerza de empuje ya no se transfiere al extremo m\u00e1s alejado del cable. En su lugar, la fuerza comprime a\u00fan m\u00e1s el cable creando eficazmente un tap\u00f3n en el conducto. Las fuerzas de empuje del cable no deben exceder la fuerza de pandeo del cable. Comprender la f\u00edsica del pandeo del cable se vuelve fundamental para que una instalaci\u00f3n se realice correctamente.<\/p>\n

Fuerza de pandeo cr\u00edtica<\/h4>\n

La fuerza de pandeo cr\u00edtica se basa en la f\u00f3rmula de Eulers y el m\u00f3dulo de elasticidad del cable. En otras palabras, es importante conocer el factor de \u00abrigidez\u00bb del cable. Generalmente, este factor se ve afectado por el tipo de metal conductor, el dise\u00f1o de trenzado y el tama\u00f1o del cable. Existen f\u00f3rmulas predictivas basadas tanto en el c\u00e1lculo como en el dise\u00f1o experimental.<\/p>\n

La clave para un empuje eficaz del cable es mantener la fuerza por debajo de la fuerza de pandeo cr\u00edtica. La fuerza de empuje aumenta con una mayor fricci\u00f3n entre el cable y la pared del conducto. El uso de lubricantes para cables aumenta la eficacia del empuje del cable porque reduce la probabilidad de que se pandee el cable.<\/p>\n

Al dise\u00f1ar una ruta con empuje del cable, se debe calcular la fuerza de pandeo del cable.<\/p>\n

\"6<\/p>\n

Cable flotante en ducto lleno de agua: Flotabilidad vs. arrastre<\/h3>\n

\"AA veces, se a\u00f1ade agua dulce o agua salada (mar) al conducto para a\u00f1adir flotabilidad y reducir eficazmente el peso del cable. La reducci\u00f3n del peso del cable es una buena forma de reducir la tensi\u00f3n de tracci\u00f3n porque reduce la fuerza normal sobre el cable. Es importante que las redes de ductos est\u00e9n adecuadamente selladas para que no haya fugas de agua. Tambi\u00e9n es posible llenar solo una parte de las redes de ductos para hacer flotar el cable a trav\u00e9s de las secciones m\u00e1s dif\u00edciles de la tracci\u00f3n.<\/p>\n

A\u00fan hay una consideraci\u00f3n de la fricci\u00f3n durante este tipo de instalaci\u00f3n. Los lubricantes para cables pueden aumentar el desempe\u00f1o, ya que el cable todav\u00eda entra en contacto con la superficie del conducto. Al planificar este tipo de instalaci\u00f3n, hay que considerar la resistencia al agua (resistencia a la fricci\u00f3n). Otra inc\u00f3gnita es la fuerza del desplazamiento del agua. Los efectos de la resistencia al agua y el desplazamiento del agua son complejos de calcular. A menudo se usa un COF conservador como factor de seguridad en estas instalaciones. La experiencia pr\u00e1ctica ha demostrado que este es un estilo de instalaci\u00f3n eficaz, en especial para la instalaci\u00f3n de cables largos y dif\u00edciles.<\/p>\n

El tirado a trav\u00e9s del agua puede reducir el peso del cable a trav\u00e9s del factor de flotabilidad. La resistencia al agua y la fuerza de desplazamiento son factores negativos que deben considerarse durante la planificaci\u00f3n de la tensi\u00f3n para este tipo de instalaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
Contenido relacionado: <\/strong>Instalaci\u00f3n subterr\u00e1nea de cables en ductos: 5 tendencias a considerar<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Adaptaci\u00f3n de modelos de tensi\u00f3n para instalaciones modernas<\/h2>\n

Una buena comprensi\u00f3n del COF as\u00ed como de la f\u00edsica del dise\u00f1o son aspectos importantes de la planificaci\u00f3n de las instalaciones de cables. Al reconocer que los m\u00e9todos de instalaci\u00f3n modernos como las curvas de gran radio, el empuje de cables y la flotaci\u00f3n de agua presentan todas las variables \u00fanicas que deben tenerse en cuenta en los c\u00e1lculos de tensi\u00f3n, Polywater sigue investigando formas de reducir la fricci\u00f3n en estas \u00e1reas y adaptar esos datos a las actualizaciones del software Pull-Planner. Adem\u00e1s, los usuarios pueden medir y registrar la tensi\u00f3n final de las instalaciones de cables en el campo, introducirlos en el software Polywater Pull-Planner y calcular nuevamente el COF de campo. Esto puede proporcionar datos de tensi\u00f3n m\u00e1s pr\u00e1cticos para futuras instalaciones que utilicen m\u00e9todos y materiales similares. El c\u00e1lculo inverso del COF tambi\u00e9n puede ser una forma eficiente de tener en cuenta estas variables sin necesidad de calcularlas a nivel individual, creando as\u00ed c\u00e1lculos de tensi\u00f3n de cable futuros m\u00e1s precisos.<\/p>\n

Bibliograf\u00eda y l\u00ednea de tiempo seleccionadas<\/h2>\n

1943 Pulling Tension During Cable Installation in Ducts or Pipes, F. H. Buller<\/p>\n

1953 Pipe-Line Design for Pipe-Type Feeders, R. C. Rifenburg presentado al AIEE Insulated Conductor Committee<\/p>\n

1983 EL-3333 Maximum Safe Pulling Lengths for Solid Dielectric Insulated Cables, publicado por EPRI<\/p>\n

1984 Coefficient of Friction Measurement Between Cable and Conduit Surfaces Under Varying Normal Loads, G Weitz, presentaci\u00f3n de Polywater en la Transmission & Distribution Conference.<\/p>\n

1991 A New Cable Pulling Friction Measurement Method and Results, J.M. Fee<\/p>\n

1996 TR-106500 Cable Pushing and Calculation of Pulling Tensions for Distribution and Transmission Cables, publicado por EPRI<\/p>\n

1999 A Study of Tension and Jamming When Puling Cable Around Bends, J.M. Fee<\/p>\n

2001 CIGRE TB 194 Construction, Laying and Installation Techniques for Extruded and Self Contained Fluid Filled Cable Systems<\/p>\n

2022 CIGRE TB 889 Installation of Underground HV Cable Systems<\/p>\n

\u00bfPreguntas?<\/h2>\n