En general tenemos más o menos claro que los cables tienen una intensidad máxima admisible en régimen permanente y se conocen las tablas en las que deben consultarse los valores para cada sección de cable. Suele haber más dudas sobre la tensión máxima admisible en los cables en régimen permanente.
Suele ser menos necesario saber la tensión máxima porque en general las tensiones nominales son superiores a las tensiones de la instalación pero es conveniente saber que valor tope puede soportar cada cable de forma continua, especialmente en redes de MT o instalaciones fotovoltaicas.
Cables a partir 0,6/1 kV (inclusive)
La norma UNE 20435 nos define los valores nominales en corriente alterna (no se recogen valores de continua) asignados a cables a partir de 1 kV:
Uo: Tensión nominal eficaz a frecuencia industrial, entre cada conductor y la pantalla o la cubierta, para la que se han diseñado el cable y sus accesorios.
U: Tensión nominal eficaz a frecuencia industrial, entre dos conductores cualquiera, para la que se han diseñado el cable y sus accesorios.
En una red de 12/20 kV tendríamos por tanto que Uo = 12 kV y U = 20 kV.
Pero como se subraya en el texto estos valores son nominales, valores de referencia que sirven también para definir los ensayos eléctricos. No quiere decir que sea el valor máximo al que puede trabajar el cable en cuestión, ese valor viene definido por Um.
Um: tensión máxima eficaz a frecuencia industrial, entre dos conductores cualquiera, para la que se han diseñado el cable y sus accesorios. Es valor eficaz más elevado de la tensión que puede ser soportado en condiciones normales de explotación, en cualquier instante y en cualquier punto de la red. Excluye las variaciones temporales de tensión debidas a condiciones de defecto o a la supresión brusca de cargas importantes.
La tensión máxima (Um) en el caso del cable de 12/20 kV es 24 kV.
En la siguiente tabla de la UNE 20435 podemos encontrar los valores de Um que corresponden a cada valor nominal de Uo/U reproducimos a continuación los valores más frecuentes:
Cables hasta 450/750 V
La norma UNE 21176 (Guía de utilización de cables armonizados de BT) recoge en su punto 5.1 las condiciones límite de tensión para las que han sido diseñados los cables armonizados hasta 450/750 V, es decir, los cables de más común uso, aquellos cuyo diseño corresponde a alguna de las partes de UNE 21031 o UNE 21027.
Uo: es el valor nominal de tensión eficaz entre un conductor aislado y “tierra” (recubrimiento metálico del cable o el medio circundante)
U: es el valor nominal de la tensión eficaz entre dos conductores de fase cualquiera de un cable multiconductor o de un sistema de cables unipolares.
En un sistema de corriente continua, la tensión del sistema no debe sobrepasar 1,5 veces la tensión asignada del cable.
La tensión de servicio en alterna puede exceder permanentemente el 10 %.
Por tanto, teniendo en cuenta lo que nos dice la UNE 21176 los cables de 450/750 V pueden soportar permanentemente entre fases 750 x 1,1 = 825 V eficaces en alterna y 750 x 1,5 = 1125 V eficaces en continua. Y sus tensiones máximas eficaces entre conductor y “tierra” serían 450 x 1,1 = 495 V y 450 x 1,5 = 675 V.
Uo/U = 450/750 V Máximo 495/825 V en alterna y máximo 675/1125 V en continua
La tabla siguiente recoge los valores máximos admisibles permanentemente de tensión simple (conductor-tierra) y compuesta (entre conductores) tanto en alterna como en continua para los cables hasta 450/750 V comentados anteriormente.
Este criterio es también aplicable al cable “libre de halógenos” de 750 V Afumex Plus (AS) (ES05Z1-K y ES07Z1-K) que aun no siendo armonizado recoge en su norma de diseño (UNE 211002) los criterios de tensión máxima explicados anteriormente.
NOTA: en este artículo se exponen las tensiones máximas admisibles en régimen permanente en los cables de acuerdo con las normas UNE, si bien hay que recordar que por encima de lo que dicen las normas están las exigencias reglamentarias que a veces son más estrictas. Así, no debemos olvidar que la ITC-BT 37 del RBT nos dice que para instalaciones de tensión nominal superior a 500 V de valor eficaz en corriente alterna o 750 V de valor medio aritmético en corriente continua los cables deben tener una tensión nominal no inferior a 0,6/1 kV.
Igualmente para el caso de redes de MT de categoría C la propia UNE 20435 nos exige niveles de tensión superiores a los valores máximos aceptables en régimen permanente en los cables. Por ejemplo una red de 12/20 kV de categoría C debe llevar cable de al menos 15/25 kV.