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Cable de PVC apantallado para altavoces de 2×2.5 mm² con marcado del cliente: una solicitud para evacuación por voz desde Filipinas

Un proveedor de equipos y contratista de ingeniería de Filipinas solicitó un cable para altavoces resistente al fuego de dos conductores, de 2 mm², preferentemente LSZH, para el sistema de evacuación de emergencia por voz de un proyecto de edificación, y señaló Prysmian FP200 GOLD como producto de referencia. El pedido se formalizó como un cable apantallado para altavoces de 2×2.5 mm² con tensión nominal de 300/500 V, aislamiento de PVC, pantalla de trenza de hilos de cobre y cubierta de PVC (CU/PVC/CWB/PVC), impreso con el nombre de la empresa del cliente y la especificación, y embalado en rollos de 200 m. TEBAOFLEX fabrica ambas construcciones: el cable de PVC apantallado suministrado en este caso y un cable resistente al fuego de dos conductores CU/MICA/XLPE/OS/LSZH, fabricado bajo pedido conforme al ensayo de integridad del circuito indicado en la solicitud. Este registro explica la diferencia y cómo el diseño de un sistema de evacuación por voz determina cuál necesita cada circuito.

El proyecto de un vistazo

¿Qué se pidió en la solicitud y qué significa el cable de referencia BS 7629-1?

La solicitud pedía un cable para altavoces resistente al fuego de dos conductores, de 2 mm², preferentemente LSZH, y señalaba FP200 como tipo de referencia. FP200 GOLD es un cable resistente al fuego de Prysmian fabricado conforme a BS 7629-1, la especificación británica para cables apantallados resistentes al fuego de 300/500 V con baja emisión de humo y gases corrosivos. Por tanto, el cliente solicitaba tres propiedades a la vez: un cable que mantuviera el circuito de altavoces en funcionamiento durante un tiempo definido en un incendio, una cubierta que emitiera poco humo y ningún gas ácido halogenado, y una construcción apantallada de dos conductores.

BS 7629-1 abarca cables apantallados de 300/500 V con aislamiento termoestable en tres categorías de integridad del circuito, Standard 30, Standard 60 y Enhanced 120, evaluadas mediante ensayos de fuego con impacto mecánico y rociado de agua; un cable con aislamiento de PVC queda fuera de su alcance por su construcción. El código británico de alarma de incendios, BS 5839-1, recomienda que un cable resistente al fuego de grado «estándar» cumpla la clasificación PH30 de BS EN 50200 y supere también el ensayo de 30 minutos del Anexo E de BS EN 50200, en el que se añade rociado de agua durante los últimos 15 minutos; un cable de grado «mejorado» cumple PH120 y también resiste 120 minutos en el ensayo BS 8434-2 a 930 °C. El código de alarma por voz, BS 5839-8, aplica esos mismos dos grados a los circuitos de altavoces. Los códigos británicos no son obligatorios para un cable de altavoces en Filipinas, pero la solicitud utilizaba su terminología y los grados permiten expresar cuánto tiempo debe seguir funcionando un circuito.

La sección fue la primera diferencia práctica. 2.0 mm² no es una sección incluida en IEC 60228, la norma de conductores en la que se basa la serie de 1.0, 1.5, 2.5 y 4 mm² utilizada por BS 7629-1; se aproxima a 14 AWG (2.08 mm²), el calibre que suelen indicar los catálogos de cables para altavoces. 2 × 2.0 mm² no es una sección habitual y pocas fábricas disponen de los herramentales para producirla, por lo que el pedido se formalizó con 2 × 2.5 mm², la siguiente sección normalizada, con menor resistencia del conductor.

La primera columna corresponde a lo que exigen los circuitos de alarma de incendios, alarma por voz e iluminación de emergencia conforme a BS 5839-1, BS 5839-8 y BS 5266-1. La segunda es la construcción que TEBAOFLEX cotiza para circuitos especificados como resistentes al fuego, conforme al ensayo indicado en el pedido. La tercera es un cable apantallado para altavoces y control destinado a circuitos cuya continuidad de funcionamiento la proporciona la canalización o el edificio, o donde no se exige, y donde el código de instalación permite utilizar un cable de PVC en esa ruta.

Qué se suministró: cable apantallado de 2 × 2.5 mm² CU/PVC/CWB/PVC 300/500 V

El cable que pidió el cliente es un cable apantallado (blindado) de dos conductores: dos conductores de cobre de 2.5 mm² con aislamiento de PVC azul y café, rellenos blancos que mantienen redondo el conjunto, una cinta separadora, una pantalla de trenza de hilos de cobre con una cobertura aproximada de 80 % y una cubierta de PVC negro, con tensión nominal de 300/500 V. La etiqueta de embalaje lo denomina cable de control apantallado; la línea de altavoces es su aplicación. En la terminología china de cables de control, la construcción corresponde a KVVP, o KVVRP con conductores flexibles (con tensión nominal de 450/750 V en GB/T 9330; este pedido tiene tensión nominal y marcado de 300/500 V), y en la terminología IEC se aproxima más a los cables de control de PVC apantallados de IEC 60227-7; el cable se fabricó conforme a la construcción del pedido, no conforme a ninguna de esas dos normas.

Los valores de los conductores proceden de IEC 60228, que establece la resistencia máxima para cada clase y sección de conductor: 7.41 Ω/km para un conductor de cobre de 2.5 mm² de clase 1 o clase 2 y 7.98 Ω/km para uno flexible de clase 5, frente a 12.1 Ω/km para 1.5 mm². En una línea de altavoces, esa resistencia, duplicada para el lazo, determina las pérdidas a lo largo del tendido; por eso, pasar de los 2.0 mm² solicitados a 2.5 mm² redujo las pérdidas de línea en vez de aumentarlas. Se utiliza una trenza de hilos de cobre en lugar de una lámina porque la trenza mantiene su cobertura cuando el cable se dobla y se jala por el tubo conduit, y proporciona un trayecto de baja resistencia hacia tierra en el bastidor del amplificador.

¿Un cable para altavoces resistente al fuego es lo mismo que uno retardante a la flama o LSZH? Tres propiedades, tres ensayos

No. El cable suministrado tiene una construcción de PVC de uso general: no es un cable resistente al fuego y el PVC no es de baja emisión de humo ni libre de halógenos. Cada una de las tres propiedades frente al fuego que puede tener un cable de altavoces se verifica mediante un ensayo independiente, y la especificación debe indicar cuáles necesita: retardo de la propagación de la flama (IEC 60332-1-2), baja emisión de humo y ausencia de halógenos (IEC 61034-2 e IEC 60754) e integridad del circuito durante un incendio (la serie IEC 60331, o BS EN 50200 y BS 8434-2 en los grados británicos).

Para los circuitos que deben seguir funcionando durante un incendio, TEBAOFLEX puede fabricar bajo pedido una construcción resistente al fuego de dos conductores: conductores de cobre envueltos en cinta de mica y fibra de vidrio, aislamiento de XLPE, pantalla general y cubierta LSZH, expresada como CU/MICA/XLPE/OS/LSZH. La cinta de mica y fibra de vidrio constituye la barrera contra el fuego. Cuando el XLPE se consume, la capa de mica mantiene los conductores aislados entre sí y respecto de la pantalla; ese es el mecanismo mediante el cual se pretende que un cable con cinta de mica mantenga el circuito durante el periodo de exposición a la flama de un ensayo de integridad del circuito, y el ensayo aplicable, junto con su evidencia, se acuerda para cada pedido. El método IEC 60331-21, que IEC ha retirado en favor de los métodos de fuego con choque IEC 60331-1 e IEC 60331-2 a 830 °C, mantenía el cable en una flama de al menos 750 °C durante 90 minutos y después durante otros 15 minutos sin flama, energizado a su tensión nominal; el cable superaba el ensayo si no se fundía ningún fusible de 2 A y la lámpara permanecía encendida. El mismo principio de la cinta de mica se utiliza en los cables resistentes al fuego para aplicaciones marinas y costa afuera de nuestra gama, como el cable resistente al fuego NEK 606 BFOU y el cable marino con cinta de mica SW4; las designaciones de resistencia al fuego y retardo de la flama se explican en nuestro artículo sobre las designaciones de cables RFOU y BFOU.

¿Un cable de altavoces para evacuación por voz en Filipinas tiene que ser resistente al fuego?

Solo cuando el diseño del sistema sitúa el circuito de altavoces en un trayecto que debe mantenerse operativo durante un incendio; es una decisión de diseño, no una elección de cable. Las Reglas y Reglamentos de Implementación Revisados del Código de Incendios de Filipinas (Republic Act 9514) remiten a NFPA 72, el Código Nacional de Alarmas de Incendio y Señalización, para los sistemas de detección y alarma de incendios, y NFPA 72 no exige un cable específico: exige un nivel de continuidad de funcionamiento del trayecto para cada circuito, del nivel 0 (sin requisito) al nivel 3, con un nivel 4 de 1 hora añadido en la edición de 2022. El diseñador y la autoridad competente determinan el nivel de los circuitos de altavoces; después, el proveedor del cable fabrica conforme a ese requisito.

Las reglas filipinas, administradas por la Oficina de Protección contra Incendios, aceptan NFPA 72 o las últimas versiones del Código de Electrónica de Filipinas y del Código Eléctrico de Filipinas para estos sistemas, y no establecen por sí mismas requisitos sobre cables de integridad del circuito. El nivel 2 se cumple con un cable de integridad del circuito resistente al fuego durante 2 horas, un sistema de cables resistente al fuego durante 2 horas, una envolvente resistente al fuego durante 2 horas o una alternativa de 2 horas aceptada por la autoridad; el nivel 3 exige las mismas medidas en un edificio completamente protegido por rociadores automáticos. El nivel 1 se cumple en un edificio completamente protegido por rociadores automáticos, con los conductores en una canalización metálica o en un cable con armadura metálica. Para un sistema de comunicaciones de emergencia por voz/alarma dentro de un edificio, que las reglas filipinas exigen en edificios altos de diez pisos o más, NFPA 72 exige un nivel 2 o 3 de continuidad de funcionamiento del trayecto para los circuitos de altavoces cuando el sistema se utiliza para evacuación parcial o reubicación de ocupantes, con requisitos menos estrictos cuando las zonas de notificación están separadas por una construcción resistente al fuego durante menos de 2 horas o los trayectos son redundantes y están separados; un sistema que evacúa todo el edificio a la vez puede utilizar cualquier nivel. En los códigos británicos, la misma decisión se toma mediante los grados estándar y mejorado de BS 5839-1 y BS 5839-8.

Para el proveedor, esto se traduce en una regla sencilla. Cuando el propio cable debe proporcionar la continuidad de funcionamiento, la solicitud debe indicar el ensayo de resistencia al fuego que acepta la autoridad, y el cable debe contar con la evidencia de ese ensayo, ya sea un listado o un informe de ensayo; TEBAOFLEX cotiza su construcción LSZH con cinta de mica únicamente conforme a un ensayo indicado en la solicitud. Cuando la continuidad la proporciona la canalización, la envolvente o el edificio protegido por rociadores, o cuando el circuito no está en un trayecto con ese requisito, lo habitual es un cable apantallado para altavoces de PVC o LSZH, sujeto al tipo de cable y al método de instalación que prescribe el código de instalación para esa ruta. La certificación obligatoria filipina de productos para alambres y cables (marcas DTI PS e ICC) abarca alambres termoplásticos para edificios y cordones flexibles, no cables de alarma ni de altavoces, por lo que la aceptación del cable corresponde a la autoridad. Sigue siendo conveniente especificar LSZH cuando la ruta pasa sobre los plafones de las vías de evacuación ocupadas: un alambre con aislamiento de PVC emite unos 0.3 g de cloruro de hidrógeno por gramo al arder (estudio de combustión de NIH PMC).

El cable suministrado en este pedido tiene la construcción de PVC apantallada y no es un cable resistente al fuego. El diseño del sistema del cliente y la autoridad competente determinaron dónde se instala en el proyecto y si algún trayecto requiere un cable resistente al fuego; TEBAOFLEX suministró la construcción especificada en el pedido.

¿La sección de 2.5 mm² marca una diferencia en una línea de altavoces de 100 V?

Sí, cuando el tendido es largo y la carga supera unos cuantos altavoces. Una línea de 100 V con P vatios de potencia total en las derivaciones de los altavoces consume P ÷ 100 amperios, y la caída de tensión es esa corriente multiplicada por la resistencia del lazo del tendido. Con 300 W en el extremo más alejado de un tendido de 200 m, el cobre de 2 × 2.5 mm² produce una caída de 8.9 % de la tensión de línea, unos 0.8 dB en los altavoces, y 2 × 1.5 mm² produce una caída de 14.5 %, unos 1.4 dB (resistencia máxima de IEC 60228 a 20 °C, clase 1 o 2). El código británico de alarma por voz, BS 5839-8, recomienda que la caída de tensión en cualquier circuito de altavoces no supere 10 %.

La resistencia del lazo es el doble de la longitud del tendido multiplicada por la resistencia del conductor por metro, por lo que una sección mayor permite tendidos más largos o más altavoces por circuito. La tabla sitúa toda la carga de 300 W en el extremo más alejado y utiliza la resistencia máxima del conductor de IEC 60228 a 20 °C para cobre de clase 1 o clase 2; una cámara de plafón caliente aumenta la resistencia aproximadamente 0.4 % por kelvin, y una carga distribuida a lo largo del tendido produce una caída menor que la indicada en la tabla. Con 500 W en la línea, las caídas son 1.7 veces las mostradas. Si el conductor es de clase 5 (de hilos finos, 7.98 Ω/km), los valores para 2 × 2.5 mm² aumentan 8 %: 4.8 % a 100 m, 9.6 % a 200 m y 14.4 % a 300 m. En una línea de 70 V, la misma potencia en las derivaciones consume 1.43 veces la corriente, por lo que la caída porcentual es aproximadamente el doble del valor a 100 V para el mismo cable y tendido. Los instaladores suelen diseñar para una pérdida de nivel de 0.5 dB o 1 dB en los altavoces, equivalente a una caída de tensión de aproximadamente 5.6 % o 10.9 %, y cada fabricante de sistemas de alarma por voz indica las pérdidas que permiten sus amplificadores y la supervisión de línea. Por tanto, la solicitud debe incluir el tendido más largo y la potencia total de las derivaciones por circuito; la sección del conductor se determina a partir de esos dos valores, no solo de la potencia nominal del amplificador.

¿Por qué usar un cable para altavoces apantallado con trenza en las líneas de alarma por voz?

Las líneas de altavoces de un sistema de alarma por voz recorren cámaras de plafón y charolas portacables que comparten con cables de iluminación, alimentación de red y accionamientos; en un sistema de alarma por voz, la línea se supervisa además de transportar la señal. Una pantalla de trenza reduce las interferencias que el par capta de esos cables cercanos a lo largo de un tendido extenso y las que la propia línea de altavoces radia hacia el cableado de micrófonos, datos y detectores contiguo; una trenza de hilos de cobre con una cobertura aproximada de 80 % mantiene ese apantallamiento al doblar y jalar el cable y proporciona una vía de drenaje de baja resistencia.

La pantalla solo funciona cuando está conectada: conéctela a tierra en el bastidor del amplificador, deje aislado el extremo más alejado salvo que las instrucciones del fabricante del sistema indiquen lo contrario y mantenga la continuidad de la pantalla en cada empalme. Un par apantallado de este tipo sigue el mismo principio que los pares con pantalla colectiva de un cable de instrumentación BS 5308 Part 1 Type 1, que utiliza una cinta de aluminio y un hilo de drenaje en lugar de una trenza; la alternativa de PVC sin pantalla de 300/500 V es el cable flexible H05VV-F.

¿Se puede imprimir el nombre de su empresa en un cable para altavoces de dos conductores? Marcado, rollos y etiqueta

Sí, con una prueba previa. El cliente preguntó si era posible imprimir en el cable el nombre de su empresa y la especificación del cable. TEBAOFLEX imprime nombres de clientes y especificaciones a solicitud, pero un cable de dos conductores de 2.5 mm² es más delgado que los cables para los que suele estar ajustada la impresora de cubiertas, por lo que producción realizó una prueba antes de comprometerse con el marcado. La prueba resultó satisfactoria, el cliente aprobó el texto y el cable se imprimió con el nombre de su empresa, 2×2.5mm² 300/500V CU/PVC/CWB/PVC y marcas secuenciales de longitud en metros; la foto del rollo muestra el conteo continuo de producción, por ejemplo 5291 m.

Los cables se embalaron en rollos de 200 m, cada uno envuelto en polipropileno tejido, con una etiqueta TEBAOFLEX que indica el nombre del producto, la sección, la longitud de embalaje y el peso (24.35 kg por rollo, unos 120 kg/km), para que el instalador pueda cotejar cada rollo con la nota de entrega sin desenvolverlo. La longitud del rollo se define para cada pedido: los rollos de 100 m o 200 m son adecuados para instaladores que jalan el cable por tubo conduit, mientras que las longitudes mayores se suministran en carretes.

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Preguntas sobre cables para altavoces apantallados y resistentes al fuego