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Cable de enrollado para excavadora de rueda de cangilones de una mina polaca: (N)TSCGECEWÖU de 12/20 kV con ensayo en fábrica presenciado

Una empresa minera polaca necesitaba cable de enrollado para excavadora de rueda de cangilones: una alimentación de 12/20 kV que se enrolla en el enrollador de cable motorizado de la excavadora y conecta la máquina con el transformador de la mina. TEBAOFLEX fabricó dos bobinas, de 500 m y 480 m, de (N)TSCGECEWÖU de 12/20 kV 3×35+3×25/3 con conductores de cobre estañado, aislamiento de EPR, una pantalla individual de hilos de cobre estañado en cada núcleo y una cubierta exterior de caucho roja. El 27 de septiembre de 2026, el inspector de control de calidad del comprador presenció el ensayo de aceptación en fábrica en nuestra fábrica: 29 kV CA durante 5 minutos sin perforación, descargas parciales de 2.0 pC frente a un límite de 10 pC y una resistencia del conductor de 0.529 Ω/km. Después se enviaron ambas bobinas.

El proyecto de un vistazo

¿Qué cable de enrollado necesita una excavadora de rueda de cangilones?

Un cable de enrollado para excavadora de rueda de cangilones es un cable de caucho de media tensión, flexible y apantallado, que se enrolla y se desenrolla en el enrollador de cable motorizado de la excavadora. La máquina se desplaza sobre orugas a lo largo del banco de la mina, por lo que el cable que la alimenta desde el transformador de la mina se desenrolla y se recoge cada vez que la máquina se desplaza, sometido a tensión mecánica, flexión y torsión, con barro, heladas y sol. Para esta mina polaca, el comprador especificó (N)TSCGECEWÖU de 12/20 kV 3×35+3×25/3, una construcción con referencia a DIN VDE 0250-813.

A 12/20 kV, el cable tiene que controlar el campo eléctrico además de resistir el enrollador. Por eso, cada núcleo de potencia tiene una capa semiconductora a ambos lados de su aislamiento de EPR y una pantalla de hilos de cobre estañado puesta a tierra a su alrededor, dentro de cubiertas de caucho que mantienen el conjunto de núcleos redondo y flexible. Las letras de una designación como esta se explican, en la medida en que las define la leyenda VDE, en nuestra guía para leer designaciones de cables VDE. La misma designación también se fabrica como cable para bombas sumergibles con núcleos de tierra separados y una cubierta 5GM3 negra, descrito en la página del cable sumergible (N)TSCGECEWÖU.

(N)TSCGECEWOEU 12/20 kV 3×35+3×25/3: construcción y dimensiones medidas

El cable (N)TSCGECEWÖU de 12/20 kV de este pedido tiene tres núcleos de potencia de cobre estañado de clase 5 de 35 mm², cada uno con pantallas semiconductoras del conductor y del aislamiento, aislamiento de EPR tipo 3GI3 y su propia pantalla de hilos de cobre estañado; las tres pantallas forman el conductor de protección de 25 mm². Lo completan una cubierta interior GM1b y una cubierta exterior 5GM5 roja. El ensayo de aceptación en fábrica midió 5.5 mm de aislamiento en cada núcleo y un diámetro total de 60.57 mm.

Los valores de la especificación son los del informe del ensayo de aceptación en fábrica de este pedido, excepto la clase del conductor y el grado de aislamiento 3GI3, que proceden de la hoja de construcción del pedido. El motivo por el que los cables de enrollado flexibles utilizan aislamiento de EPR en lugar de XLPE se explica en nuestra guía sobre el aislamiento EPR.

¿Qué significa 3×35+3×25/3 en este cable de enrollado de media tensión?

La marcación 3×35+3×25/3 significa tres núcleos de potencia de 35 mm² más un conductor de protección de 25 mm² dividido en tres partes iguales. En este cable (N)TSCGECEWÖU, cada parte es la pantalla de hilos de cobre estañado que rodea un núcleo de potencia, por lo que el cable no tiene núcleos de tierra separados: cada núcleo lleva su propia pantalla puesta a tierra, y las tres pantallas juntas constituyen el conductor de protección.

Esta disposición es importante a 12/20 kV. Cada núcleo de potencia está rodeado por su propia pantalla de hilos puesta a tierra, de modo que el campo eléctrico permanece dentro del aislamiento de ese núcleo y una falla del aislamiento va directamente a tierra a través de la pantalla que lo rodea. El conductor de protección se reparte por igual entre los tres núcleos, y la cubierta interior rellena los huecos entre ellos para dar al conjunto de núcleos la forma redonda y compacta que necesita un enrollador. A modo de comparación, el cable de enrollado de baja tensión que pidió el mismo comprador lleva su conductor de protección como tres núcleos verde-amarillos separados en los huecos exteriores, tal como se describe en el registro del caso de (N)SHTÖU-J para apiladora-recuperadora.

¿Cómo se identifican los tres núcleos de potencia de media tensión en la excavadora y en el transformador?

Cada núcleo de potencia de 35 mm² del cable (N)TSCGECEWÖU de 12/20 kV de este pedido polaco para excavadora de rueda de cangilones está numerado con 1, 2 o 3 sobre su aislamiento. El comprador preguntó cómo distinguiría el instalador los núcleos al conectar la excavadora y el transformador; los números permiten asignar cada núcleo a la misma fase en ambos extremos sin tener que seguirlo a lo largo del cable.

Ensayo de aceptación en fábrica del cable de 12/20 kV: ensayo de tensión a 29 kV, descargas parciales, resistencia y dimensiones

El informe del ensayo de aceptación en fábrica de este pedido de (N)TSCGECEWÖU de 12/20 kV abarca ambas bobinas, de 500 m y 480 m, con un único conjunto de resultados: un ensayo de tensión en CA a 29 kV durante 5 minutos sin perforación, una medición de descargas parciales de 2.0 pC frente a un límite de 10 pC, una resistencia del conductor de 0.529 Ω/km frente al límite de 0.565 Ω/km, la resistencia de aislamiento, la continuidad, los espesores de las capas, el diámetro total, la impresión y la longitud de la bobina. El inspector de control de calidad del comprador presenció los ensayos el 27 de septiembre de 2026.

Ensayo de tensión en CA: 29 kV durante 5 minutos

El cable se conectó a un equipo de ensayo resonante y se mantuvo a 29 kV CA durante 5 minutos, la tensión de ensayo fijada en el informe de este pedido de 12/20 kV. No hubo perforación. Una perforación revelaría un punto débil en cualquier parte del aislamiento de toda la longitud de la bobina.

Resistencia de aislamiento y continuidad

El medidor de aislamiento aplica una tensión de ensayo en CC, que se muestra en su indicador digital (en este caso 2.54 kV); la resistencia se lee en la escala analógica, donde la aguja quedó en unos 5,000 MΩ. La resistencia de aislamiento por kilómetro es la lectura multiplicada por la longitud en kilómetros, de modo que una lectura de 5,000 MΩ cumple el mínimo de 20 MΩ·km del informe en cualquier longitud superior a 4 m. La continuidad se comprobó en cada núcleo de potencia en los extremos de la bobina.

Dimensiones: aislamiento, pantallas y diámetro total

En rodajas cortadas del extremo de la bobina se midió el espesor del aislamiento, de la pantalla y de la cubierta; las fotografías muestran una rodaja de aislamiento en el proyector de medición y un medidor de espesor con reloj comparador sobre la pantalla del aislamiento, y el informe recoge lecturas de micrómetro y de calibrador vernier. El aislamiento midió 5.5 mm en cada núcleo, las dos pantallas semiconductoras 0.5 mm, la cubierta exterior 4.31 mm y el diámetro total 60.57 mm.

Ensayo de descargas parciales en un cable de enrollado de media tensión: qué significan 2.0 pC

Las descargas parciales son descargas eléctricas localizadas que solo puentean parcialmente el aislamiento, normalmente en una cavidad llena de gas, en un contaminante o una protuberancia, o en un hueco entre el aislamiento y una pantalla semiconductora. Medidas como carga aparente en picoculombios (pC), revelan defectos que pueden superar un ensayo de tensión soportada, pero que erosionan el aislamiento con los años. El cable de 12/20 kV de este pedido midió 2.0 pC frente al límite de 10 pC de su informe del ensayo de aceptación en fábrica.

La medición se realizó en una sala de ensayo apantallada, que impide que el ruido eléctrico exterior interfiera en una lectura de unos pocos picoculombios. La fotografía es una instantánea del panel tomada durante el ensayo, con 1.2 pC en el medidor de descargas y 19.6 kV en el medidor de tensión; el resultado anotado en el informe es de 2.0 pC.

¿Qué debe incluir un informe de ensayos de fábrica de un cable de enrollado de media tensión?

Un informe de ensayos de fábrica de un cable de enrollado de media tensión debe indicar los valores medidos junto a cada requisito, no solo aprobado/rechazado. El comprador polaco de este cable de 12/20 kV pidió los ensayos de cada bobina, la resistencia del conductor y del conductor de protección corregida a 20 °C, el resultado del ensayo de tensión, la resistencia de aislamiento, las dimensiones verificadas y los resultados de descargas parciales y de inspección de las pantallas, remitidos para su aceptación antes del envío, con una Declaración de Conformidad en los documentos de entrega.

1. Todas las bobinas o longitudes de producción cubiertas, con las longitudes indicadas, para que el comprador pueda ver a qué bobinas corresponden las lecturas.
2. Valores medidos junto a cada requisito: resistencia del conductor y del conductor de protección corregida a 20 °C, la tensión de ensayo y su duración, la resistencia de aislamiento, el nivel de descargas parciales, los espesores de las capas y el diámetro total.
3. Inspección de las pantallas para cables de media tensión: pantallas semiconductoras y la pantalla metálica o la trenza comprobadas en cuanto a continuidad y construcción.
4. Métodos y equipos de ensayo, para que el comprador pueda ver cómo se obtuvo cada valor.
5. El informe antes del envío, para su verificación y aceptación, y una Declaración de Conformidad con los documentos de entrega.

El informe de este pedido abarca ambas bobinas, de 500 m y 480 m, en una sola tabla: da valores medidos de las pantallas semiconductoras, el aislamiento, la cubierta exterior, el diámetro total, la resistencia de aislamiento, la resistencia del conductor y las descargas parciales, y resultados de aprobado para los demás puntos, entre ellos el ensayo de tensión en CA, la continuidad, la impresión y la longitud.

El comprador había recibido primero una plantilla con los ensayos previstos. No enumeraba todos los puntos que abarcaban sus requisitos, y el comprador pidió el alcance completo. TEBAOFLEX marcó en amarillo los ensayos clave en esa plantilla para que el comprador pudiera comprobar que sus requisitos estaban cubiertos, y envió el informe final con los valores medidos después del ensayo presenciado. Qué norma, edición y registros de aceptación indicar en una consulta de cable minero de media tensión se explica en el paso 7 de nuestra guía de selección de cables mineros de media tensión.

FAT presenciado: lo que vio en la fábrica el inspector de control de calidad del comprador

El 27 de septiembre de 2026, el inspector de control de calidad del comprador visitó la fábrica de TEBAOFLEX y presenció el ensayo de aceptación en fábrica de las bobinas de (N)TSCGECEWÖU de 12/20 kV: los ensayos de tensión en CA y de descargas parciales en la sala de ensayo apantallada, las comprobaciones de resistencia de aislamiento y de continuidad, el corte de muestras, las mediciones de espesor y las comprobaciones por pelado del conductor y de las pantallas.

¿Cómo se comprueba que el conductor y los hilos de la pantalla son de cobre estañado?

Pele el núcleo y observe a lo largo de los hilos del conductor y de los hilos de la pantalla: el cobre estañado es gris plateado en toda su longitud, el cobre desnudo es rojo cobrizo. El ensayo de resistencia muestra después que el conductor cumple el límite correspondiente a su sección: el conductor de 35 mm² de este pedido midió 0.529 Ω/km en el informe del ensayo de aceptación en fábrica, dentro del máximo de 0.565 Ω/km a 20 °C que IEC 60228 establece para un conductor estañado de clase 5 de 35 mm².

Observe la superficie de los hilos después de pelar, no una cara cortada con sierra, que muestra el cobre del interior de cada hilo incluso en el hilo estañado. La resistencia por sí sola tampoco permite distinguir el cobre estañado del cobre sin estañar: para conductores de clase 5 de 35 mm², los límites de IEC 60228 son 0.554 Ω/km para el cobre sin estañar y 0.565 Ω/km para el cobre estañado, con una diferencia de solo un 2% aproximadamente, y un conductor de cualquiera de los dos tipos suele medir por debajo de ambos, como ocurrió con este.

¿Cómo se confirma que un cable de enrollado de media tensión no tiene conductores rotos?

Los ensayos de continuidad y de tensión en la bobina completa confirman que un cable de enrollado de media tensión no tiene conductores rotos. En cada núcleo de potencia de este cable de 12/20 kV se comprobó la continuidad de extremo a extremo, y toda la longitud de la bobina soportó 29 kV CA durante 5 minutos y superó la medición de descargas parciales. Un conductor roto por completo no supera la comprobación de continuidad, y un aislamiento lo bastante dañado como para perforarse o producir descargas no supera el ensayo de tensión o el de descargas parciales. Los hilos individuales rotos o una reparación bien hecha pueden superarlos igualmente, por lo que los ensayos muestran que la bobina no tiene conductores interrumpidos ni fallas de aislamiento, en lugar de demostrar que nunca haya sido reparada.

Las bobinas de este pedido se suministraron como longitudes continuas sin empalmes.

Por qué una bobina se envió con 480 m: se cortaron los primeros 20 m

El pedido polaco para excavadora de rueda de cangilones era de dos bobinas de 500 m de cable (N)TSCGECEWÖU de 12/20 kV. En una de las longitudes de producción, los primeros 20 m aproximadamente de cubierta roja salieron de la línea de vulcanización con un color irregular, porque en el cabezal de extrusión aún quedaba pigmento del lote anterior; después de ese tramo, el color era uniforme. TEBAOFLEX consideró que la diferencia era estética, pero cortó esos 20 m en lugar de enviarlos, y la bobina salió con 480 m después de superar el mismo ensayo de aceptación en fábrica.

El comprador pidió una explicación de la bobina más corta, y la explicación fue esta. TEBAOFLEX explicó por escrito al comprador la causa, el corte y la longitud restante, y el informe de ensayo abarca ambas bobinas, de 500 m y 480 m.

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Preguntas sobre el cable de enrollado para excavadora de rueda de cangilones

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