Las bandejas portacables son una parte esencial de la infraestructura eléctrica moderna. Soportan y organizan los cables de alimentación, comunicación y control al mismo tiempo que ayudan a protegerlos de condiciones mecánicas y ambientales.
El acero ha sido tradicionalmente uno de los materiales para bandejas portacables más utilizados debido a su resistencia, disponibilidad y métodos de instalación establecidos. Sin embargo, el acero no siempre es la mejor opción para todos los proyectos, especialmente cuando la corrosión, el peso, la conductividad eléctrica y el mantenimiento a largo plazo son preocupaciones importantes.
Aquí es donde las bandejas portacables de FRP y los sistemas de gestión de cables compuestos de SMC pueden ofrecer una alternativa práctica.
Al comparar bandejas portacables de FRP con bandejas portacables de acero, los ingenieros deben considerar el entorno operativo, la carga requerida, la extensión del soporte, las condiciones de instalación, el acceso para mantenimiento, la vida útil esperada y los estándares aplicables del proyecto.
¿Cuál es la diferencia entre bandejas portacables de acero y FRP?
Las bandejas portacables de acero suelen estar hechas de acero al carbono, acero galvanizado o acero inoxidable. Proporcionan resistencia mecánica comprobada, pero el rendimiento a largo plazo depende del grado del acero, el revestimiento protector, el entorno de instalación y las condiciones de mantenimiento.
El FRP, o plástico reforzado con fibra, es un material compuesto diseñado para combinar rendimiento estructural con resistencia ambiental. SMC, o Sheet Moulding Compound, es una tecnología de fabricación de compuestos que se utiliza para producir componentes estructurales con características controladas.
Avatar Composite fabrica Soportes de cables compuestos SMC mediante moldeo por compresión. Según la información del producto de la empresa, el soporte es resistente a la corrosión, ignífugo, antiestático, antioxidante y resistente a los rayos UV. También se puede personalizar para diferentes clases de carga y métodos de instalación.
Imagen 1: Soporte de cable compuesto SMC
Resistencia a la corrosión: FRP versus acero
La corrosión es uno de los factores más importantes a la hora de seleccionar el material de la bandeja portacables.
Las bandejas de cables de acero pueden verse afectadas por la humedad, la niebla salina, los productos químicos y la alta humedad. La galvanización, la pintura, el recubrimiento en polvo y otros tratamientos protectores pueden reducir el riesgo de corrosión, pero el rendimiento a largo plazo aún depende del estado de la capa protectora.
Los materiales compuestos de FRP y SMC no se oxidan como el acero. Esto hace que la gestión de cables compuestos sea especialmente atractiva para:
Medios costeros y marinos
Instalaciones de procesamiento químico
Plantas de tratamiento de aguas residuales
Infraestructura ferroviaria
Instalaciones electricas exteriores
Ambientes industriales de alta humedad
Para los sistemas de cables instalados en lugares de difícil o costoso acceso, la resistencia a la corrosión también puede ayudar a reducir los requisitos futuros de inspección y mantenimiento.
Peso e instalación
El peso es otra diferencia importante entre los sistemas de gestión de cables de acero y FRP.
Las bandejas de acero grandes y las estructuras de soporte pueden requerir más mano de obra o equipo de elevación durante el transporte y la instalación. Esto resulta especialmente relevante cuando las rutas de cable se extienden a largas distancias o cuando el acceso está restringido.
Los componentes compuestos de FRP y SMC son generalmente livianos y, al mismo tiempo, están diseñados para requisitos estructurales específicos. El menor peso de los componentes puede simplificar el transporte, la manipulación, el levantamiento y el posicionamiento en el sitio.
Sin embargo, el bajo peso no debería sustituir una evaluación estructural adecuada. El sistema seleccionado aún debe evaluarse según el peso del cable, el espacio entre soportes, la longitud del tramo, la clase de carga, el método de instalación y las condiciones específicas del proyecto.
Aislamiento eléctrico
La conductividad eléctrica es otra consideración clave al comparar bandejas portacables de FRP con bandejas portacables de acero.
El acero es conductor de electricidad, por lo que la conexión a tierra y la unión son partes importantes del diseño de la bandeja portacables metálica.
Los materiales compuestos FRP y SMC no son metálicos y pueden proporcionar aislamiento eléctrico. Esto puede resultar útil en distribución de energía, telecomunicaciones, infraestructura ferroviaria e instalaciones eléctricas industriales donde la separación eléctrica es importante.
Las especificaciones del proyecto, los requisitos eléctricos y los estándares de resistencia al fuego aún se aplican, pero el FRP ofrece a los ingenieros una alternativa no metálica al acero.
Resistencia mecánica y capacidad de carga.
La resistencia mecánica suele ser una de las primeras preocupaciones al comparar el FRP con el acero.
El acero tiene un rendimiento estructural bien establecido y sigue siendo ampliamente utilizado para aplicaciones exigentes de soporte de cables. Sin embargo, los soportes de cables compuestos no deben juzgarse únicamente por el nombre del material.
Su desempeño depende de factores como:
Por tanto, la pregunta más útil no es si el FRP es más fuerte o más débil que el acero. La pregunta clave es si el sistema de gestión de cables seleccionado puede soportar de forma segura la carga requerida en las condiciones reales del proyecto.
Avatar afirma que su soporte de cable SMC se puede personalizar para diferentes resistencias estructurales y clases de carga. Esta es la razón por la que los productos de gestión de cables de FRP y SMC deben evaluarse como sistemas de ingeniería en lugar de simples sustitutos de materiales.
Mantenimiento y rendimiento del ciclo de vida
El precio de compra inicial es sólo una parte del coste total de un sistema de bandeja portacables.
Una bandeja portacables de acero instalada en un ambiente interior seco puede requerir poco mantenimiento. Sin embargo, en ambientes costeros, químicos, húmedos o al aire libre, los sistemas de acero pueden requerir inspección regular y protección contra la corrosión.
Los sistemas compuestos pueden reducir algunas de estas preocupaciones porque no se oxidan como el acero y pueden diseñarse para resistir la corrosión, la exposición a los rayos UV, la oxidación y el envejecimiento.
Cuando el acceso al mantenimiento es difícil, comparar el rendimiento del ciclo de vida puede ser más significativo que comparar únicamente los precios iniciales de los materiales.
Bandejas portacables de FRP frente a bandejas portacables de acero:
| factor de comparación rápida |
compuesto FRP / SMC |
de acero |
| Resistencia a la corrosión |
Alto |
Depende del material y la protección. |
| Peso |
Generalmente ligero |
Generalmente más pesado |
| Conductividad eléctrica |
No metálico |
Conductivo |
| Resistencia al óxido |
No se oxida como el acero. |
Requiere protección contra la corrosión |
| resistencia a los rayos ultravioleta |
Puede diseñarse para resistencia a los rayos UV |
Depende del revestimiento y del material. |
| Resistencia química |
Depende de la formulación |
Depende del grado y del recubrimiento. |
| Manejo de la instalación |
Generalmente más fácil |
Puede requerir más manejo |
| Rendimiento de carga |
Diseñado para la aplicación |
Resistencia estructural establecida |
| Mantenimiento |
Menor mantenimiento relacionado con la corrosión en entornos hostiles |
Puede requerir inspección de corrosión |
| Personalización |
Alto |
Alto |
El rendimiento real depende del diseño del producto, las especificaciones del material, las condiciones de carga, el entorno de instalación y los estándares aplicables.
Dónde tienen más sentido las bandejas de cables de FRP
El FRP no necesita reemplazar el acero en todas las aplicaciones.
El acero sigue siendo una opción práctica para muchas instalaciones interiores convencionales donde la exposición a la corrosión es limitada y las especificaciones del proyecto favorecen los sistemas metálicos.
La gestión de cables compuestos de FRP y SMC se vuelve más atractiva cuando se dan varias condiciones exigentes juntas. Las aplicaciones típicas incluyen:
Infraestructura ferroviaria
Proyectos costeros y marinos
Plantas químicas
Instalaciones de tratamiento de aguas residuales
Infraestructura eléctrica
Telecomunicaciones
Instalaciones electricas exteriores
Instalaciones industriales
Los proyectos ferroviarios son un buen ejemplo porque las rutas largas, la exposición al aire libre y el acceso restringido para mantenimiento pueden aumentar el valor de los componentes livianos y resistentes a la corrosión.
Zanjas para cables compuestos para aplicaciones subterráneas
La gestión de cables no se limita a bandejas de cables abiertas. La infraestructura eléctrica y de comunicaciones subterránea también requiere sistemas que protejan los cables y al mismo tiempo resistan las condiciones ambientales y mecánicas.
Avatar compuesto La zanja para cables subterráneos compuestos DLC de SMC está diseñada para aplicaciones de cables enterrados.
Según la información del producto de la empresa, el sistema está aislado y es retardante de llama, se puede montar rápidamente in situ, es ligero y antiestático y ofrece una alta capacidad de carga lateral.
Imagen 2: DLC de zanja de cable subterráneo compuesto de SMC
Para proyectos subterráneos, estas características pueden ayudar a simplificar el transporte y la instalación y, al mismo tiempo, proporcionar una alternativa a los sistemas convencionales de protección de cables de metal u hormigón.
La idoneidad de cualquier solución de gestión de cables subterráneos aún debe evaluarse según la profundidad de la instalación, la carga mecánica, las condiciones del suelo, la exposición ambiental, las especificaciones del proyecto y los estándares de ingeniería aplicables.
¿Qué material debería elegir?
No existe una respuesta universal sobre si es mejor el FRP o el acero.
Antes de seleccionar un sistema de bandeja portacables, los ingenieros deben considerar:
Carga de cable requerida y clase de carga
Distancia y espaciado de los soportes
Exposición ambiental y química
Riesgo de corrosión
Requisitos de aislamiento eléctrico
Condiciones de instalación
Acceso de mantenimiento
Vida útil esperada
Normas de proyecto aplicables
Para un proyecto interior convencional con exposición ambiental limitada, el acero puede seguir siendo una solución rentable y familiar.
Para entornos hostiles donde la corrosión, el bajo peso, el aislamiento y el mantenimiento son preocupaciones importantes, un sistema compuesto de FRP o SMC diseñado puede proporcionar ventajas prácticas.
Preguntas frecuentes
¿Se oxidan las bandejas de cables de FRP?
Los materiales compuestos de FRP y SMC no se oxidan como el acero. Esto los hace particularmente adecuados para ambientes costeros, húmedos, químicos y otros ambientes corrosivos.
¿Las bandejas portacables de FRP son más ligeras que las bandejas portacables de acero?
Los componentes compuestos de FRP y SMC son generalmente más ligeros que los componentes de acero comparables. Un peso menor puede simplificar el transporte, la manipulación y la instalación, aunque el peso real depende del diseño del producto.
¿Las bandejas de cables de FRP son conductoras de electricidad?
El FRP no es metálico y puede proporcionar aislamiento eléctrico. El acero es conductor de electricidad y requiere consideraciones adecuadas de conexión a tierra y unión.
¿Pueden las bandejas portacables de FRP soportar cargas de cables pesadas?
La capacidad de carga depende de la formulación del material, el refuerzo, la geometría, la luz, el espaciado de los soportes, el diseño estructural y la clase de carga. El sistema seleccionado siempre debe compararse con los requisitos reales del proyecto.
¿El FRP es siempre mejor que el acero?
No. El acero sigue siendo práctico para muchas instalaciones convencionales. El FRP se vuelve más atractivo cuando son importantes la resistencia a la corrosión, la construcción liviana, el aislamiento eléctrico y el mantenimiento reducido.
Conclusión
Las bandejas portacables de FRP y las bandejas portacables de acero tienen cada una sus propias ventajas.
El acero sigue siendo una solución probada con un rendimiento mecánico establecido y un uso generalizado en toda la infraestructura eléctrica. Los sistemas compuestos de FRP y SMC ofrecen una combinación diferente de resistencia a la corrosión, construcción liviana, aislamiento eléctrico, flexibilidad de diseño y mantenimiento reducido relacionado con la corrosión.
La mejor elección debe basarse en el entorno operativo, los requisitos de carga, las condiciones de instalación, el acceso para mantenimiento, la vida útil esperada y los estándares aplicables, en lugar del precio inicial únicamente.
Para infraestructura expuesta a la corrosión, acceso difícil, condiciones climáticas adversas o condiciones ferroviarias exigentes, los sistemas de gestión de cables compuestos de FRP y SMC pueden proporcionar una alternativa duradera a los sistemas de acero tradicionales.
Avatar Composite proporciona soluciones de gestión de cables compuestos FRP y SMC para aplicaciones de infraestructura ferroviaria, industrial, exterior y subterránea.
