¿Por qué deben separarse los cables de potencia, control, instrumentación y comunicación?
Una mala distribución del cableado puede generar interferencias, señales inestables, fallas de comunicación y paros difíciles de diagnosticar.
En una planta industrial no basta con seleccionar correctamente el calibre de los conductores o apretar bien las terminales.
La ruta utilizada por los cables dentro de tableros, ductos y bandejas puede afectar directamente el funcionamiento de PLC, sensores, variadores, transmisores, redes industriales y sistemas de seguridad.
Cuando los conductores de potencia se instalan demasiado cerca de señales sensibles, los campos eléctricos y magnéticos pueden inducir voltajes y corrientes no deseadas.
Problemas que pueden aparecer por una mala distribución
Muchas de estas fallas son intermitentes y solamente aparecen cuando arranca un motor, conmuta un contactor o acelera un variador.
Clasifique los cables antes de definir las rutas
No todos los circuitos producen el mismo nivel de interferencia ni tienen la misma sensibilidad.
Potencia
Son los circuitos con mayor capacidad de generar perturbaciones.
- Alimentadores principales.
- Motores.
- Salidas de VFD.
- Arrancadores suaves.
- Transformadores.
- Bancos de capacitores.
- Resistencias eléctricas.
- Equipos de soldadura.
Control
Tienen un nivel intermedio de sensibilidad y perturbación.
- Control de 120 VCA.
- Señales digitales de 24 VCC.
- Bobinas de contactores.
- Electroválvulas.
- Relés auxiliares.
- Circuitos de mando.
Señales sensibles
Requieren mayor protección frente a la interferencia electromagnética.
- 4–20 mA.
- 0–10 V.
- Termopares.
- RTD.
- Celdas de carga.
- Encoders.
- Ethernet industrial.
- Redes de comunicación.
¿La separación siempre debe ser de 30 centímetros?
No existe una única distancia que funcione correctamente para todas las instalaciones.
Separación recomendada por tipo de sistema
Cuando sea posible, cada tipo de cable debe utilizar su propia ruta.
¿Cómo deben cruzarse los cables?
Cuando el cruce sea inevitable, debe reducirse al mínimo el recorrido compartido.
Cruce recomendado
Los cables deben cruzarse, en lo posible, formando un ángulo cercano a 90 grados.
Recorrido no recomendado
Los recorridos paralelos prolongados aumentan la posibilidad de interferencia.
Los conductores trifásicos no deben agruparse únicamente por fase
Cuando existen conductores en paralelo, cada grupo debe contener todas las fases del circuito.
Agrupación incorrecta
Agrupación correcta
Formación en trébol y formación plana
La geometría de los conductores influye en el campo magnético y en la distribución de impedancias.
Formación en trébol
Reduce el campo magnético externo y mantiene próximas las tres fases.
Formación plana
Puede utilizarse cuando el diseño y el cálculo térmico lo permiten, manteniendo una disposición simétrica.
Una alimentación monofásica no debe organizarse artificialmente en tríadas R/S/T.
Deben mantenerse juntos los conductores que pertenecen al mismo circuito: fase y neutro, o línea 1 y línea 2.
Esto reduce el área del lazo eléctrico y ayuda a disminuir el campo electromagnético resultante.
Separación especial en sistemas con variador
La salida PWM del variador puede generar más interferencia que la alimentación convencional de entrada.
Entrada del VFD
Debe mantenerse separada de la salida hacia el motor para evitar acoplamientos y realimentación de ruido.
Salida hacia el motor
No debe compartir tubería ni ruta prolongada con señales analógicas, encoder o redes industriales.
Control y comunicación
Deben utilizar ruta independiente, cable apropiado y apantallamiento correctamente terminado.
Sistemas de fuerza y sistemas débiles
Debe evitarse la yuxtaposición prolongada entre bandejas de fuerza y bandejas de datos o instrumentación.
Puesta a tierra y conexión equipotencial
La separación física debe complementarse con una correcta continuidad eléctrica de bandejas y gabinetes.
Continuidad de bandejas
Deben revisarse uniones, puentes, corrosión, pintura, tornillos y conexiones entre tramos.
Alta frecuencia
Una conexión corta y de amplia superficie puede ser más efectiva que un conductor largo y delgado para desviar ruido de alta frecuencia.
Ejemplo en una planta industrial salvadoreña
Se instala un variador de 75 HP, un transmisor de presión, un PLC, una HMI, Ethernet industrial y un encoder. Durante la ampliación, todos los cables se colocan en una misma bandeja.
Errores frecuentes en instalaciones industriales
Muchos problemas se originan durante ampliaciones realizadas sin una revisión integral de las rutas.
Colocar potencia, control y datos en una misma bandeja sin separación.
Utilizar 30 cm como una regla fija para cualquier aplicación.
Agrupar juntos todos los conductores de una misma fase.
Separar físicamente la fase y el neutro del mismo circuito.
Mezclar la entrada y la salida de un variador.
Instalar cables de encoder junto a conductores de motor.
Conectar incorrectamente las pantallas de los cables.
No mantener continuidad entre los tramos de bandeja metálica.
Recomendaciones antes de instalar o ampliar
Una ruta bien planificada reduce fallas y facilita futuras intervenciones.
También debe hacerlo por una ruta que permita que el sistema funcione de forma segura, estable y confiable. La distancia, la geometría, el apantallamiento y la puesta a tierra forman parte del diseño eléctrico.
¿Su planta presenta fallas intermitentes o interferencias?
En Mechatronics Solution podemos revisar rutas de cableado, bandejas, señales analógicas, variadores, redes industriales, apantallamiento y conexiones equipotenciales.
