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Parámetros de instalación y manipulación de cables portátiles para uso en minería (parte I)

INTRODUCCIÓN:
La siguiente información es presentada como una guía básica para la instalación y manipulación de cables flexibles no armados empleados en operaciones mineras. Este documento no pretende ser una referencia exhaustiva en este tema, principalmente se enfoca en los parámetros de instalación de cables, que deben ser vistos como complemento a las buenas prácticas y las experiencias propias de cada operación minera en particular. Dado el carácter general de las recomendaciones aquí incluidas y considerando la existencia de condiciones particulares en cada proyecto, es responsabilidad de cada usuario la correcta aplicación de esta información.

ALCANCE:

Cables portátiles tipo SHD, SHD-GC, G, G-C, o similares con conductores flexibles de cobre estañado o sin estañar y con cubiertas de Poliuretano (TPU) o Polietileno Clorado (CPE).

DEFINICIONES:

En cualquier instalación o situación de manipulación de un cable, se deben considerar distintos factores importantes como son: la temperatura ambiente, equipos y accesorios utilizados, medio de instalación, rozamiento con superficies, elementos y procedimientos de seguridad, esfuerzos a los que pueda estar sometido el cable y por supuesto las limitaciones físicas del mismo.
A continuación se presentan las principales consideraciones y fórmulas de cálculo para los siguientes parámetros:
1. Radio de curvatura mínimo
2. Presión lateral
3. Tensión máxima en el cable con presión lateral y radio de curvatura límites
4. Tensión máxima de tiro.
4.1. Con pernos de tiro
4.2. Con mallas tiracables
5. Longitud máxima de arrastre
5.1. Usando malla tiracables
5.2. Usando algún dispositivo que garantice el radio de curvatura
6. Longitud máxima en suspensión:
6.1 Con mallas de soporte
6.2. Curvado desde una superficie superior

1. Radio de curvatura mínimo

Es el radio mínimo recomendado al que un cable puede ser curvado de forma permanente sin que se vea afectada su estructura y los materiales que lo componen.

Este radio se mide con respecto a la superficie interna del cable curvado, y no con el eje del cable.
Generalmente se hace referencia al radio mínimo de curvatura como un factor relacionado con el diámetro exterior del cable. Para el caso de cables mineros portátiles, tipo SHD, SHD-GC, G-GC, y otros considerados en la norma ICEA S-75-381, el radio mínimo de curvatura es 6 veces el diámetro exterior del cable cuando su voltaje de operación es hasta 5kV, y 8 veces el diámetro del cable cuando el voltaje de operación es mayor a 5kV.

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Figura 1. Radio de Curvatura

Nota 1: Los radios mínimos de curvatura indicados por la norma no aplican para superficies curvas donde el cable esté sometido a tensión mientras está siendo tirado para su instalación. En estos casos es una buena práctica considerar radios de curvatura mayores (1,5 veces el radio mínimo) y tener la precaución de no exceder la presión lateral máxima ejercida sobre el cable en la zona de curvatura.

 2. Presión lateral

La presión lateral es el esfuerzo en dirección radial ejercido sobre el aislamiento y revestimiento de un cable que está siendo presionado en una superficie curva sobre su trayectoria cuando es sometido a tensión mecánica

imagen 2

Fig. 2. Presión lateral en el cable

 

Aunque este parámetro se considera de mayor relevancia cuando se instalan cables en ductos o en bandejas, existen situaciones en la operación minera en las que los cables pueden estar sometidos a presión lateral, como sucede cuando éste se descuelga libremente sobre una ladera desde un banco (Ver fig. 3).

imagen 2

Fig. 3. Cable SHD sometido a presión lateral

La presión lateral es directamente proporcional a la tensión a la que está siendo tirado el cable, e inversamente proporcional al radio en que está siendo curvado, y puede ser calculada usando la siguiente fórmula:

Sin título

 

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