Casquillos de latón para cables blindados: Guía de selección SWA frente a STA

Introducción

Elegir el prensaestopas incorrecto para su cable blindado no es solo un inconveniente, es un riesgo para la seguridad. He visto instalaciones en las que los cables blindados con alambre de acero (SWA) se terminaban con prensaestopas de compresión estándar, dejando el blindaje flotando sin una conexión a tierra adecuada. ¿El resultado? Inspecciones eléctricas fallidas, protección contra fallos comprometida y costosas modificaciones.

Los casquillos de latón para cables blindados son dispositivos de terminación especializados diseñados para fijar mecánicamente y conectar eléctricamente cables blindados con alambre de acero (SWA) o con cinta de acero (STA). Seleccionar el tipo correcto en función de la construcción del blindaje es fundamental para la seguridad, el cumplimiento normativo y la fiabilidad a largo plazo.

Soy Samuel, director de ventas de Bepto Connector, y durante la última década he ayudado a ingenieros de los sectores minero, petroquímico e industrial a lidiar con las complejidades de las terminaciones de cables blindados. Tanto si está instalando un sistema de distribución eléctrica en zonas peligrosas como si está tendiendo cables de control en entornos exteriores adversos, comprender las diferencias entre los prensaestopas SWA y STA le ahorrará tiempo, dinero y posibles incidentes de seguridad. Permítame explicarle todo lo que necesita saber.

Índice

• ¿Qué son los cables SWA y STA y por qué necesitan prensaestopas especializados?
• ¿En qué se diferencian las glándulas de latón SWA y STA en cuanto a diseño y función?
• ¿Cómo seleccionar entre glándulas SWA y STA para su aplicación?
• ¿Cuáles son los pasos críticos para la instalación de prensaestopas blindados?

¿Qué son los cables SWA y STA y por qué necesitan prensaestopas especializados?

Los cables blindados incorporan capas protectoras metálicas que proporcionan protección mecánica y sirven como conductor de protección del circuito (CPC)¹ para las rutas de retorno de la corriente de fallo, pero solo cuando estén debidamente terminadas con prensaestopas compatibles.

Comprensión de los cables SWA (blindados con alambre de acero)

Los cables SWA cuentan con una capa de alambres de acero galvanizado enrollados helicoidalmente alrededor del núcleo del cable. Esta estructura blindada proporciona:

Ventajas de la protección mecánica:

• Alta resistencia al aplastamiento (>1000 N por cada 100 mm en construcciones típicas)
• Excelente resistencia a los daños por impacto durante la instalación.
• Protección contra daños causados por roedores en instalaciones subterráneas
• Adecuado para entierro directo² aplicaciones

Características eléctricas:

• La armadura actúa como CPC con una resistencia típica de 1-3 Ω/km, dependiendo del calibre del cable.
• Proporciona blindaje electromagnético³ para circuitos sensibles
• Debe estar unido por ambos extremos para una protección eficaz contra fallos.
• Común en las normas para cables BS 5467 y BS 6724.

Construcciones típicas:

• Armadura de una sola capa: diámetro del alambre de 0,9 mm, 1,25 mm o 1,6 mm.
• Armadura de doble capa: para cables que requieren una protección mecánica mejorada.
• Paso del cable: normalmente entre 30 y 45 mm, dependiendo del diámetro del cable.

Comprensión de los cables STA (blindados con cinta de acero)

Los cables STA utilizan cinta de acero plana enrollada alrededor del núcleo del cable, lo que ofrece diferentes características de rendimiento:

Ventajas de la protección mecánica:

• Excelente flexibilidad en comparación con SWA (radio de curvatura 30-40% más pequeño)
• Menor peso para niveles de protección equivalentes.
• Instalación más sencilla en espacios reducidos o rutas de cableado complejas.
• Preferido para instalaciones industriales en interiores.

Características eléctricas:

• La armadura de cinta ofrece una resistencia DC inferior a la del SWA equivalente (0,5-1,5 Ω/km).
• Barrera longitudinal superior contra el agua gracias a la construcción con cinta superpuesta.
• Blindaje EMC eficaz con conexión adecuada
• Común en las normas BS 5467 e IEC 60502.

Construcciones típicas:

• Cinta simple: 0,2 mm o 0,5 mm de grosor, 20-50 mm de ancho.
• Cinta doble: capas superpuestas para una mayor protección.
• Superposición de cinta: normalmente 15-25% para evitar la entrada de agua.

Hassan, responsable de calidad de un proyecto de distribución eléctrica en Dubái, especificó inicialmente cables SWA para todas las aplicaciones. Sin embargo, su equipo de instalación tuvo dificultades con los radios de curvatura reducidos que se requerían en las abarrotadas salas eléctricas. Después de que le recomendáramos cables STA para los tramos interiores (reservando los SWA para los tramos exteriores y subterráneos), el tiempo de instalación se redujo en un 35% y desaparecieron los incidentes de daños en los cables.

¿Por qué fallan las glándulas estándar con cables blindados?

Intentar terminar cables blindados con prensaestopas de compresión estándar provoca tres fallos críticos:

1. Sin terminación de armadura: La armadura de acero flota libremente, sin proporcionar retención mecánica ni continuidad eléctrica.
2. Infracciones del código de seguridad: Las normas BS 7671 del Reino Unido, IEC 60364 y NEC exigen la conexión de la armadura para la protección contra fallos.
3. Fallo acelerado del cable: Los cables blindados sin protección pueden deshilacharse, perforar la cubierta exterior y provocar cortocircuitos.

Los prensaestopas blindados especializados resuelven estos problemas mediante mecanismos de sujeción integrados que agarran el blindaje y mantienen el sellado con clasificación IP en la funda exterior.

¿En qué se diferencian las glándulas de latón SWA y STA en cuanto a diseño y función?

La diferencia fundamental entre las glándulas SWA y STA radica en sus mecanismos de sujeción del blindaje, cada uno diseñado específicamente para la geometría del blindaje de alambre o cinta.

Diseño y componentes de la glándula SWA

Las glándulas SWA utilizan un sistema de cono y compresión para sujetar los alambres de acero individuales:

Componentes clave:

1. Cuerpo glandular: Latón niquelado⁴ con roscas métricas o PG, proporciona conexión eléctrica a la carcasa
2. Cono de blindaje: Cono cónico de latón que se encaja entre los alambres individuales de la armadura.
3. Anillo de compresión: Se aprieta alrededor del cono, forzando los cables radialmente hacia adentro para lograr un agarre mecánico.
4. Sello interior: Sellos contra la cubierta interior del cable (debajo de la capa de blindaje)
5. Sello exterior: Sellos contra la cubierta exterior del cable (por encima de la capa de blindaje)
6. Tuerca de seguridad y arandela: Fija el prensaestopas al panel y garantiza la continuidad eléctrica.

Principio de funcionamiento:
A medida que se aprieta el anillo de compresión, el cono de blindaje se encaja más profundamente entre los alambres de acero. Esto crea dos funciones críticas simultáneamente:

• Agarre mecánico: Resistencia a la tracción de 80-150 N, dependiendo del tamaño del cable.
• Conexión eléctrica: Ruta de baja resistencia (<0,1 Ω) desde la armadura a través del cuerpo del prensaestopas hasta la toma de tierra de la carcasa.

Diseño y componentes de la glándula STA

Las glándulas STA utilizan un enfoque diferente optimizado para blindajes de cinta plana:

Componentes clave:

1. Cuerpo glandular: Construcción similar de latón con continuidad de puesta a tierra.
2. Anillo de sujeción blindado: Superficie de sujeción plana que sujeta la armadura de cinta circunferencialmente.
3. Prensaestopas de compresión: Mecanismo de compresión independiente para el sello de la funda exterior.
4. Sello interior: Sellos debajo de la armadura de cinta adhesiva
5. Etiqueta o tornillo de conexión a tierra: Algunos diseños incluyen conexiones de puesta a tierra específicas para la armadura de cinta.
6. Tuerca de seguridad y arandela: Montaje en panel y conexión a tierra

Principio de funcionamiento:
El anillo de sujeción del blindaje comprime el blindaje de cinta contra el cuerpo del prensaestopas, creando una retención basada en la fricción y un contacto eléctrico. Debido a que el blindaje de cinta tiene una mayor superficie de contacto, los prensaestopas STA suelen alcanzar una resistencia de contacto menor (<0,05 Ω) que los prensaestopas SWA equivalentes.

Comparación de rendimiento: glándulas SWA frente a STA

Por qué es importante la elección del material: latón frente a alternativas

El latón niquelado predomina en las aplicaciones de prensaestopas blindados por razones técnicas específicas:

Conductividad eléctrica: El latón proporciona una conductividad IACS (International Annealed Copper Standard) de 15-20%, suficiente para la unión CPC, al tiempo que mantiene la resistencia mecánica.

Resistencia a la corrosión: El recubrimiento de níquel (normalmente de 5 a 10 micras) protege contra la corrosión galvánica cuando el latón entra en contacto con el blindaje de acero. Sin recubrimiento, la corrosión de metales diferentes puede aumentar la resistencia de contacto en 10 veces en un plazo de 2 a 3 años en entornos húmedos.

Maquinabilidad: El latón CW617N permite un roscado de precisión y una geometría cónica difíciles de conseguir con el acero inoxidable a un coste comparable.

Rendimiento EMC: Las glándulas de latón proporcionan una continuidad electromagnética de 360° cuando se unen correctamente, lo cual es fundamental para las aplicaciones de cables blindados en la automatización industrial y la instrumentación.

David, director de compras de una planta química del Reino Unido, inicialmente cuestionó el sobreprecio de 40% de los prensaestopas SWA de latón niquelado frente a las alternativas de aluminio. Sin embargo, después de que su equipo de mantenimiento descubriera prensaestopas de aluminio corroídos durante una inspección rutinaria (tan solo 18 meses después de su instalación en un entorno ligeramente corrosivo), el valor quedó claro. El proyecto de sustitución costó 8 veces la diferencia de precio original, sin incluir el tiempo de inactividad de la producción.

¿Cómo seleccionar entre glándulas SWA y STA para su aplicación?

Para seleccionar el prensaestopas blindado adecuado, es necesario tener en cuenta la estructura del cable, las condiciones ambientales y las limitaciones de instalación, y compararlas con las especificaciones del prensaestopas.

Paso 1: Identifique el tipo de blindaje de su cable

Esto parece obvio, pero los errores de identificación son sorprendentemente comunes, especialmente con cables de regiones con estándares diferentes.

Identificación visual:

• SWA: Retire 50 mm de la cubierta exterior; verá cables redondos individuales enrollados helicoidalmente.
• STA: Retire la cubierta exterior: verá una cinta metálica plana envuelta alrededor del núcleo.
• AWA (armadura de alambre de aluminio): Similar al SWA, pero con cables de aluminio (requiere especificaciones de prensaestopas diferentes).

Compruebe las marcas del cable:

• Los cables BS 5467 suelen especificar “SWA” o “STA” en la designación.
• Los cables IEC pueden utilizar códigos como “SWA” o “STA” en la descripción de su construcción.
• En caso de duda, consulte la hoja de datos del fabricante del cable.

Consejo profesional: Algunos cables utilizan doble blindaje (cinta + alambre). Estos requieren prensaestopas especializados; póngase en contacto con nuestro equipo técnico de Bepto para obtener recomendaciones.

Paso 2: Adapte el tamaño de la glándula a las dimensiones del cable.

Los prensaestopas blindados requieren tres medidas críticas:

1. Diámetro exterior del cable (sobre la cubierta exterior):

• Mida con calibres en tres puntos.
• Utilice la lectura máxima para seleccionar la glándula.
• Rango típico: 10-75 mm para cables de alimentación industriales.

2. Diámetro del alambre de armadura (SWA) o grosor de la cinta (STA):

• SWA: Mida el diámetro individual del cable (tamaños comunes: 0,9 mm, 1,25 mm, 1,6 mm, 2,0 mm).
• STA: Mida el grosor de la cinta con un micrómetro (habitualmente: 0,2 mm, 0,5 mm, 0,8 mm).
• Esto determina el tamaño correcto del cono o la abrazadera de la armadura.

3. Diámetro interior de la funda (debajo del blindaje):

• Determina el tamaño del sello interior.
• Fundamental para alcanzar la clasificación IP68

Paso 3: Considerar los factores ambientales y de aplicación

Paso 4: Verificar los requisitos de cumplimiento

Las diferentes industrias y regiones imponen requisitos específicos:

Instalaciones en el Reino Unido (BS 7671):

• La armadura debe estar unida por ambos extremos para que funcione el CPC.
• La glándula debe mantener la clasificación IP de la carcasa.
• Se debe verificar la capacidad mínima de corriente de cortocircuito.

Instalaciones europeas (IEC 60364):

• La glándula debe proporcionar una resistencia de unión inferior a 0,1 Ω.
• Requisitos de comportamiento frente al fuego en edificios públicos
• Cumplimiento de las normativas RoHS y REACH para materiales

Instalaciones en Norteamérica (NEC):

• Glándulas homologadas necesarias para zonas peligrosas
• Requisitos específicos de par para componentes de compresión
• Se debe verificar y documentar la continuidad de la conexión a tierra.

Instalaciones en zonas peligrosas (ATEX/IECEx):

• Glándulas certificadas obligatorias (clasificación estándar de área nula de glándulas)
• La clase de temperatura debe coincidir con las clasificaciones del cable y del equipo.
• La instalación debe seguir exactamente los planos certificados por el fabricante.

Paso 5: Calcular la cantidad necesaria y la estrategia de repuestos

Planificación de la instalación:

• Solicite glándulas adicionales 5-10% para daños/errores de instalación.
• Repuestos en stock de tamaños comunes para mantenimiento (normalmente entre 2 y 5 por tamaño).
• Considerar la posibilidad de estandarizar un menor número de tamaños de glándulas para simplificar el inventario.

Mantenimiento a largo plazo:

• Los prensaestopas blindados rara vez fallan si se instalan correctamente.
• Mantenga sellos de repuesto en stock (los sellos se degradan antes que los componentes metálicos).
• Documentar los tamaños de los prensaestopas y las especificaciones de los cables para futuras ampliaciones.

¿Cuáles son los pasos críticos para la instalación de prensaestopas blindados?

La instalación adecuada de los prensaestopas blindados requiere precisión y atención al detalle; los atajos pueden provocar riesgos para la seguridad y fallos prematuros.

Preparación previa a la instalación

Herramientas necesarias:

• Cuchillo pelacables o herramienta pelacables blindados
• Sierra para metales (para cortar alambres/cinta de blindaje)
• Lima (para desbarbar los extremos cortados de la armadura)
• Llave dinamométrica (para el apriete final)
• Comprobador de continuidad (para verificar la conexión a tierra)

Precauciones de seguridad:

• Utilice guantes resistentes a los cortes: los extremos del alambre blindado son extremadamente afilados.
• Asegúrese de que el cable esté desenergizado y aislado.
• Verifique la identificación del cable antes de cortarlo.

Instalación paso a paso para glándulas SWA

1. Retire la funda exterior (50-75 mm):

• Utilice con cuidado un cuchillo para cables para evitar dañar los cables blindados.
• Retire la funda para dejar al descubierto los cables limpios de la armadura.
• Longitud típica: 60 mm para prensaestopas M20-M32, 80 mm para M40-M63.

2. Cortar y preparar los cables de blindaje:

• Corte los cables a la longitud requerida (normalmente entre 40 y 50 mm desde el extremo de la funda).
• Lime los extremos de los cables para eliminar las rebabas afiladas (paso de seguridad crítico).
• Separe ligeramente los cables para permitir la inserción del cono.
• Advertencia: NO desenrolle los cables: mantenga la estructura helicoidal.

3. Monte los componentes del prensaestopas en el cable:

• Deslice la contratuerca, la arandela y el cuerpo del prensaestopas sobre el cable (antes de insertar el cono).
• Inserte el cono de blindaje entre los cables, asegurando una distribución uniforme.
• Coloque el cono de manera que los cables queden en las ranuras del cono.

4. Retire la funda interior para el sello interior:

• Retire entre 15 y 25 mm adicionales de la funda interior (debajo de la armadura).
• Asegúrese de que la superficie de contacto del sello esté limpia y sin daños.
• Compruebe si hay perforaciones de alambre de blindaje en la funda interior.

5. Instale los sellos y apriete el anillo de compresión:

• Coloque el sello interior en el cable debajo de la armadura.
• Coloque el sello exterior en la funda exterior.
• Enroscar el anillo de compresión en el cuerpo del prensaestopas.
• Apriete con la mano hasta que note resistencia.
• Aplicar llave dinamométrica: normalmente 15-25 Nm para M20-M32, 30-45 Nm para M40-M63.

6. Monte en la carcasa y compruebe:

• Pase el prensaestopas por el orificio del panel.
• Instalar la arandela y la contratuerca dentro de la carcasa.
• Apriete la contratuerca según las especificaciones del fabricante (normalmente entre 20 y 35 Nm).
• Crítico: Verifique la continuidad eléctrica desde la armadura a través del prensaestopas hasta la toma de tierra de la carcasa (<0,1 Ω).

Instalación paso a paso para glándulas STA

1. Pelar la cubierta exterior (40-60 mm):

• Retire con cuidado la funda exterior sin dañar la cinta protectora.
• Exponga la superficie limpia de la cinta protectora.
• Longitud típica: 50 mm para glándulas estándar.

2. Prepare la armadura de cinta adhesiva:

• NO corte la cinta protectora en esta fase.
• Asegúrese de que los bordes de la cinta estén lisos y no deshilachados.
• Limpia cualquier residuo de adhesivo de la superficie de la cinta.

3. Ensamble los componentes del prensaestopas:

• Deslice la contratuerca, la arandela, el cuerpo del prensaestopas y el anillo de sujeción blindado sobre el cable.
• Coloque el anillo de sujeción del blindaje sobre la sección del blindaje de cinta.

4. Armadura de cinta adhesiva segura:

• Algunos diseños requieren cortar la cinta después de colocar la abrazadera.
• Otros se fijan sobre la cinta intacta; siga las instrucciones del fabricante.
• Asegúrese de que la abrazadera haga contacto con la cinta a lo largo de los 360° de circunferencia.

5. Retire la funda interior e instale las juntas:

• Retire la funda interior debajo de la cinta protectora (15-20 mm).
• Instalar el sello interior.
• Coloque el sello exterior en la funda exterior.
• Apriete la glándula de compresión al par especificado (normalmente entre 12 y 20 Nm para M20-M32).

6. Montaje final y pruebas:

• Montar en el panel de la carcasa
• Apriete la contratuerca según las especificaciones.
• Verifique la continuidad de tierra (<0,1 Ω).
• Realice la prueba de clasificación IP si así lo exigen las normas de instalación.

Errores comunes de instalación que debe evitar

Error #1: Uso de conectores SWA en cables STA (o viceversa)

• Consecuencia: Armadura mal fijada, sin conexión eléctrica, infracción del código de seguridad.
• Solución: Compruebe siempre el tipo de cable antes de pedir prensaestopas.

Error #2: Apretar en exceso los componentes de compresión.

• Consecuencia: Núcleos de cable aplastados, aislamiento dañado, capacidad de corriente reducida.
• Solución: Utilice siempre una llave dinamométrica según las especificaciones del fabricante.

Error #3: Preparación inadecuada del alambre de blindaje

• Consecuencia: Los extremos afilados del cable perforan el sello interior, lo que provoca un fallo en la clasificación IP.
• Solución: Lije siempre los extremos de los cables y revíselos antes del montaje.

Error #4: Olvidar enroscar los componentes antes de insertar el cono.

• Consecuencia: Tener que desmontar y reiniciar la instalación.
• Solución: Coloque todos los componentes en el orden de montaje antes de comenzar.

Error #5: No verificar la continuidad de la conexión a tierra.

• Consecuencia: Protección contra fallos ineficaz, inspección eléctrica fallida.
• Solución: Compruebe todas las válvulas con un comprobador de continuidad antes de ponerlas en funcionamiento.

Conclusión

La elección entre prensaestopas de latón SWA y STA no solo consiste en adaptarse al tipo de blindaje, sino también en garantizar la seguridad, el cumplimiento normativo y la fiabilidad a largo plazo en instalaciones críticas de alimentación y control. Al comprender las diferencias mecánicas y eléctricas entre las terminaciones con armadura de alambre y cinta, podrá especificar los prensaestopas correctos desde el primer momento y evitar costosas modificaciones o incidentes de seguridad.

En Bepto Connector, fabricamos una gama completa de prensaestopas blindados de latón para aplicaciones SWA y STA, con tamaños desde M20 hasta M75 y certificaciones que incluyen ATEX, IECEx y homologaciones marítimas. Nuestro equipo de ingeniería ofrece consultas gratuitas sobre la compatibilidad entre cables y prensaestopas y puede proporcionar planos técnicos de instalación para los requisitos específicos de su proyecto. Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para obtener guías de selección detalladas, certificados de materiales y precios competitivos directos de fábrica para prensaestopas blindados.

Preguntas frecuentes sobre los casquillos de latón SWA y STA