Otros · 12 de septiembre de 2026
Cómo Seleccionar Cables de Instrumentación para Subestaciones
Si elijo mal el cable, puedo terminar con ruido, falsas alarmas, pérdida de comunicación y hasta disparos no deseados. En una subestación, yo parto por cuatro filtros simples: tipo de señal, lugar de instalación, blindaje y sección, y separación frente a potencia.
En corto, esto es lo que tengo que revisar antes de comprar:
- 4–20 mA: par trenzado apantallado, con pantalla a tierra en un solo extremo
- RS-485 / bus de campo: cable de datos con 120 Ω, 22–24 AWG y baja capacitancia
- RTD / termocuplas: pares o tríadas según el sensor
- Interior: cubiertas LSZH, o PVC / XLPE / EPR según temperatura y uso
- Exterior: resistencia a UV, humedad, golpes y, si aplica, direct burial
- Ruido eléctrico: blindaje correcto y segregación frente a cables de potencia
- Lazos largos: revisar caída de tensión con 20 mA y resistencia total de ida y vuelta
También hay dos errores que yo no dejaría pasar:
- Aterrizar la pantalla en ambos extremos, porque puede meter ruido de 50/60 Hz
- Correr señal junto a potencia sin separación, porque a menos de 50 mm se pueden inducir entre 15 y 30 V
Si necesito una regla simple, uso esta: primero defino la señal; después, el ambiente; al final, valido ficha técnica, blindaje, calibre y montaje. Así evito comprar un cable “parecido” que después falle en terreno.
| Punto | Qué revisar | Dato clave |
|---|---|---|
| Señal | Analógica, digital, temperatura o datos | 4–20 mA, RS-485, RTD, termocupla |
| Datos | Impedancia y capacitancia | 120 Ω y menos de 82 pF/m en conductor-blindaje para RS-485 |
| Sección | Largo del lazo y caída de tensión | En 4–20 mA: V = 0,020 A × R lazo |
| Instalación | Interior, exterior, enterrado, exposición | sun res, -ER, direct burial |
| EMI/RFI | Blindaje y separación | Pantalla a tierra en un punto |
Con esa base, ya puedo entrar al detalle del proyecto sin partir desde cero.
Cómo Seleccionar Cables de Instrumentación para Subestaciones: 4 Pasos Clave
CABLES DE CONTROL DE INSTRUMENTACIÓN
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Paso 1: Define el tipo de señal y la función del circuito
Antes de elegir un cable, conviene dejar por escrito qué lleva cada circuito: tipo de señal, distancia, función y nivel de interferencia del lugar. Ese paso ahorra tiempo y evita errores típicos de selección. Cuando haces esa clasificación desde el inicio, el cable correcto se vuelve mucho más claro.
Señales analógicas, digitales y de temperatura
No todos los circuitos piden lo mismo, aunque a simple vista parezcan parecidos.
En lazos 4–20 mA, usa par trenzado apantallado y conecta la pantalla a tierra solo en el extremo del panel. Ese detalle importa mucho: si aterrizas la pantalla en ambos extremos, puedes meter ruido en vez de sacarlo.
Los circuitos digitales de estado y comando suelen trabajar bien con cables multiconductor de instrumentación. La razón es simple: ayudan en el tendido y dan mejor protección mecánica.
Para RTD y termocuplas, usa pares o tríadas que sean compatibles con el tipo de sensor. Acá no sirve “algo parecido”; la compatibilidad con el sensor manda.
Circuitos de comunicación RS-485 y bus de campo
Los enlaces RS-485 y bus de campo necesitan cable pensado para datos, no un cable genérico. La referencia base es esta: impedancia de 120 ohmios, baja capacitancia y calibre 22–24 AWG.
Si ese punto se pasa por alto, después aparecen fallas intermitentes, problemas de comunicación o lecturas que se caen sin aviso.
Relaciona cada circuito con un formato de cable
La relación entre circuito y cable recomendado queda así:
| Tipo de circuito | Formato de cable recomendado | Especificación clave |
|---|---|---|
| Analógico (4–20 mA) | Par trenzado apantallado | Pantalla a tierra en un solo extremo |
| Digital / Comando | Multiconductor de instrumentación | Facilitar tendido y protección mecánica |
| RS-485 / Bus de campo | Par trenzado apantallado de baja capacitancia | 120 ohmios; 22–24 AWG |
| Temperatura (RTD / termocupla) | Par o tríada apantallada | Compatible con el tipo de sensor |
Con cada circuito ya definido, el siguiente filtro pasa a ser el ambiente de instalación.
Paso 2: Adapta la construcción del cable al entorno de instalación
Ahora toca ajustar la construcción del cable según el lugar donde se va a instalar. Acá no se trata solo de que “funcione”. También importa cómo responde frente al fuego, la humedad, el sol y los golpes del día a día.
Paneles interiores, salas de control y bandejas
En espacios cerrados, como salas de control y paneles, conviene priorizar la baja propagación de llama y la baja emisión de humo. Si ocurre un incendio, una construcción LSZH (libre de halógenos y de baja emisión de humo) ayuda a bajar el riesgo y a limitar el humo dentro del recinto.
Si además necesitas más margen térmico, XLPE o EPR soportan hasta 90 °C. PVC, en cambio, calza mejor en uso general interior y en aplicaciones menos exigentes.
Con el entorno interior ya claro, el paso siguiente es pedir la protección que haga falta en exterior o en zonas más expuestas.
Tendidos exteriores, humedad, UV y protección mecánica
En tramos exteriores, la cubierta debe aguantar radiación UV, humedad y esfuerzo mecánico. Si el cable va a recibir sol directo, revisa que la cubierta exterior sea resistente a rayos UV, con marcación sun res.
Cuando hay humedad alta o riesgo de inmersión, conviene pensar en cubiertas de plomo o aluminio corrugado para mejorar la estanqueidad. Y si el cable puede sufrir daño físico, lo más sensato es usar armadura de flejes o alambres de acero. Dicho simple: si el entorno pega duro, el cable también tiene que venir listo para eso.
En tramos de transición entre bandeja y equipo sin ducto, revisa la marcación -ER para tramos con soporte mecánico. Si la instalación va enterrada sin ducto, el cable debe venir marcado como direct burial, porque está probado para resistir más aplastamiento e impacto.
| Condición de instalación | Protección recomendada |
|---|---|
| Sala de control / panel interior | LSZH y baja propagación de llama |
| Bandeja exterior con exposición solar | Cubierta resistente a rayos UV (sun res) |
| Zona costera o alta humedad | Cubierta de plomo o aluminio corrugado |
| Tramo expuesto con riesgo de daño físico | Armadura con flejes o alambres de acero |
| Enterramiento directo sin ducto | Marcación direct burial |
Con la cubierta y la protección mecánica ya resueltas, sigue revisar el blindaje, la sección del conductor y la segregación.
Paso 3: Elige el blindaje, la sección del conductor y las reglas de segregación
Con la cubierta y la protección mecánica ya resueltas, todavía faltan tres chequeos técnicos antes de comprar: el blindaje, la sección del conductor y la separación física frente a cables de potencia.
Elige el blindaje correcto según el nivel de ruido
El trenzado y el blindaje no hacen lo mismo. El trenzado de los conductores ayuda a cancelar la interferencia electromagnética ligada a campos magnéticos, como la que producen los motores. El blindaje, en cambio, frena la interferencia de radiofrecuencia que viene de fuentes de alto voltaje.
En una subestación, lo normal es encontrarse con ambas cosas al mismo tiempo. Por eso, conviene elegir la construcción del cable según el tipo de circuito y cuánto ruido hay alrededor.
| Tipo de blindaje | Uso típico | Entorno de ruido | Limitaciones |
|---|---|---|---|
| Par trenzado sin blindaje | Entornos de bajo ruido | Interferencia magnética, con rechazo de modo común | Vulnerable a RFI y campos eléctricos |
| Blindaje general de lámina de aluminio | Señales analógicas estáticas 4–20 mA | Interferencia electrostática y RFI | Menos resistente a la flexión continua |
| Malla de cobre estañado (≥85%) | Encoders y control de VFD | Ruido radiado de alta frecuencia | Mayor costo y peso |
| Simétrico blindado (3+3+E) | Alimentación de motores con VFD | Corrientes de modo común de alta frecuencia | Requiere terminación específica |
Para redes RS-485, pide un par trenzado blindado de baja capacitancia, con impedancia característica de 120 Ω y capacitancia conductor-blindaje menor a 82 pF/m.
Verifica la sección del conductor según la longitud del lazo
Acá no basta con mirar el catálogo. Mide la longitud total del recorrido, ida y vuelta, calcula la resistencia del lazo y sube la sección si el valor pasa el límite aceptado por el transmisor o por la tarjeta de entrada.
La resistencia se calcula con R = (ρ · L) / A, donde la resistividad del cobre es 0,017241 Ω·mm²/m a 20 °C. En un lazo 4–20 mA, la caída de tensión se calcula como V = 0,020 A × R_lazo. Esa caída debe restarse del voltaje de alimentación para asegurar que el transmisor siga recibiendo el mínimo operativo requerido, por ejemplo 12 V CC.
| Sección del conductor | Uso típico en subestación | Observaciones |
|---|---|---|
| 22–24 AWG (0,20–0,33 mm²) | RS-485 y otras comunicaciones de datos | Rango recomendado para redes de datos; busca 120 Ω y baja capacitancia. |
| 16–18 AWG | Señales analógicas 4–20 mA | Ayuda a limitar la caída de tensión. |
| 16–20 AWG | RTD de 3 o 4 hilos | Reduce la resistencia de línea. |
Dicho simple: mientras más largo el recorrido, más importa este punto. Un cable que “sirve” en papel puede darte problemas en terreno si la caída de tensión se come el margen del equipo.
Aplica segregación y puesta a tierra del blindaje
La regla más importante es simple: no corras cables de instrumentación sin blindaje junto a cables de potencia en la misma bandeja o ducto. Si un cable de control sin blindaje va en paralelo con un cable de potencia a menos de 50 mm, puede captar entre 15 y 30 V de ruido inducido. Y eso ya no es un detalle menor.
Para la puesta a tierra del blindaje, usa conexión en un solo punto. Lleva el hilo de drenaje a la barra de tierra de instrumento o señal del panel de control o PLC, y deja aislado el extremo de campo. Si conectas ambos extremos, se forma un bucle de tierra que puede meter zumbido de 50/60 Hz en los conductores de señal.
También conviene usar una barra SG dedicada, separada de la barra de tierra de protección PE de los equipos de potencia. Esa separación ayuda a mantener las señales más limpias y evita mezclar retornos que no deberían cruzarse.
En bandejas compartidas, agrupa todas las fases y el neutro de un mismo circuito de potencia en el mismo compartimento. Así, la suma vectorial de las corrientes se anula y el campo magnético resultante baja.
Paso 4: Verifica las especificaciones y elige el cable correcto
Con la señal, el entorno y el blindaje ya definidos, toca pasar eso a una especificación de compra clara. Acá es donde varias decisiones buenas se pierden por un detalle chico: pedir un cable “parecido” en vez del cable correcto.
Arma un listado de cables antes de comprar
Antes de hacer cualquier pedido, conviene armar un listado completo de todos los circuitos del proyecto. Para cada uno, deja documentado lo siguiente:
- función del circuito
- cantidad de pares o conductores
- tipo de blindaje
- sección
- material de cubierta
- condición ambiental
- longitud total en m
- ubicación
Este listado no es un simple papeleo. Sirve para cruzar cada circuito con el diagrama unifilar y los esquemas de cableado, y así confirmar que el conteo de conductores también considere reservas para mantenimiento futuro. Además, es el documento que van a usar ingeniería y compras para revisar y validar la adquisición.
Con ese listado en la mano, ya puedes comparar cada requisito con un producto disponible, sin dejar espacio para supuestos.
Requisitos frecuentes mapeados a productos de Inducable
La tabla resume opciones de referencia para los casos más comunes en subestaciones. En Inducable puedes revisar cables Belden para estas aplicaciones.
| Modelo | Tipo de señal | Blindaje | Sección | Uso típico en subestación |
|---|---|---|---|---|
| Belden 8760 | Analógica 4–20 mA | Lámina general (Beldfoil) | 18 AWG, 1 par | Transmisores de presión y temperatura |
| Belden 3105 | RS-485 | Lámina + malla (90%) | 22 AWG, 1 par | Redes de datos industriales |
| Belden 3076 | Foundation Fieldbus / Profibus PA | Lámina general | 18 AWG, 1 par | Bus de campo en subestaciones |
Para RS-485, exige impedancia y capacitancia certificadas. No compres por semejanza visual ni porque “la otra vez funcionó” con otro cable. En este punto, ese atajo suele salir caro.
Puedes revisar la disponibilidad y las especificaciones de estos cables en inducable.cl.
Conclusión: Chequeos finales antes de instalar
El proceso completo se resume en cuatro pasos y conviene respetar ese orden: define la señal, ajusta la construcción al entorno, elige blindaje y sección y aplica segregación. Un cable bien elegido baja las fallas por interferencia, hace más simple el mantenimiento y ayuda a alargar la vida útil del sistema.
Antes de instalar, confirma ficha técnica, disponibilidad y compatibilidad.
FAQs
¿Cómo calcular la caída de tensión en un lazo 4–20 mA?
Aplique la ley de Ohm: VD = I × R. Aquí, VD es la caída de tensión en voltios, I es la corriente máxima del lazo (0,020 A) y R es la resistencia total del bucle en ohmios.
En la práctica, esto significa que debe considerar la resistencia total del cableado y del equipo receptor. Ese valor cambia según la sección del conductor – por ejemplo, 0,20 mm² a 0,33 mm² – y la longitud total del tendido.
Dicho de forma simple: mientras más largo sea el cable, y mientras menor sea la sección del conductor, mayor será la resistencia del bucle. Y si la resistencia sube, también aumenta la caída de tensión.
¿Qué pasa si conecto la pantalla a tierra en ambos extremos?
Conectar la pantalla a tierra en ambos extremos forma un lazo cerrado. ¿El problema? Ese lazo hace que circulen corrientes no deseadas.
Esas corrientes meten ruido eléctrico en los cables de señal, con zumbidos de 50 Hz o 60 Hz, y anulan la protección que entrega la pantalla. O sea, la malla que debía bloquear interferencias termina jugando en contra.
Además, esas corrientes generan calor y bajan la ampacidad del cable.
En instrumentación, la práctica recomendada es simple: conectar el drenaje a tierra solo en el extremo del panel de control y dejar aislado el extremo del transmisor.
¿Cómo sé si necesito cable LSZH, armadura o direct burial?
Evalúe los riesgos mecánicos, del entorno y de seguridad de la instalación.
- LSZH: clave en espacios cerrados o con alta densidad de personas, porque en caso de incendio no emite humos tóxicos ni halógenos.
- Armadura: se necesita si el cable requiere protección mecánica frente a golpes, presión o caída de objetos.
- Direct burial: se usa para enterramiento directo, con resistencia a la humedad y a agentes agresivos del terreno.
