El cable revestido de cobre con aislamiento mineral es una variedad de cable eléctrico hecho de conductores de cobre dentro de una funda de cobre, aislado con polvo de óxido de magnesio inorgánico . El nombre a menudo se abrevia como MICC o MI cable, y se conoce coloquialmente como pyro (porque el fabricante y proveedor original de este producto en el Reino Unido era una empresa llamada Pyrotenax ). Un producto similar revestido con metales distintos del cobre se llama cable con revestimiento metálico con aislamiento mineral (MIMS).
El cable MI se fabrica colocando varillas de cobre dentro de un tubo de cobre circular y llenando los espacios con polvo de óxido de magnesio seco . Luego, el conjunto general se presiona entre rodillos para reducir su diámetro (y aumentar su longitud). En un cable MI se suelen encontrar hasta siete conductores, aunque algunos fabricantes ofrecen hasta 19.
Dado que los cables MI no utilizan material orgánico como aislamiento (excepto en los extremos), son más resistentes al fuego que los cables con aislamiento de plástico. Los cables MI se utilizan en aplicaciones críticas de protección contra incendios , como circuitos de alarma, bombas contra incendios y sistemas de control de humo. En industrias de procesos que manejan fluidos inflamables, el cable MI se utiliza donde, de otro modo, pequeños incendios causarían daños a los cables de control o de alimentación. El cable MI también es altamente resistente a la radiación ionizante y, por lo tanto, encuentra aplicaciones en instrumentación para reactores nucleares y aparatos de física nuclear.
Los cables MI pueden estar cubiertos con una funda de plástico, coloreada para fines de identificación. La funda de plástico también proporciona protección adicional contra la corrosión a la funda de cobre.
El tubo metálico protege los conductores de interferencias electromagnéticas . La funda metálica también protege físicamente a los conductores, sobre todo del contacto accidental con otros conductores energizados.
La primera patente para el cable MI fue otorgada al inventor suizo Arnold Francois Borel en 1896. Inicialmente, el mineral aislante se describía en la solicitud de patente como vidrio pulverizado, piedras de silicio o amianto , en forma de polvo. Gran desarrollo se produjo gracias a la empresa francesa Société Alsacienne de Construction Mécanique. [1] La producción comercial comenzó en 1932 y gran parte del cable con aislamiento mineral se utilizó en barcos como el Normandie y petroleros , y en aplicaciones tan críticas como el museo del Louvre . En 1937, la empresa británica Pyrotenax , tras haber comprado los derechos de patente del producto a la empresa francesa, inició su producción. Durante la Segunda Guerra Mundial, gran parte del producto de la empresa se utilizó en equipamiento militar. La empresa salió a bolsa en 1954. [2]
Alrededor de 1947, la Asociación Británica de Fabricantes de Cables investigó la opción de fabricar un cable con aislamiento mineral que pudiera competir con el producto Pyrotenax. Los fabricantes de los productos "Bicalmin" y "Glomin" finalmente se fusionaron con la empresa Pyrotenax.
La empresa Pyrotenax introdujo una versión con funda de aluminio de su producto en 1964. Actualmente, el cable MI se fabrica en varios países. Pyrotenax es ahora una marca de nVent (anteriormente conocida como Pentair Thermal Management).
Los cables MI se utilizan para circuitos de alimentación y control de equipos críticos, como los siguientes ejemplos:
El cable MI cumple con la protección pasiva contra incendios llamada integridad del circuito , cuyo objetivo es proporcionar operatividad de los circuitos eléctricos críticos durante un incendio. Está sujeto a estrictos listados y aprobaciones, uso y cumplimiento.
Un producto de apariencia similar es el cable calefactor de trazas con aislamiento mineral , en el que los conductores están hechos de una aleación de alta resistencia. Se utiliza un cable calefactor para proteger las tuberías contra la congelación o para mantener la temperatura de las tuberías y recipientes de proceso. Es posible que un cable calefactor de resistencia MI no se pueda reparar si está dañado. La mayoría de los elementos calefactores de estufas y hornos eléctricos están construidos de manera similar.
La construcción del cable MI lo hace mecánicamente robusto y resistente al impacto. [5] El revestimiento de cobre es impermeable y resistente a la luz ultravioleta y a muchos elementos corrosivos. El cable MI está aprobado para su uso en áreas con concentraciones peligrosas de sustancias inflamables, siendo poco probable que inicie una explosión incluso durante condiciones de falla del circuito. El cable MI no produce humo, no es tóxico y no soporta la combustión. El cable cumple y supera la norma BS 5839-1, lo que le otorga una clasificación de resistencia al fuego que supera los 950 °C durante más de tres horas con tensión mecánica y pulverización de agua simultáneas, sin fallos.
El cable MI se utiliza principalmente para entornos de alta temperatura o sistemas de señal y energía críticos para la seguridad; sin embargo, también se puede utilizar dentro de un área alquilada, transportando electricidad suministrada y facturada al propietario. Por ejemplo, para un sistema de extracción comunitario o un amplificador de antena, proporciona un cable de suministro que no se puede "conectar" fácilmente para obtener energía gratuita.
El conjunto de cables terminado se puede doblar para seguir las formas de los edificios o alrededor de obstáculos, lo que permite una apariencia ordenada cuando se expone.
Dado que el aislamiento inorgánico no se degrada con el calentamiento (moderado), se puede permitir que el conjunto de cables terminado alcance temperaturas más altas que los cables aislados con plástico; los límites al aumento de temperatura pueden deberse únicamente al posible contacto de la funda con personas o estructuras o al punto de fusión físico del cobre. Esto también puede permitir el uso de un cable de sección transversal más pequeña en aplicaciones particulares.
Una ventaja adicional del cable Mi es la posibilidad de utilizar el blindaje de cobre como neutro o tierra en situaciones particulares.
Debido a la oxidación , el revestimiento de cobre se oscurece con el tiempo. Sin embargo, cuando se instalan cables MICC con una cubierta de cobre desnudo en lugares húmedos, particularmente donde se ha utilizado mortero de cal, el agua y la cal se combinan para crear una acción electrolítica con el cobre desnudo. De manera similar, la acción electrolítica también puede deberse a la instalación de cables MICC sin revestimiento en roble nuevo. La reacción hace que el cobre se carcoma, se haga un agujero en la funda del cable y se deje entrar agua, provocando una rotura del aislamiento que provoca cortocircuitos. El material de la funda de cobre suele ser resistente a la mayoría de los productos químicos, pero puede resultar gravemente dañado por los compuestos que contienen amoníaco y la orina . Un orificio en el revestimiento de cobre permitirá que la humedad entre en el aislamiento y, en última instancia, falle el circuito. Es posible que se requiera una cubierta de PVC o cubiertas de otros metales cuando se espera que se produzcan tales daños químicos. Cuando el cable MI está incrustado en hormigón, como en el caso del cable de calefacción por suelo radiante, es susceptible de sufrir daños físicos por parte de los trabajadores del hormigón que trabajan el hormigón en el vertido. Si el revestimiento está dañado, se pueden desarrollar orificios en la cubierta de cobre, lo que provocará una falla prematura del sistema.
Si bien la longitud del cable MI es muy resistente, en algún momento, cada tramo de cableado termina en un empalme o dentro de un equipo eléctrico. Estas terminaciones son vulnerables al fuego, la humedad o el impacto mecánico. MICC no es adecuado para su uso donde esté sujeto a vibraciones o flexión, por ejemplo, conexión a maquinaria pesada o móvil. La vibración puede provocar grietas en el revestimiento y los núcleos, provocando fallos.
Durante la instalación, el cable MI no debe doblarse repetidamente ya que esto provocará endurecimiento por trabajo y grietas en el revestimiento y los núcleos. Se debe respetar un radio de curvatura mínimo y el cable debe sujetarse a intervalos regulares. El aislamiento de óxido de magnesio es higroscópico por lo que el cable MICC debe protegerse de la humedad hasta su terminación. La terminación requiere quitar el revestimiento de cobre y colocar un casquillo de compresión. Los conductores individuales están aislados con fundas de plástico. Luego se vierte una cinta selladora, masilla aislante o una resina epoxi en el accesorio del casquillo de compresión para proporcionar un sello hermético. Si una terminación es defectuosa debido a mano de obra o daño, entonces el óxido de magnesio absorberá la humedad y perderá sus propiedades aislantes. La instalación de un cable MI lleva más tiempo que la instalación de un cable armado con cubierta de PVC del mismo tamaño de conductor. [6] La instalación de MICC es, por tanto, una tarea costosa.
El cable MI solo se fabrica con clasificaciones de hasta 1000 voltios.
El aislamiento de óxido de magnesio tiene una alta afinidad por la humedad. La humedad introducida en el cable puede provocar fugas eléctricas desde los conductores internos hasta la funda metálica. La humedad absorbida en un extremo cortado del cable puede eliminarse calentando el cable. Si la cubierta del cable MI se ha dañado, el óxido de magnesio absorberá la humedad hacia el cable y perderá sus propiedades aislantes, provocando cortocircuitos en el revestimiento de cobre y de allí a tierra. A menudo es necesario quitar de 0,5 a 2 metros (1,6 a 6,6 pies) del cable MI y empalmar una nueva sección para realizar la reparación. Dependiendo del tamaño y la cantidad de conductores, una sola terminación puede ser una tarea grande de reparar. [6]
La integridad del circuito para cables convencionales con aislamiento de plástico requiere medidas adicionales para obtener una clasificación de resistencia al fuego o para reducir la inflamabilidad y las contribuciones de humo a un grado mínimo aceptable para ciertos tipos de construcción. Recubrimientos rociados o envolturas flexibles cubren el aislamiento plástico para protegerlo de las llamas y reducir su capacidad de propagación de las llamas. Sin embargo, dado que estos recubrimientos reducen la disipación de calor de los cables, a menudo deben clasificarse para menos corriente después de la aplicación de recubrimientos resistentes al fuego. Esto se llama reducción de capacidad actual. Se puede probar mediante el uso del procedimiento estándar IEEE 848 para la determinación de la reducción de ampacidad de cables protegidos contra incendios.
