La creciente implantación de variadores de frecuencia (VFD) en la industria ha permitido optimizar el control de motores eléctricos, mejorar la eficiencia energética y reducir costes operativos. Sin embargo, estas ventajas también plantean nuevos retos técnicos relacionados con las interferencias electromagnéticas, las corrientes de fuga y la fiabilidad de las instalaciones.
Uno de los aspectos más importantes para garantizar el correcto funcionamiento de estos sistemas es la elección del cable adecuado. En aplicaciones con variadores de frecuencia, el diseño del cable influye directamente en la compatibilidad electromagnética (EMC), la protección de los equipos y la vida útil de la instalación.
Según explica Top Cable en su artículo sobre cables para accionamiento de motores con frecuencia variable, una selección adecuada del cableado es fundamental para minimizar los efectos de las altas frecuencias generadas por los variadores y garantizar un funcionamiento seguro y eficiente. Entre las soluciones más recomendadas destaca el cableado con tierra concéntrica, diseñado específicamente para gestionar este tipo de fenómenos eléctricos.
En este artículo analizamos las principales ventajas de esta configuración y por qué se ha convertido en una de las opciones preferidas para instalaciones industriales con motores accionados mediante variadores de frecuencia.
¿Qué es un cable con tierra concéntrica?
Un cable con tierra concéntrica incorpora conductores de protección distribuidos de forma simétrica alrededor de los conductores de potencia. Esta configuración crea un camino de retorno de baja impedancia para las corrientes de alta frecuencia generadas por los variadores de frecuencia, contribuyendo a mejorar la compatibilidad electromagnética de la instalación.
Gracias a esta disposición, se reducen las emisiones electromagnéticas, se minimizan las corrientes de modo común y se mejora la protección tanto de los motores como del resto de equipos conectados al sistema. Estas características hacen que el cableado con tierra concéntrica sea una de las soluciones más recomendadas para aplicaciones industriales con variadores de frecuencia.
Principales ventajas del cableado de tierra concéntrico
- Reducción de las interferencias electromagnéticas (EMI)
Los variadores de frecuencia generan señales de alta frecuencia que pueden propagarse por la instalación y afectar a otros equipos electrónicos, sistemas de comunicación o instrumentación.
La configuración de tierra concéntrica proporciona un retorno equilibrado para estas corrientes, reduciendo significativamente las emisiones electromagnéticas. Cuando además se combina con un sistema de apantallamiento adecuado, se consigue una protección mucho más eficaz frente a perturbaciones eléctricas.
- Mayor protección de motores y rodamientos
Las corrientes inducidas de alta frecuencia pueden circular a través de los rodamientos del motor, provocando desgaste prematuro, picaduras eléctricas y reduciendo la vida útil de los equipos.
Al ofrecer un camino de baja impedancia para el retorno de estas corrientes, el cableado con tierra concéntrica ayuda a minimizar estos fenómenos y contribuye a proteger tanto el motor como los elementos mecánicos asociados.
- Menor impacto de las corrientes de fuga
Una de las problemáticas habituales en instalaciones con VFD es la aparición de corrientes de fuga capacitivas. Estas corrientes pueden generar disparos intempestivos de protecciones o afectar al comportamiento general del sistema.
La disposición simétrica de los conductores de tierra favorece la circulación controlada de estas corrientes y reduce su impacto sobre la instalación.
- Mejora de la fiabilidad y estabilidad del sistema
Una correcta gestión de las corrientes de alta frecuencia no solo protege los equipos, sino que también mejora estabilidad de toda la instalación eléctrica.
Top Cable destaca que los diseños con configuración simétrica 3 fases + 3 tierras (3C+3G) ofrecen un comportamiento significativamente superior frente a configuraciones convencionales, especialmente en aplicaciones industriales exigentes.
- Cumplimiento de los requisitos EMC
Cada vez más instalaciones industriales deben cumplir requisitos estrictos de compatibilidad electromagnética. El uso de cables específicamente diseñados para variadores de frecuencia facilita el cumplimiento de estas exigencias y reduce riesgos durante la puesta en marcha y explotación de la instalación.
El ejemplo de TOPDRIVE® VFD ROZ1-K de Top Cable
Como referencia dentro del mercado, Top Cable ha desarrollado el cable TOPDRIVE® VFD ROZ1-K, diseñado específicamente para la alimentación de motores gobernados mediante variadores de frecuencia.
Entre sus principales características destacan:
- Configuración simétrica 3 fases + 3 conductores de tierra (3C+3G).
- Doble apantallamiento mediante cinta aluminio-poliéster y trenza de cobre estañado.
- Cobertura de apantallamiento del 100%
- Aislamiento XLPE de altas prestaciones.
- Cubierta libre de halógenos (LSZH).
- Elevada resistencia frente a interferencias electromagnéticas.
Este diseño permite reducir las emisiones EMI, controlar las corrientes de fuga y proteger tanto los motores como el resto de los equipos conectados a la instalación.
Conclusión
La utilización de cableado con tierra concéntrica representa una solución altamente recomendable en instalaciones con variadores de frecuencia. Su capacidad para reducir interferencias electromagnéticas, minimizar corrientes de fuga y proteger motores y equipos contribuye a mejorar la fiabilidad, la eficiencia y la vida útil de toda la instalación.
En Araelec apostamos por soluciones que garanticen el máximo rendimiento y seguridad en entornos industriales. Por ello, trabajamos con fabricantes de referencia como Top Cable, cuyos desarrollos específicos para aplicaciones VFD permiten afrontar con garantías los desafíos de las instalaciones modernas.