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Para dimensionar una bandeja portacables, primero sume los diámetros exteriores de todos los cables del recorrido y aplique un factor de llenado del 40-50%. A continuación, seleccione el siguiente ancho estándar (normalmente 150, 300, 450 o 600 mm). Después, compruebe la capacidad de carga de la bandeja (por ejemplo, 75-150 kg/m según las pruebas de la norma IEC 61537) en función del peso total del cable, más un margen del 20-30% para futuras ampliaciones.
Antes de decidir el tamaño de la bandeja portacables que necesita, debe conocer la sección transversal del cable que va a transportar y la proporción de llenado aceptable. El ancho de la bandeja es, en esencia, la superficie de cable requerida dividida por la proporción de llenado permitida, más un margen para futuros circuitos.
Cree una tabla o hoja de cálculo breve, con una fila por cada tipo de cable en la ruta, indicando la cantidad, el servicio, el diámetro exterior y los repuestos futuros previstos. Utilice datos de catálogo o mida muestras; para conjuntos planos o compuestos, utilice el "diámetro equivalente" del fabricante para que todas las entradas puedan tratarse como cables redondos en el siguiente paso.
Para cables redondos, aproxime el área de la sección transversal de la siguiente manera:
Ejemplo:
D = 18 mm → área ≈ 3.14 × 9² ≈ 254 mm²
Multiplique por el número de cables para obtener el área por tipo y luego sume para obtener el área total de cables en la bandeja. Esto representa el material realmente ocupado por los cables, no los espacios entre ellos, por lo que el área interna de la bandeja debe ser mayor que este valor.
El llenado de trabajo típico es del 30 al 45 % de la sección transversal interna de la bandeja para gestionar el calor, la reducción de capacidad y el acceso. Por ejemplo, si el área total del cable es de 20 000 mm² y el llenado de diseño es del 40 %, el área interna requerida es de aproximadamente 20 000 ÷ 0.40 ≈ 50 000 mm², y se debe agregar entre un 10 % y un 25 % de área adicional para futuros cables, dependiendo de la estabilidad prevista de la instalación.
Una vez que conozca el área del haz de cables, conviértala a un ancho y profundidad estándar para bandejas portacables que satisfaga tanto el llenado como la carga. Las comprobaciones que rigen son:
Calcule el ancho de la cinta transportadora de cables compactada a partir del área total de cables, dividiendo por una profundidad efectiva estimada de 50 a 75 mm, y luego dividiendo por el nivel de llenado deseado. Si este cálculo arroja un ancho efectivo de 525 mm con un 40 % de llenado, deberá elegir el siguiente tamaño estándar, generalmente una bandeja de 600 mm. Si se encuentra dentro del 5 % al 10 % de un punto de inflexión, es prudente aumentar el ancho una posición para tener un margen de seguridad futuro.
La profundidad de la bandeja ayuda principalmente a controlar el apilamiento y el radio de curvatura, más que la superficie total: una profundidad de 50 a 75 mm suele ser suficiente para el control y los datos, mientras que los cables de alimentación de baja tensión con un diámetro ≥50 mm a menudo necesitan una profundidad de 75 a 100 mm para mantener el radio de curvatura (normalmente ≥8×D) en los accesorios, especialmente cuando se prevén adiciones o cambios de ruta frecuentes.
Sume el peso de los cables por metro (por ejemplo, 18 kg/m de potencia + 7 kg/m de control = 25 kg/m), aplique un factor de aproximadamente 1.2–1.3 para futuras ampliaciones y compare el resultado con la carga uniformemente distribuida (UDL) del catálogo para el tramo elegido (por ejemplo, 75 kg/m a 3.0 m según la norma IEC 61537). Si la carga de diseño supera el 60–70 % de la carga nominal, aumente la clase de carga de la bandeja o reduzca el tramo de soporte para que tanto la capacidad de llenado como la estructural sean satisfactorias.
El tamaño de una bandeja que funciona en un entorno puede resultar insuficiente en otro. Tras determinar el tamaño inicial a partir del llenado y la carga, ajústelo según las limitaciones de ubicación, acceso y enrutamiento.
Los entornos exteriores, corrosivos o polvorientos suelen justificar el uso de bandejas más anchas y, en ocasiones, más pesadas: el ancho adicional (+10-20%) simplifica los bucles de goteo y el arrastre en condiciones de frío; las bandejas de mayor calibre o recubiertas aumentan el peso propio y pueden reducir la capacidad disponible en una distancia determinada; y las cubiertas o barreras contra incendios reducen la altura útil, por lo que un llenado de trabajo menor (alrededor del 30-40%) suele ser más realista.
En tramos largos o estructuras de tuberías elevadas, puede ser preferible usar varias bandejas más estrechas en lugar de una ancha para facilitar la manipulación y controlar la deflexión. En las zonas de mantenimiento, conviene evitar un ancho mínimo para poder mover los cables sin dañarlos. En tendidos verticales y conductos ascendentes, muchos diseñadores limitan el llenado a un 40 % aproximadamente y pueden seleccionar la siguiente bandeja de mayor ancho para mantener las fuerzas de tracción y el acceso lateral dentro de límites razonables.
En los despliegues industriales de Xinma, la revisión de la longitud y la clase de bandeja después de la optimización de la ruta a menudo ha evitado cambios in situ, particularmente en tramos largos al aire libre donde las ubicaciones de soporte cambian durante la coordinación del acero.
[Opinión de experto]
– Cuando las bandejas comparten soportes con tuberías de proceso, confirme que el ancho elegido aún cabe entre los elementos estructurales con una tolerancia de instalación de al menos 25–50 mm.
– Para pilas de bandejas de varios niveles, elija el tamaño desde el nivel inferior más pesado hacia arriba para que las opciones de soporte sigan siendo viables para todos los niveles.
Calcular el tamaño de la bandeja solo para los cables iniciales suele subestimar el ancho real necesario. Un diseño realista reserva espacio adicional y verifica que la resistencia de la bandeja, los soportes y los accesorios sigan siendo adecuados si ese espacio adicional se utiliza posteriormente.
Para sistemas de alimentación relativamente estáticos, muchos diseñadores mantienen el llenado final dentro de un rango de aproximadamente 60-70 % de la sección transversal interna, mientras que el control ligero y la instrumentación a veces pueden superarlo si se cumplen las reglas de reducción de capacidad y segregación. Confirme que agregar varios kg/m de cable en el futuro aún mantiene la carga total por debajo de la UDL nominal de la bandeja y tenga en cuenta que la reducción de capacidad de corriente depende en gran medida de la cantidad de conductores portadores de corriente en las proximidades, por lo que un aumento moderado en el ancho o la profundidad puede mejorar la refrigeración.
Regla general: si el llenado del primer día ya supera el 60%, suele ser mejor aumentar el tamaño de la bandeja que suponer que se podrán añadir circuitos adicionales más adelante.
La separación entre soportes (generalmente de 1.5 a 3.0 m en interiores, y a veces hasta 4.0 m en exteriores si está homologada) afecta directamente a la carga admisible y a la deflexión en el centro del tramo. Compruebe la deflexión con la carga máxima (cables y cubiertas actuales y futuros) comparándola con los límites del proyecto, como L/200; si la carga futura se acerca a la clasificación de la bandeja, reduzca el tramo o seleccione una clase de carga superior para que el sistema instalado no se aproxime a los límites de deflexión visibles o funcionales.
Las tapas, los divisores, las derivaciones en T, los reductores y las bajadas verticales añaden peso y pueden concentrar las cargas en los accesorios y las conexiones, lo que a menudo requiere tramos más cortos o soportes adicionales. Las derivaciones, los puentes de conexión a tierra y las abrazaderas de tierra también necesitan espacio libre en los bordes; si la bandeja tiene un tamaño demasiado ajustado, estos accesorios pueden forzar radios de curvatura que no cumplen con las especificaciones y dificultar el manejo del cable, por lo que siempre se debe validar el dimensionamiento comparándolo con una instalación con todos los accesorios instalados.
El tamaño de la bandeja es solo una dimensión de un sistema de gestión de cables. El tipo de bandeja y su integración con el sistema de barras conductoras, los soportes y los accesorios determinarán el ancho y la profundidad óptimos.
Para el mismo tamaño nominal, las bandejas tipo escalera suelen soportar cargas más elevadas y permiten tramos más largos; las bandejas perforadas ofrecen soporte continuo para cables más pequeños con cargas moderadas; y las bandejas de fondo sólido mejoran la contención y la compatibilidad electromagnética (CEM), pero tienden a requerir menor llenado o tamaños mayores debido a la acumulación de calor. Con un ancho típico de 300 mm, las bandejas tipo escalera suelen tolerar una carga uniformemente distribuida (CUD) entre un 20 % y un 40 % mayor que las bandejas perforadas para el mismo tramo, debido a la mayor concentración de acero en los rieles laterales.
Utilizar cuando / evitar cuando / comprobar antes de especificar:
[Opinión de experto]
– En las pruebas realizadas por Xinma, el cambio de bandejas perforadas a bandejas tipo escalera con el mismo ancho y luz ha reducido la deflexión en el centro del tramo entre un 25 % y un 35 % aproximadamente con una carga equivalente, lo que proporciona mayor capacidad para cables posteriores.
– Una rigidez insuficientemente especificada suele manifestarse primero como una dificultad para alinear los accesorios en las juntas debido a la deformación, en lugar de una falla estructural inmediata.
Cerca de los puntos de derivación de las barras conductoras, el ancho de la bandeja debe permitir las curvas de los cables desde las cajas de derivación, respetando el radio de curvatura mínimo, lo que puede requerir una sección más ancha o acampanada en tramos cortos. Del mismo modo, donde las bandejas descienden hacia los centros de control de motores (MCC) o los cuadros eléctricos, las holguras de las placas de prensaestopas pueden forzar transiciones de una bandeja aguas arriba más ancha a una más estrecha, por lo que un diseño coordinado estandarizará un pequeño conjunto de anchos de bandeja y utilizará reductores y accesorios localmente en lugar de muchos tamaños únicos.
Para obtener más detalles sobre las opciones de bandejas portacables tipo escalera, consulte las soluciones de bandejas portacables tipo escalera de Xinma y, para instalaciones cerradas, considere la gama de bandejas con fondo sólido.
Para validar el tamaño y la longitud de la bandeja portacables elegida, utilice los datos de prueba del fabricante, que deben cumplir con las normas reconocidas. Para bandejas metálicas, la norma IEC 61537 es una base común para las pruebas de carga y los límites de deflexión en muchos mercados. Esta publicación está disponible en la tienda en línea de la IEC.
Página de publicación de la norma IEC 61537
Al revisar los datos, confirme las clasificaciones UDL en el tramo de soporte previsto, revise la información de deflexión en diferentes porcentajes de carga de prueba y verifique los límites establecidos para el llenado o la separación entre los cables de alimentación, control y datos. Las cláusulas de la norma IEC 61537 sobre pruebas de carga definen las configuraciones de prueba y los criterios de deflexión para que las bandejas de diferentes proveedores puedan compararse de forma consistente con el mismo tramo y carga.
En proyectos industriales y comerciales, las bandejas dimensionadas únicamente por su ancho nominal, sin comprobaciones de carga específicas para cada tramo, suelen requerir soportes adicionales durante la construcción, lo que aumenta el consumo de acero y mano de obra. En cambio, los proyectos que definen una «carga de diseño por ruta de bandeja» en kg/m y dimensionan las bandejas específicamente según esa cifra presentan menos cambios de última hora y menos sobredimensionamiento. Considerar el tamaño de la bandeja portacables como un parámetro calculado vinculado al área, la carga y el tramo mejora tanto el rendimiento técnico como el control de costes.
El llenado de cables, la clase de carga, los tramos de soporte y la reducción de capacidad interactúan rápidamente al pasar de un cronograma de cableado a rutas reales. La función de Xinma es convertir esos cálculos en un sistema coordinado de gestión de cables que los instaladores puedan construir y los inspectores puedan verificar.
Los ingenieros de Xinma suelen partir de la lista de cables, el diagrama unifilar y las rutas preliminares. A continuación, comprueban el ancho y la profundidad de las bandejas en función de la capacidad prevista y la capacidad de reserva futura, verifican las clasificaciones estructurales en función de las cargas distribuidas calculadas más un margen del 20-30 %, alinean el espaciado de los soportes y los accesorios con los criterios de deflexión IEC/NEMA, e identifican las rutas donde la reducción de la capacidad de corriente es sensible a la cobertura, el apilamiento o la proximidad a fuentes de calor. En varios proyectos industriales de gran envergadura, la revisión temprana del tamaño, el tipo y la longitud de las bandejas ha reducido el número de variaciones de soportes en más de un tercio.
Si está definiendo un nuevo sistema o revisando uno existente, Xinma puede trabajar a partir de sus rutas para proponer anchos y tipos de bandejas estandarizados, cubiertas y accesorios compatibles, y espaciamientos de soporte que se ajusten a las cargas de diseño, convirtiendo la pregunta "¿qué tamaño de bandeja portacables necesito?" en una especificación coherente y lista para el dibujo, en lugar de opciones aisladas de catálogo.
Para obtener más información sobre la función de las bandejas portacables en la infraestructura eléctrica, consulte la descripción general de Xinma sobre los sistemas de bandejas portacables utilizados en instalaciones modernas . Cuando esté listo para dimensionar las rutas, la guía sobre el cálculo y la selección del tamaño de las bandejas portacables ofrece ejemplos de dimensionamiento adicionales que complementan este artículo.
Para coordinar la ruta más allá de la verificación inicial del tamaño, revise la referencia de las dimensiones de la bandeja portacables antes de fijar los anchos y accesorios de la bandeja.
Esta página se centra en la decisión de selección. Para el dimensionamiento numérico, compárelo con Dimensiones de bandejas portacables , Tamaños de bandejas portacables y Cálculo del tamaño de bandejas portacables.
Este artículo se ha actualizado con verificaciones explícitas de fuentes y adquisiciones para que los equipos de ingeniería, EPC y compras puedan comprobar las recomendaciones en lugar de basarse únicamente en descripciones genéricas de productos. Para su uso en proyectos, utilice la tabla a continuación como un mapa de evidencia inicial y confirme los requisitos finales con los códigos locales, los planos del consultor y la documentación del proveedor.
| Referencia o recurso Xinma | Cómo deben usarlo los compradores |
|---|---|
| Sistemas de bandejas portacables IEC 61537 | Utilice esta fuente para verificar las normas, el alcance del producto, las suposiciones de instalación o la información proporcionada por el proveedor antes de la especificación final. |
| Sistemas de bandejas portacables metálicas NEMA VE 1 | Utilice esta fuente para verificar las normas, el alcance del producto, las suposiciones de instalación o la información proporcionada por el proveedor antes de la especificación final. |
| NFPA 70 Código Eléctrico Nacional | Utilice esta fuente para verificar las normas, el alcance del producto, las suposiciones de instalación o la información proporcionada por el proveedor antes de la especificación final. |
| Guía de dimensiones de la bandeja portacables Xinma | Utilice esta fuente para verificar las normas, el alcance del producto, las suposiciones de instalación o la información proporcionada por el proveedor antes de la especificación final. |
| Guía de tamaños de bandejas portacables Xinma | Utilice esta fuente para verificar las normas, el alcance del producto, las suposiciones de instalación o la información proporcionada por el proveedor antes de la especificación final. |
| Cálculo del tamaño de la bandeja portacables Xinma | Utilice esta fuente para verificar las normas, el alcance del producto, las suposiciones de instalación o la información proporcionada por el proveedor antes de la especificación final. |
Sume la sección transversal de cada cable en la ruta, divídala por la relación de llenado objetivo (por ejemplo, 0.4) y, a continuación, seleccione el siguiente ancho de bandeja estándar superior cuya sección transversal interna cumpla o supere la superficie requerida.
Seleccione la separación entre los soportes en función de la longitud probada de la bandeja que figura en el catálogo, normalmente entre 1.5 y 3.0 m, y verifique que la deflexión con la carga combinada de cables y accesorios se mantenga dentro de los límites del proyecto, como L/200 de la longitud.
A menudo, es posible conectar la alimentación y el control conjuntamente si se respetan las distancias mínimas de separación, se utilizan divisores cuando sea necesario y se mantienen los circuitos sensibles al ruido alejados de los conductores de alta corriente o de conmutación para reducir las interferencias electromagnéticas.
Un enfoque común consiste en diseñar un llenado inicial de alrededor del 40 % y permitir adiciones futuras de hasta aproximadamente el 60-70 % para los cables de alimentación y ligeramente superiores para los cables de control de iluminación, siempre que los límites de carga estructural y la reducción de la capacidad de corriente sigan siendo aceptables.
La bandeja tipo escalera suele ser la preferida para cables de alimentación más pesados y tramos de soporte más largos, ya que ofrece una mayor capacidad de carga y una mejor ventilación, mientras que la bandeja perforada es más adecuada para cables mixtos más pequeños donde el soporte continuo es más importante que el tramo máximo.
Las bandejas cubiertas suelen requerir una menor relación de llenado de trabajo o un tamaño mayor, ya que la cubierta restringe la disipación del calor y el acceso, por lo que conviene comprobar explícitamente la reducción de la capacidad de corriente y las necesidades de mantenimiento antes de definir las dimensiones finales.
