La conclusión es: sí, pero bajo ciertas condiciones.

Los que trabajan en ingeniería eléctrica probablemente se han encontrado con este dilema: si hay agua en la zanja del cable, está bien sumergirse directamenteCables de alta resistencia¿La colocación bajo el agua requiere una impermeabilización adicional?

La respuesta es que los propios cables XLPE tienen cierto grado de resistencia al agua, pero si pueden sumergirse durante largos períodos depende de su diseño estructural y nivel de protección.

¿Es el propio material aislante XLPE susceptible a daños por agua?

XLPE (polietileno cruzado) puede utilizarse en ambientes húmedos debido a su estructura molecular.XLPE forma una estructura de red tridimensional a través de enlaces químicosEsta estructura densa reduce en gran medida la velocidad de penetración de las moléculas de agua.El XLPE absorbe sólo una fracción del agua en comparación con el PE ordinario.

En otras palabras, la capa de aislamiento XLPE tiene una tasa de absorción de agua muy baja, lo que la hace mucho más confiable que el PVC en entornos húmedos normales.

Sin embargo, "baja absorción de agua" no significa "ninguna absorción de agua". Las moléculas de agua se difunden lentamente y penetran en la capa aislante.Los datos de laboratorio muestran que los cables XLPE sumergidos en agua pura a 25 °C durante 30 días pueden experimentar una disminución de la resistencia al aislamiento hasta una décima parte o incluso menos de su valor original.Si el agua contiene sal, la caída puede superar el 90%, lo que demuestra que el propio material aislante no puede soportar una inmersión prolongada en agua.

La impermeabilización de los cables no se basa en la capa de aislamiento, sino en una "estructura de tres capas".

Muchas personas tienen una idea errónea: que cuanto más densa sea la capa de aislamiento, más resistente al agua será.con aproximadamente tres líneas de defensa desde adentro hacia afuera:

La primera línea: barrera de agua del conductor. La infiltración de agua en los huecos del conductor es el problema más problemático. Los cables impermeables de alta gama llenan los huecos del conductor con pasta o hilo que bloquea el agua,que se expande en contacto con el agua para sellar los huecos.

La segunda línea: capa de bloqueo de agua radial. La cinta de bloqueo de agua se envuelve alrededor del exterior de la capa de aislamiento, también basada en el principio de expansión del agua.Algunos fabricantes extruyen cinta compuesta de aluminio y plástico alrededor de la capa de aislamiento, más una envoltura de polietileno, usando fusión térmica a alta temperatura para unirlos completamente, formando una barrera física.

La tercera y más fuerte línea: la envolvente metálica: para cables de alto voltaje (por ejemplo, de 69 kV y superiores), se aplica directamente una envolvente metálica, como una envolvente de aluminio prensada en caliente, una envolvente de plomo, una envolvente de aluminio, una envolvente de plomo, etc.con un contenido de aluminio superior o igual a 10 ppm,El metal es completamente impermeable al agua, por lo que la capacidad de impermeabilización radial de este tipo de cable es "absoluta".

Las soluciones de impermeabilización para cables de bajo voltaje (por ejemplo,Los cables de alta tensión (como los de 600 V o 1 kV) son completamente diferentes de los de los cables de alta tensión..

Cables de baja y media tensión: generalmente, basta con una envoltura exterior de HDPE extrudida y una cinta de retención de agua.con una estructura molecular muy compacta y un coeficiente de permeabilidad del vapor de agua muy bajoMuchos cables de bomba sumergibles y cables de pozo profundo utilizan esta estructura, diseñada específicamente para la inmersión a largo plazo en agua.

Cables de alta y ultraalta tensión: es obligatorio una envoltura metálica. Las envolturas de aluminio y plomo proporcionan un sellado completo.Muchos cables submarinos en el extranjero utilizan aislamiento XLPE con una estructura de envoltura metálica, comúnmente visto en proyectos como el parque eólico del Mar del Norte.

Los datos de pruebas reales nos dicen: ¿Cuánto tiempo puede durar un cable XLPE bien impermeable después de la inmersión?

La teoría es una cosa, pero los datos reales son más convincentes.

Una prueba de ingeniería submarina:Cables con aislamiento XLPE que funcionen continuamente durante 5 años en 3 metros de agua sin degradación significativa del rendimiento del aislamiento o aumento de la pérdida dieléctrica debido a la humedad.

Un accidente de filtración de agua en un túnel de metro: un cable con una estructura de bloqueo de agua radial mantuvo más del 90% de su resistencia de aislamiento inicial después de haber estado sumergido accidentalmente durante 24 horas.

Prueba de envejecimiento acelerado: la investigación de SINTEF muestra que los cables XLPE no desarrollan árboles de agua cuando la humedad relativa es inferior al 70%; para los sistemas con doble envoltura,puede tardar más de 50 años en que la humedad relativa de la capa de aislamiento alcance el 70%.

Por otro lado, en un estacionamiento subterráneo residencial, después de 36 horas de inundación, la resistencia de aislamiento de un cable trifásico cayó de 2000 MΩ a 2.3 MΩ. ¿Cuál es la diferencia?Lo más probable, es debido a insuficiente impermeabilización.

Los "árboles de agua" son el mayor enemigo de los cables XLPE cuando están sumergidos.Este es un fenómeno de degradación microscópica en el aislamiento XLPE causado por los efectos combinados de la humedad y un campo eléctrico.

El proceso de formación de los árboles acuáticos es aproximadamente el siguiente: la humedad se filtra a la capa de aislamiento a través de defectos en la envoltura.las moléculas de agua se combinan con las impurezas del material aislante para formar un microambiente ácidoLuego, el campo eléctrico impulsa la migración de iones, haciendo que las cadenas moleculares se rompan y formen pequeños poros, que se expanden lentamente en canales dendríticos de árboles de agua.

Una vez que se forma un árbol de agua, la resistencia al aislamiento disminuye significativamente. La resistencia dieléctrica del canal del árbol de agua es sólo de una décima a una quinta parte de la del XLPE normal.Si el árbol de agua continúa desarrollándose, se puede transformar en un árbol eléctrico bajo sobrevolución, lo que en última instancia conduce a la ruptura del aislamiento.

El impacto de los árboles acuáticos en la vida útil del cable es muy real:Los cables XLPE diseñados para una vida útil de 30 a 40 años cuando no están sumergidos en agua pueden acortar su vida útil a 5 a 10 años si están sumergidos durante períodos prolongadosSi el agua contiene sal o sustancias ácidas, la vida útil puede ser incluso inferior a 3 años.

Por lo tanto, la impermeabilización y la resistencia a la humedad no solo se trata de prevenir cortocircuitos, sino también de garantizar la vida útil del cable.

¿En qué escenarios pueden sumergirse con seguridad en agua los cables XLPE?

Cables de bomba sumergibles y cables de pozo profundo: Estos cables están diseñados para la inmersión en agua a largo plazo.Incluso hay una categoría dedicada de "cable sumergible XLPE" en el mercado internacional., utilizado en sistemas de drenaje, bombas de aguas residuales y bombas de pozos profundos.

Cables submarinos: Los cables submarinos representan el pináculo de las aplicaciones impermeables XLPE. Los cables submarinos aislados de 500kV XLPE se han utilizado con éxito a profundidades de 200 metros en el extranjero.Los cables submarinos tienen envolturas metálicas especiales y diseños resistentes a la corrosión, que no pueden sustituirse directamente por cables XLPE ordinarios.

Los cables de alimentación XLPE ordinarios son generalmente adecuados para la inmersión ocasional en agua a corto plazo.pero la inmersión en agua a largo plazo requiere cables a prueba de agua. Al seleccionar, busque clasificaciones de resistencia al agua IPX7 o superiores de acuerdo con la IEC 60529, o productos etiquetados como "bloqueadores de agua" o "submersibles".

Consejos prácticos para colocar cables

Incluso si utiliza cables impermeables, todavía hay algunos detalles a los que debe prestar atención durante la construcción en el sitio: las uniones son el punto más débil, sin importar cuán bien sea impermeable el cable en sí,Es inútil si las articulaciones no están bien selladas.Se necesita una cubierta exterior impermeable prefabricada llena de sellador para lograr la protección IP68.

Evitar la inmersión prolongada de cables: las zanjas de cables deben tener orificios de drenaje y las bandejas de cables deben tener cubiertas para lluvia; estos son requisitos básicos.

Comprar cables de acuerdo con las normas internacionales IEC 60502-2 (cables aislados con extrusión con voltajes nominales de 1 kV a 30 kV), IEEE 404 (normas de juntas de cables),y AEIC CS8 (cables XLPE de media y alta tensión) tienen requisitos específicos para la resistencia a la humedadUn cable impermeable calificado debe pasar las pruebas de presión de inmersión y las pruebas de permeabilidad al agua.

Resumen de las actividades
¿Se pueden sumergir cables de polietileno cruzados en agua?

Cables de alimentación XLPE ordinarios: es aceptable la inmersión ocasional y a corto plazo en agua, pero no se recomienda la inmersión a largo plazo.

Cables XLPE a prueba de agua: Estos cables cuentan con una estructura de bloqueo de agua, cubierta de HDPE o cubierta de metal, diseñada específicamente para soportar entornos de inmersión en agua.

Dos puntos clave a tener en cuenta: primero, la extensión de la estructura impermeable del cable; y segundo, la calidad del sellado.

Por último, una advertencia: la prevención es mucho más importante que la reparación cuando el agua entra en los cables.El secado sólo elimina el agua librePor lo tanto, al elegir cables, no solo se debe mirar el precio, sino también la calificación de impermeabilidad y la configuración estructural..