Tipología de canalizaciones en instalaciones industriales

En el ámbito del montaje electromecánico y de automatismos, se conoce como canalización o conducción eléctrica al conjunto de elementos mecánicos cuya finalidad es dar soporte, protección física y encauzamiento a los cables eléctricos desde los armarios de distribución hasta las máquinas, motores y paneles periféricos instalados en la nave industrial. El correcto tendido de los cables no solo influye en la seguridad operativa del personal y en el rendimiento de los conductores, sino que influye de forma directa en la modularidad del sistema ante ampliaciones y en la rapidez para ejecutar tareas de mantenimiento.

La selección del tipo de canalización responde a criterios como la ubicación física (interior del armario, exterior a la vista, falso techo u obra civil empotrada), la presencia de humedad o atmósferas corrosivas, la exigencia mecánica ante impactos o tracciones, y el número de cables a alojar. Los tres sistemas de conducción por excelencia son las bandejas portacables (metálicas o plásticas), las canaletas protectoras o canales ranuradas interiores y los tubos protectores rígidos o flexibles.

Sistemas de bandejas de cables (UNE-EN 61537)

Las bandejas de cables representan la solución estándar para el transporte masivo de cables a gran altura a lo largo de las naves industriales. Se instalan colgadas del techo mediante varillas roscadas y soportes murales, o fijadas directamente a las vigas estructurales. El diseño de las bandejas está regulado por la norma armonizada internacional UNE-EN 61537, distinguiéndose principalmente tres tipologías constructivas:

1. Bandejas de rejilla (tipo rejiband): Fabricadas con hilos de acero electrocincado soldados entre sí en malla. Presentan tres grandes ventajas operativas: ligereza estructural excepcional, máxima ventilación natural de los cables (lo que permite disipar de forma óptima el calor Joule de los conductores y reduce la aplicación de factores de corrección por agrupamiento), y nula acumulación de polvo y suciedad debido a su estructura abierta de rejilla, lo que minimiza el riesgo de incendios químicos.

2. Bandejas de chapa perforada: Ofrecen una base continua de chapa metálica con perforaciones dispuestas regularmente para el drenaje de líquidos y fijación de bridas. Aportan una mayor rigidez y protección mecánica a la base del cableado y una mejor atenuación electromagnética (efecto pantalla) si están conectadas debidamente a tierra en sus extremos.

3. Bandejas de chapa ciega: Sin orificios. Protegen por completo a los cables de salpicaduras de líquidos y polvo. Sin embargo, al no disponer de ventilación, los cables se calientan mucho más, obligando a aplicar coeficientes de reducción severos sobre la corriente admisible de los conductores.

Canaletas ranuradas de PVC en armarios (UNE-EN 50085)

En el interior de los armarios y cuadros eléctricos de automatismos, la distribución de los cables se realiza a través de canaletas ranuradas fabricadas en PVC autoextinguible (cumpliendo con la norma UNE-EN 50085). Estas canaletas constan de una base fijada por tornillos o remaches a la placa de montaje posterior, paredes laterales provistas de ranuras verticales finas a intervalos regulares y una tapa superior extraíble a presión.

Las ranuras laterales permiten desviar los conductores individuales de potencia o mando desde el haz principal interior de la canaleta hacia las bornas de conexión de los contactores, relés o disyuntores de forma directa, protegiendo mecánicamente el tramo interior. La anchura de las ranuras debe ser lo suficientemente elástica para introducir los cables de control sin esfuerzo, pero sin holguras que permitan su salida accidental.

Un aspecto crítico en el montaje del cuadro es evitar el sobrellenado de las canaletas. El REBT y las guías de buena práctica técnica (UNE-EN 61439) recomiendan no superar nunca una tasa de ocupación del 50% al 60% de la sección geométrica útil interior de la canaleta ranurada. Mantener este espacio vacío asegura una disipación térmica adecuada de los conductores (los cables de mando y fuerza disipan calor conjuntamente), y permite una holgura mecánica que facilita deslizar cables adicionales en futuras ampliaciones de la lógica del armario sin tener que rehacer el peinado y cableado general de la canalización.

Dimensionamiento de tubos protectores según REBT (ITC-BT-21)

Los tubos protectores son la canalización por excelencia para el tendido de circuitos individuales expuestos en obra civil o fijados en la mampostería de los talleres. El REBT clasifica los tubos protectores en cuatro tipos según su comportamiento ante la flexión: rígidos, curvables (transversalmente deformables), flexibles (deformables longitudinalmente sin romperse) y enterrados. La selección del material del tubo (PVC rígido, acero galvanizado o poliamida flexible) depende del nivel de protección mecánica exigido en el punto de instalación.

La norma clasifica la resistencia mecánica de los tubos según su capacidad para soportar fuerzas de compresión radial expresadas en newtons (N). Por ejemplo, un tubo rígido plástico o metálico instalado superficialmente en una zona expuesta a colisiones de herramientas debe tener una resistencia a la compresión clasificada como media (clase 3, >320 N) o fuerte (clase 4, >750 N) para cumplir la ITC-BT-21. En el caso de tubos empotrados en tabiques de ladrillo u hormigón, se admiten tubos curvables (corrugados) con resistencia a la compresión ligera (clase 2, >125 N).

Para la determinación del diámetro exterior comercial mínimo del tubo protector rígido o corrugado superficial se recurre de forma directa a la tabla oficial de la ITC-BT-21. El instalador debe ingresar el número de conductores y su sección transversal comercial (fase, neutro y protección de tierra). Cuando se transportan conductores con la misma sección, el REBT tabula diámetros comerciales de tubos de 16, 20, 25, 32, 40 o 50 mm, buscando siempre que el haz de cables no ocupe más del 40% de la sección útil interna. En caso de que se mezclen cables de diferentes secciones en la misma conducción, se debe calcular analíticamente sumando las secciones exteriores reales de cada cable y dimensionando el tubo para que el llenado resultante sea inferior al 33% de la superficie útil interna.

Figura: Sistemas de canalización portacables y factores normativos de ocupación interior. Fuente: Generada para fines educativos / Licencia: CC BY-NC-SA
Figura: Tendido aéreo de conductores industriales sobre bandejas metálicas tipo rejilla. Fuente: Generada para fines educativos / Licencia: CC BY-NC-SA
🐍 Código Python: Simulador de Factor de Relleno en Canaletas Interiores de Cuadros


# Script para evaluar la ocupación física real en canaletas ranuradas de PVC

# y estimar el margen útil disponible para ampliaciones futuras



def analizar_llenado_canaleta(ancho_canaleta_mm, alto_canaleta_mm, lista_cables):

    # 1. Calcular el área interior total de la canaleta de PVC

    area_canaleta_util = ancho_canaleta_mm * alto_canaleta_mm

    

    # 2. Calcular la superficie ocupada por todos los conductores

    # La lista de cables es una lista de diccionarios con cantidad y diámetro exterior aproximado

    area_ocupada_cables = 0.0

    total_conductores = 0

    

    for grupo in lista_cables:

        cant = grupo["cantidad"]

        d_ext = grupo["diametro_externo_mm"]

        seccion_cable = 3.14159 * ((d_ext / 2.0) ** 2)

        area_ocupada_cables += cant * seccion_cable

        total_conductores += cant

        

    # 3. Calcular el factor de llenado o porcentaje de ocupación real

    pct_ocupacion = (area_ocupada_cables / area_canaleta_util) * 100.0

    

    print("💡 AUDITORÍA DE CANALETAS RANURADAS DE PVC (UNE-EN 50085):")

    print("=" * 65)

    print(f"💡 Sección de Canaleta: {ancho_canaleta_mm} x {alto_canaleta_mm} mm (Área: {area_canaleta_util:.1f} mm²)")

    print(f"💡 Total de Conductores Alojados: {total_conductores}")

    print(f"💡 Área Física Ocupada por Cables: {area_ocupada_cables:.1f} mm²")

    print(f"💡 Porcentaje de Ocupación Real: {pct_ocupacion:.2f} %")

    print("-" * 65)

    

    # 4. Validar según criterios normativos (máximo recomendado 50-60%)

    if pct_ocupacion <= 50.0:

        print("? ESTADO: ÓPTIMO. Cumple la recomendación técnica.")

        print("💡 Hay suficiente espacio para ventilación y ampliaciones de lógica.")

    elif pct_ocupacion > 50.0 and pct_ocupacion <= 60.0:

        print("💡 ESTADO: LÍMITE. Ocupación cercana al límite recomendado.")

        print("💡 Evite cablear nuevos conductores en esta canalización.")

    else:

        print("? ESTADO: CRÍTICO (SOBRELLENADO). Supera el 60% recomendado.")

        print("💡 Riesgo de sobrecalentamiento y dificultad extrema en mantenimiento.")

    print("=" * 65)



# Censo de cables dentro de una canaleta interior típica de 40 x 40 mm

# - 10 hilos de fuerza de diámetro 4.0 mm

# - 25 hilos de maniobra de diámetro 2.8 mm

censo_cables = [

    {"cantidad": 10, "diametro_externo_mm": 4.0},

    {"cantidad": 25, "diametro_externo_mm": 2.8}

]



analizar_llenado_canaleta(ancho_canaleta_mm=40, alto_canaleta_mm=40, lista_cables=censo_cables)

Este código estima el espacio útil y previene problemas de sobrellenado en las canaletas ranuradas del cuadro.

💡 Dimensionamiento de canalizaciones exteriores: El cálculo del diámetro del tubo para montaje superficial o empotrado con cables de cobre unipolar se puede simular en la herramienta del curso: Abrir Módulo de Tubos en REBT Calc.
Generador de Dimensionado de Bandejas Portacables y Canaletas con IA
Este prompt avanzado instruye a la Inteligencia Artificial a escribir un programa interactivo en Python para el diseño y dimensionamiento físico de bandejas portacables y conductos de PVC.
Actúa como un Diseñador Electromecánico Industrial Senior. Escribe un script en Python para dimensionar bandejas y canaletas de cables. El programa debe: 1. Permitir que el usuario ingrese la lista de cables (sección mm², cantidad y diámetro externo real aproximado). 2. Calcular la sección transversal total que ocupan estos cables en la canalización. 3. Dimensionar una bandeja metálica de rejilla aplicando un factor de reserva de espacio de expansión del 30% adicional sobre el ancho. 4. Dimensionar una canaleta interior de cuadro de PVC ranurada limitando la tasa de ocupación al 50%. 5. Indicar los anchos y altos comerciales estándar sugeridos para ambos sistemas de conducción en base a los resultados de cálculo.

💡 Instrucciones de Uso:

  1. Copia el prompt anterior haciendo clic sobre la zona punteada.
  2. Pega el texto en la interfaz del chat de la IA para obtener el código del calculador estructural.
  3. Ejecuta el script en Thonny para comprobar y validar las bandejas colgantes de tu nave industrial.
💡 Simulación en la calculadora técnica: Puedes comprobar el diámetro exterior comercial para tus tendidos y tipos de montaje en el simulador: Comprobar diámetro de tubo en REBT Calc.

🔧 Laboratorio Práctico: Dimensionamiento de tubos superficiales de potencia

Se diseña el tendido superficial del circuito de alimentación eléctrica que va desde el cuadro de automatismos hasta el motor de una cizalla hidráulica. El circuito consta de cuatro conductores activos (L1, L2, L3 y PE) de sección 6 mm² cada uno. Se utiliza tubo rígido de PVC en montaje superficial fijado por grapas. Utiliza la calculadora del curso para hallar el diámetro comercial exterior de tubo requerido:

  1. Abre el módulo de Tubos y Canalizaciones en la calculadora REBT Calc.
  2. Modifica los parámetros de configuración de la canalización:
    • Tipo de Montaje / Instalación: Selecciona la opción Superficial.
    • Número de Conductores: Selecciona 4 conductores.
    • Sección del Conductor: Ajusta el valor a 6 mm².
  3. Observa la tabla de correspondencia física para tubos en montaje superficial según la ITC-BT-21.
  4. Anota el diámetro exterior comercial mínimo de tubo sugerido en milímetros.
📂 Abrir Módulo de Tubos en REBT Calc

Pregunta de Laboratorio:

Al simular el caso en la calculadora, ¿cuál es el diámetro exterior de tubo rígido que se debe instalar para esta conducción en montaje superficial?

📋 Caso Práctico: Selección de Bandeja Colgante

Contexto: En la ampliación de una nave industrial con alta presencia de polvo suspendido, se proyecta el tendido de las nuevas líneas de fuerza.

Pregunta: ¿Qué ventaja técnica principal aportan las bandejas portacables de rejilla (tipo rejiband) en este entorno industrial?

📋 Caso Práctico: Ocupación en Canaleta de Cuadro

Contexto: Estás peinando y distribuyendo los hilos de mando del autómata dentro de las canaletas ranuradas de PVC gris en la placa de montaje.

Pregunta: ¿Qué tasa máxima de llenado geométrico útil interno se recomienda no sobrepasar para garantizar espacio y evitar calor?

📋 Caso Práctico: Propiedades Mecánicas del Tubo

Contexto: Debes seleccionar los tubos protectores rígidos de PVC que protegerán los cables superficiales de alimentación eléctrica en la nave.

Pregunta: ¿Qué clase de resistencia mínima a la compresión radial exige la instrucción ITC-BT-21 para tubos en montaje superficial?