Por qué las Bridas de Cable Protegidas contra UV Son Importantes al Aire Libre

La brida que un instalador de granjas solares tiene en su mano al asegurar cientos de cables en un estante en el techo de una casa no es del mismo tipo de lazo de cable de nylon que un electricista utilizará para asegurar cables dentro de un panel de control. El sol descompondrá la mayoría de los plásticos cuando están afuera, así que si una brida de nylon estándar se expone al sol durante meses o es desgastada por el viento o la lluvia, la brida se volverá quebradiza y perderá su color antes de romperse eventualmente — ¡en algunos casos, en menos de un año! Por otro lado, una brida UV se fabrica utilizando material que ha sido tratado para resistir los rayos UV, lo que permite que la brida mantenga los cables asegurados y organizados mientras permanecen en un entorno exterior durante muchos años. Entender por qué el estabilizador UV es importante y cómo seleccionar correctamente la brida de cable UV correcta, es la diferencia entre instalaciones confiables y dolores de cabeza de mantenimiento que se repiten cada verano!

Cómo la luz solar destruye las bridas de cable ordinarias

El daño se origina a partir de los efectos de la radiación ultravioleta (UV), específicamente de las longitudes de onda UV-B y UV-A que llegan a la superficie de la Tierra. Cuando la energía UV contacta la estructura de cadena larga del nylon (poliamida), romperá los enlaces entre los químicos en estos polímeros, conocido como foto-oxidación. Cuando esto ocurre, la estructura de cadena del polímero se acorta, resultando en una pérdida de flexibilidad y el desarrollo de pequeñas grietas en la superficie. Además de los efectos de los UV en el nylon, la humedad y las variaciones de temperatura también pueden acelerar los efectos del daño. Una brida de cable de nylon 6/6 típica que no se indica como modificada y que ha estado expuesta continuamente al entorno exterior durante un año puede esperar perder más de la mitad de su resistencia a la tracción como resultado de la degradación causada por la exposición a los UV. El Consejo Americano de Química publicó estudios de investigación que muestran que la degradación de las poliamidas que no están protegidas del entorno exterior es una forma de daño bien documentada; la forma más efectiva de aumentar la vida útil de las poliamidas es utilizar estabilizadores.

Las bridas de cable que protegen contra los rayos UV tienen estabilizadores químicos (principalmente estabilizadores de luz de amina obstaculizada (HALS) y/o negro de carbón) que absorben o apagan la energía UV antes de que dañe el polímero que forma la brida de cable. El estabilizador UV más común y efectivo para plásticos de tipo exterior es el negro de carbón porque puede tanto proteger como actuar como un trampa radical contra la energía UV. Por lo tanto, las bridas de cable clasificadas para exteriores suelen ser negras. El estabilizador se mezcla con la resina de nylon antes de la fabricación de la brida y, por lo tanto, proporciona protección a lo largo de todo el grosor de la brida de cable, no solo en la superficie.

¿Cuánto tiempo duran las bridas de cable resistentes a los UV?

No hay una respuesta única, porque la vida al aire libre depende del clima específico. En un clima templado del norte, una brida de nylon 6/6 negra de alta calidad estabilizada contra UV puede durar de 5 a 10 años o más. En un entorno desértico con ciclos extremos de UV y temperatura, la vida útil puede estar más cerca de 3 a 5 años. En un entorno marino con rocío salino además de la luz solar, la combinación de UV y ataque químico puede acortar aún más la vida. Los fabricantes a menudo prueban sus bridas estabilizadas contra UV a estándares de envejecimiento acelerado como ASTM G154 o ISO 4892-2, que utilizan lámparas UV de arco de xenón o fluorescentes para simular años de exposición al aire libre en semanas. Una hoja de datos que haga referencia a estos estándares, junto con la resistencia a la tracción retenida después de la exposición, es la marca de un producto que ha sido diseñado para uso en exteriores, no solo teñido de negro. Los principales fabricantes de bridas como Panduit y HellermannTyton publican datos detallados sobre el envejecimiento de sus productos clasificados para exteriores.

¿Qué bridas son resistentes a los UV?

En cuanto a la disponibilidad, las bridas resistentes a los UV están hechas comúnmente de nylon 6/6 con un estabilizador UV, generalmente de color negro. Sin embargo, tenga en cuenta que aunque el negro de la brida será una indicación de que tiene estabilizador, algunas bridas negras pueden no tener pigmentos estabilizantes; por lo tanto, para confirmar que la brida es tanto resistente a los UV como aceptable para uso en exteriores, debe estar marcada como “resistente a los UV”, “clasificada para exteriores” o “resistente a la intemperie”, y puede estar seguro de que está comprando una brida de calidad de un proveedor confiable. Ciertos otros materiales poseen resistencia inherente a los UV sin estabilizadores, como las bridas de acero inoxidable que también son completamente inmunes a los UV, por lo que durarán muchos años en condiciones extremas al aire libre, como plataformas petroleras, granjas fotovoltaicas desérticas y instalaciones de procesamiento químico. Las bridas de ETFE (Tefzel) se utilizan ampliamente en la industria aeroespacial y en aplicaciones al aire libre que soportan altas temperaturas ambientales, y también poseen una resistencia excepcional a los UV. Aunque las bridas de polipropileno (polipropileno) que contienen estabilizadores UV pueden ser menos costosas que las bridas de nylon 6/6 y, por lo tanto, son buenas para uso ligero al aire libre, son mucho más débiles que las de nylon 6/6 y se degradarán más rápido que el nylon.

Cómo elegir la brida adecuada para exteriores

Para seleccionar la mejor brida resistente a los UV para sus aplicaciones al aire libre, es importante considerar no solo la clasificación UV del producto, sino también una serie de otros factores. A continuación se presentan algunas de las consideraciones adicionales:

• Resistencia a la tracción y diámetro del paquete. Las bridas tienen clasificaciones basadas en su resistencia a la tracción (en libras o newtons) y su diámetro máximo de paquete. Una brida clasificada para 18 libras sería del tamaño adecuado para usar en un pequeño paquete de cables de datos de baja tensión; sin embargo, no usarías esta misma cantidad de peso para sujetar cables blindados pesados a una bandeja de cables; por lo tanto, necesitarás una brida clasificada para 50 libras o una brida clasificada para 120 libras para asegurar estos cables a una bandeja de cables. También necesitas considerar el peso del dispositivo al que te conectas al seleccionar tu brida para asegurarte de que puede soportar el peso de los elementos individuales sin romperse del paquete o fallar debido a la elongación.
• Rango de temperatura de operación. Generalmente, el rango de temperatura de operación del nylon 666 con estabilizador UV está entre -40 y 85 grados Celsius. En casos donde las temperaturas superen los 85 grados C, el ETFE o el acero inoxidable serían materiales preferibles. .
• Herramientas de instalación. Las bridas que se colocan a mano pueden usarse en un número limitado de piezas de brida. Normalmente se utiliza una herramienta para aplicar tensión de manera consistente y cortar el exceso de cola de manera precisa para proporcionar velocidad y fiabilidad en la producción o en instalaciones más grandes. Las bridas que funcionan con herramientas son fabricadas por algunos fabricantes para trabajar con sus herramientas de tensión.
• Certificaciones y marcas. Al instalar equipos eléctricos, debes buscar sujetadores que tengan una etiqueta UL o reconocimiento UL, especialmente si se utilizan dentro de un recinto eléctrico o para asegurar el cable de acuerdo con el Código Eléctrico Nacional (NEC). Los sujetadores listados por UL son probados para resistencia al fuego y rendimiento eléctrico. Los sujetadores utilizados al aire libre también deben cumplir con un estándar de resistencia a la intemperie aplicable (ASTM G154 o equivalente).
• Cantidad y embalaje. Las bridas se empaquetan y venden típicamente en cantidades de 100, 1,000, o como bobinas a granel que pueden ser utilizadas con equipos de instalación automatizados. Un contratista que instala un gran sistema solar puede ahorrar significativamente en costos laborales, al comprar de una fuente B2B como igoto, que si comprara sus bridas en tiendas minoristas en pequeños paquetes.

¿Cuánto cuestan las bridas protegidas contra UV?

El costo de una brida protegida contra UV depende del tamaño, el material, la cantidad y la marca. Los siguientes rangos son indicativos para bridas de nylon 6/6 estabilizadas contra UV de color negro estándar.

Las bridas de acero inoxidable tienen un precio más alto (alrededor de unos pocos dólares cada una) pero están diseñadas para ser utilizadas en un entorno exterior de forma permanente. Las bridas de ETFE son más caras que las de nylon; sin embargo, permanecen por debajo de $1 cada una para tamaños populares al comprar al por mayor. Las organizaciones que pueden comprar en cantidades de varios miles de piezas pueden adquirir estas bridas a través de proveedores como igoto que ofrecen marca personalizada, longitudes personalizadas y precios competitivos basados en compras por volumen. Al comparar cotizaciones de proveedores, asegúrese de que las bridas de nylon estabilizadas UV que reciba incluyan todos los resultados de pruebas aplicables y la lista UL donde sea aplicable. Un precio más bajo sin certificación de resistencia a la intemperie no necesariamente proporcionará ahorros; más bien crea la posibilidad de fallar en un momento en que el equipo asegurado ya no es funcional.

Cómo proteger las bridas que ya están instaladas

Use bridas estándar no UV para sujetar un cable si ya ha sido asegurado, o use formas prácticas para agregar protección a su instalación de cable exterior.

• Use bases de montaje para bridas con protección UV. Las bases de montaje autoadhesivas estabilizadas UV ayudarán a garantizar que las bridas no se desenganchen de las superficies cuando el adhesivo falle.
• Envuelva o enciérre las bridas. En ciertos lugares, puede querer proteger las bridas de cables de la luz solar directa ya sea corriendo su cable dentro de un conducto, usando una bandeja para cables o teniendo una cubierta resistente a UV para la bandeja de cables y/o fabricando un silenciador UV (que es efectivamente un gran espacio de techo) para proteger aún más las bridas de la luz solar/UV ambiental reflejada de objetos y superficies, aunque la intensidad de la UV ambiental reflejada sobre las bridas se reduce significativamente.
• Aplique un recubrimiento o cinta protectora UV. Cuando necesite usar cintas y/o pinturas especializadas que bloqueen “UV” en las bridas instaladas, se puede hacer; sin embargo, es un proceso que requiere mucha mano de obra y generalmente no es tan confiable como reemplazar las bridas por versiones tratadas con UV. Para las bridas que estarán afuera durante períodos prolongados, el reemplazo es la mejor alternativa.

Preguntas Frecuentes

¿Qué bridas son resistentes a UV?

Los artículos de bridas están etiquetados como “resistentes a UV”, “resistentes a la intemperie” o “calificados para exteriores”, lo que significa que se pueden usar al aire libre sin temor a desvanecerse o deteriorarse. Típicamente, los artículos resistentes a UV serán de color negro y hechos de nylon 6/6 que tiene estabilizadores UV añadidos. Otros tipos de materiales como el acero inoxidable y el ETFE Tefzel tienen una resistencia inherente a la luz UV sin añadir estabilizadores adicionales.

¿Cuánto tiempo duran las bridas resistentes a UV?

Las bridas resistentes a UV duran aproximadamente de 5 a 10 años en climas templados. Si se exponen a climas extremos como desiertos, la vida útil podría reducirse a 3 a 5 años. La duración dependerá de la intensidad del luz UV/nivel y del ciclo de temperatura, junto con la formulación de estabilización específica para la estabilización.

¿Cómo proteger el cable de UV?

Una buena manera de evitar exponer los cables a la luz UV es utilizar revestimientos de cable estabilizados UV, colocar los cables en conductos o en bandejas de cables cubiertas, y/o aplicar un recubrimiento protector UV en los cables. Para las bridas, la forma más simple y efectiva de proteger sus bridas de la exposición UV es comprar y utilizar bridas ya estabilizadas UV desde el principio.

¿Qué bridas no se degradan al sol?

Bridas de acero inoxidable. ¿La luz solar causa alguna degradación en los materiales? Las bridas de nylon 6/6 estabilizadas UV negras y las bridas de ETFE (Tefzel) están diseñadas para resistir la degradación solar durante años entre las bridas de plástico. Las bridas de nylon de color natural estándar se degradarán rápidamente en un entorno al aire libre.

¿Puedo usar bridas negras regulares al aire libre?

No todas las bridas negras son resistentes a los UV. Se puede haber utilizado un pigmento no estabilizante para crear el color negro. Las únicas bridas adecuadas para aplicaciones al aire libre a largo plazo son aquellas que han sido claramente marcadas como “Resistente a los UV” o “Clasificadas para uso exterior” por sus respectivos fabricantes. Si un paquete de bridas negras no indica que su producto puede resistir los rayos ultravioletas, asuma que está destinado solo para uso en interiores.

Referencias

• American Chemistry Council — División de Plásticos — Información sobre la degradación y estabilización de polímeros.
• Panduit — Bridas para exteriores y datos sobre resistencia a la intemperie — Fabricante de bridas de acero inoxidable y estabilizadas contra UV con resultados de envejecimiento acelerado publicados.
• HellermannTyton — Bridas Resistentes a los UV — Fabricante global de productos de gestión de cables con opciones clasificadas para uso exterior.
• ASTM G154 — Práctica Estándar para el Funcionamiento de Aparatos de Lámpara Ultravioleta (UV) Fluorescente para la Exposición de Materiales — El método de prueba estándar utilizado para evaluar la resistencia a los UV de los plásticos.

Por qué las bridas protegidas contra UV son importantes al aire libre se reduce a un hecho: el nailon sin estabilizador se descompone al sol. Una brida que parece intacta pero ha perdido su resistencia es un fallo esperando a suceder: un cable que se inclina sobre una superficie caliente, un paquete que se suelta en una tormenta, un cable de un panel solar que se roza contra un riel. Especificar una brida negra, estabilizada contra UV y debidamente probada para cada instalación al aire libre elimina ese riesgo a un costo de unos pocos centavos por brida. Para el contratista, el gerente de instalaciones y el OEM, la pregunta no es si usar bridas protegidas contra UV al aire libre, sino si la brida en el cable es una que fue construida para el sol — o una que el sol eventualmente romperá.