Cable de potencia (drop cable) para motor sumergible

El cable de potencia, conocido en la jerga como drop cable o cable de bajada, es el conductor que transporta la energía eléctrica desde el tablero o arrancador en superficie hasta el motor sumergible trifásico instalado en el fondo del pozo. El motor se ubica algunos metros por debajo del nivel dinámico para asegurar su refrigeración por la velocidad del flujo de agua que lo envuelve, de modo que el largo de cable a dimensionar es la profundidad de instalación más la subida hasta la caseta más una holgura para empalmes y maniobras. Es una de las piezas que más afecta la confiabilidad y la eficiencia de una bomba sumergible, y a la vez una de las más subestimadas al cotizar.

El calibre se determina por el más restrictivo de tres criterios, y aprobar uno solo no basta. Primero, la caída de tensión en régimen permanente, que se limita a un porcentaje admisible de la tensión nominal (el estándar de los fabricantes de motores sumergibles es del orden del 5 %): una caída mayor reduce el par del motor —proporcional al cuadrado de la tensión—, eleva la corriente, calienta los bobinados y acorta la vida útil. Segundo, la caída de tensión durante el arranque, ya sea directo (DOL) o estrella-triángulo, que es transitoria pero debe acotarse para que el motor desarrolle par suficiente para vencer la inercia. Tercero, la ampacidad: independiente de la caída, la corriente nominal nunca debe superar la capacidad de transporte del cable, criterio que domina en motores grandes con cables cortos.

El cálculo parte de la corriente nominal del motor —dato de placa, no de la potencia nominal, que es secundaria— y del largo total. Un mismo motor admite cable más fino si se cambia la configuración de arranque: el esquema estrella-triángulo alcanza mayor distancia que el arranque directo con la misma sección, porque reparte la corriente entre seis conductores en lugar de tres. El conductor estándar es cobre electrolítico flexible clase 5 (IEC 60228). El aluminio no se recomienda: conduce alrededor del 62 % de lo que conduce el cobre a igual sección, sus empalmes sumergidos son menos confiables y genera oxidación galvánica frente al cobre del bobinado del motor.

La forma del cable también importa. El cable plano sumergible (drop cable) es habitual en motores de potencia baja a media con arranque directo o partidor suave; su formato facilita la fijación a la cañería de impulsión con flejes plásticos a intervalos regulares. El cable redondo multipolar se prefiere para motores grandes, configuraciones estrella-triángulo de seis conductores y casing de mayor diámetro. La aislación recomendada es XLPE o EPR por su resistencia al agua, con tensión de diseño 0,6/1 kV. Cuando el motor se alimenta por variador de frecuencia (VFD), las reglas cambian: la modulación PWM genera reflexión de onda con picos que pueden alcanzar cerca del doble de la tensión del bus de continua, por lo que se exige cable apantallado simétrico de mayor tensión de prueba, salvo que se instale un filtro senoidal en superficie —recomendable en tramos largos o motores de gran potencia.

El empalme es el único punto crítico de falla del cable sumergido: uno mal ejecutado falla en semanas o meses, y reemplazarlo cuesta mucho más que el ahorro inicial. Se exige kit termocontraíble específico para inmersión o vulcanización con cinta autovulcanizante más cubierta termocontraíble; quedan prohibidos los conectores a presión sin sellado y la cinta aisladora común. Antes de bajar el conjunto al pozo se verifica la aislación con megóhmetro a 1.000 V DC: un cable y empalme nuevos deben leer en el rango de cientos de MΩ, y por debajo del orden de unos pocos MΩ el conjunto no debe ponerse en operación. El cable incorpora además el conductor de tierra de protección, dimensionado según la norma; consulta tierra eléctrica para el sistema de puesta a tierra completo.