Conductores Eléctricos, tipos y su uso

CONDUCTORES ELECTRICOS

Son los cuerpos capaces de conducir o transmitir la electricidad. Un conductor eléctrico está formado primeramente por el conductor propiamente tal, usualmente de cobre, este puede ser alambre, es decir, una sola hebra o un cable formado por varias hebras o alambres retorcidos entre sí.

Los materiales más utilizados en la fabricación de conductores eléctricos son el cobre y el aluminio, aunque ambos metales tienen una conductividad eléctrica excelente, el cobre constituye el elemento principal en la fabricación de conductores por sus notables ventajas mecánicas y eléctricas.

El uso de uno y otro material como conductor, dependerá de sus características eléctricas (capacidad para transportar la electricidad), mecánicas (resistencia al desgaste, maleabilidad), del uso específico que se le quiera dar y del costo; estas características llevan a preferir al cobre en la elaboración de conductores eléctricos. El tipo de cobre que se utiliza en la fabricación de conductores es el cobre electrolítico de alta pureza, 99,99%, dependiendo del uso que se le vaya a dar, este tipo de cobre se presenta en los siguientes grados de dureza o temple: duro, semi duro y blando o recocido.

Tipos de cobre para conductores eléctricos

Cobre de temple duro:

. Conductividad del 97% respecto a la del cobre puro.

. Resistividad de 0,018 ( x mm 2 ) a 20 ºC de temperatura.

. Capacidad de ruptura a la carga, oscila entre 37 a 45 kg/mm2.

Por esta razón se utiliza en la fabricación de conductores desnudos, para líneas aéreas de transporte de energía eléctrica, donde se exige una buena resistencia mecánica.

Cobre recocido o de temple blando:

. Conductividad del 100%

. Resistividad de 0,01724 = 1 ( x mm 2 ) respecto del cobre puro, tomado este como patrón.

. Carga de ruptura media de 25 kg/mm2.

Como es dúctil y flexible se utiliza en la fabricación de conductores aislados.

El conductor está identificado en cuanto a su tamaño por un calibre, que puede ser milimétrico y expresarse en mm2 o americano y expresarse en AWG o MCM con una equivalencia en mm2.

Partes de un conductor eléctrico

El conductor o cable eléctrico se compone del conductor, el aislamiento, la capa de relleno y por último de una cubierta. Cada uno de ellos se encarga de cumplir una función o propósito específico.

1. Conductor eléctrico o alma conductora: es una parte muy importante de todo el conjunto y cuyo propósito es la de transportar la electricidad, está conformado por uno o más hilos de cobre o aluminio.
2. Aislamiento: aquí nos encontramos con la parte que cubre o protege  el conductor, y su función es, evitar que la corriente eléctrica se escape del cable y que sea transportada de principio a fin por el conductor. Por lo general este material aislante suele ser de polímero, es decir de plástico.
3. Capa de relleno: esta sección la podemos ubicar entre el aislamiento y el conductor, y cumple la función de que el cable siempre mantenga ese aspecto circular, debido a que ocasiones los conductores no tienen forma circular o tienen más de un hilo. Con la utilización de la capa de relleno se puede lograr que siempre mantengan esa apariencia redonda y homogénea.
4. Cubierta: es la parte que protege al cable de la intemperie y elementos externos. Se encarga de proteger mecánicamente al cable o hilo, ya que resguarda el alma y al aislante de daños físicos o químicos, como el calor, la lluvia, el frío, raspaduras, golpes, entre otros. Si el conductor fuese a estar expuesto a desgastes externos muy excesivos, por lo general la cubierta protectora se elabora con acero, latón u otro material bien resistente, y en este caso se le llama “armadura” a la cubierta protectora.

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Características principales

Características eléctricas

La principal características de los conductores eléctricos es que no ofrecen resistencia al paso de la corriente eléctrica a través de ellos, y esto es posible gracias a sus propiedades eléctricas y físicas, que promueven una buena circulación de electricidad por el conductor  y esta no provoca la deformación o destrucción del material del cual están compuestos.

• Conductividad buena

Todo conductor eléctrico que se precie de tal, debe tener una buena conductividad eléctrica para poder desempeñar su función de transporte de energía eléctrica.

La International Annealed Copper Standard (IACS) o  Estándar Internacional del Cobre Recocido, estableció en el año 1913 que la conductividad eléctrica del cobre en estado puro serviría de referencia para poder medir y comparar la conductividad de otros materiales conductores.

Para que un material conductor sea considerado como tal, debe contener más del 40% IACS y que los materiales que tengan una conductividad superior a 100% IACS se consideran como materiales de alta conductividad.

• Estructura atómica

El paso de la corriente eléctrica sólo es posible por su estructura atómica, esto es gracias a que los átomos poseen pocos electrones en su capa de valencia, y a su vez, dichos electrones están desprendidos del núcleo del átomo.

No se necesita de una gran cantidad de energía para que los electrones se trasladen de un átomo al otro, a este tipo de electrones se les denomina electrones libres, y su disposición y libertad de movimiento a lo largo de la estructura atómica es lo que hace propicia la circulación de la electricidad.  Y con ello se facilita el movimiento de electrones a través del conductor.

• Núcleos unidos

Los conductores tienen una estructura molecular constituida por una red de núcleos muy compactada, que mantiene su unión prácticamente inmóvil debido a su cohesión.

Esta característica propicia que se genere el movimiento de los electrones que se encuentran alejados dentro de la molécula, debido a que pueden moverse libremente y reaccionar ante la proximidad de un campo eléctrico. Dicha reacción provoca el movimiento de los electrones en una dirección específica, y esto es lo que da origen a la circulación de corriente eléctrica pasando por el material conductor.

• Equilibrio electrostático

Los materiales conductores al estar sometidos a una carga particular, logran alcanzar un estado de equilibrio electrostático en el que no se produce el movimiento de cargas en el interior del material.

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