CABLES CONDUCTORES ELECTRICOS
Enviado por luilechin • 5 de Octubre de 2015 • Apuntes • 1.149 Palabras (5 Páginas) • 70 Visitas
CONDUCTORES ELÉCTRICOS
Un cable eléctrico aislado está compuesto por un conductor metálico, que conduce la corriente eléctrica y una cobertura de material no conductor, denominada aislación. Además, pueden incorporarse otros elementos, como rellenos, cubierta interna, pantalla, armadura y cubierta (envoltura o vaina) externa protectora.
De acuerdo al uso que va a tener el conductor, el tipo y las condiciones de la instalación, los requisitos de flexibilidad, seguridad, etc., deben ser considerados los siguientes factores:
- Material del conductor
- Flexibilidad
- Materiales de aislación y vainas
- Dimensiones
MATERIAL CONDUCTOR
Los mejores conductores eléctricos son los metales. Los que tienen menor resistividad eléctrica, es decir la mayor conductividad son, en orden descendente, la plata, el cobre, el oro y el aluminio. Algunas aleaciones, como el bronce, los aceros y otros metales son conductores pero no tan buenos como los antes mencionados. Existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el carbono grafito.
El oro y la plata, por razón de su elevado precio, se utilizan solo para pequeños contactos y conexiones en equipos electrónicos. La plata por ser el mejor conductor y el oro por su resistencia a la corrosión.
Por estas razones, los materiales utilizados en la fabricación de conductores eléctricos son el cobre y el aluminio.
El cobre es superior en características eléctricas y mecánicas que el aluminio. La conductividad del aluminio es aproximadamente 60% de la del cobre. El aluminio es más liviano, para el mismo volumen, dada la relación de las densidades, el peso de aluminio es aproximadamente el 30% del correspondiente al cobre. Por esto, para la misma resistencia eléctrica, la relación de pesos es de 1 de aluminio a 2 de cobre.
Por su ductilidad, el cobre y el aluminio pueden estirarse obteniendo alambres o hilos de diámetro reducido, sin embargo al ser el aluminio menos resistente mecánicamente los hilos pueden romperse con más facilidad. Los extremos de los cables ubicados sobre puntos fijos, como conexiones empotradas o tomas de corriente tienden a romperse después de ser dobladas repetidamente. Esto puede ser problemático si la fractura se localiza en el interior del aislamiento y si el cable sigue siendo utilizado. En estos casos la falla puede seguir sin detectarse hasta que el cable tenga que transportar una corriente importante (cercana a su máximo de corriente admisible), cuando esto ocurre el metal puede fundirse en el punto de ruptura y pueden darse arcos eléctricos mantenidos que pueden quemar la aislación. Dado que el aluminio tiene menor punto de fusión y menor coeficiente de conductividad térmica que el cobre, este tipo de fusión local puede ocurrir más a menudo en cables e instalaciones con conductores de aluminio. Por estas razones se no se aconseja utilizar aluminio en secciones menores a 10mm².
CARACTERÍSTICAS DE COBRE Y ALUMINIO
ALUMINIO (1350) | COBRE RECOCIDO | |
Densidad (g/cm3) | 2.703 | 8.89 |
Relación de pesos para igual sección (área) | 1 | 3.3 |
Resistividad máxima a 20°C (ρ) (Ω/mm².m) | 0,028264 | 0,017241 |
Conductividad mínima % IACS* | 61 | 100 |
Relación de secciones para igual resistencia eléctrica (igual caída de tensión) | 1.65 | 1 |
Relación de pesos para igual resistencia eléctrica | 0.5 | 1 |
Relación de secciones para igual corriente admisible (igual elevación de temperatura) | 1.39 | 1 |
Resistencia mecánica a la tracción (MPa) (1 MPa = 0,102 kgf/mm²) | 110 - 180 | 250 |
Coeficiente térmico de resistividad eléctrica (°C-1) | 0.0040 | 0.0039 |
Coeficiente de dilatación lineal por °C | 0.000023 | 0.000017 |
Punto de fusión (°C) | 660 | 1083 |
* IACS: “International Annealed Copper Standard”. Patrón internacional para cobre recocido, conductividad 100%.
Secciones normalizadas en mm², aproximadamente equivalentes para la corriente admisible: | |||||||||||||
COBRE | 6 | 10 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | 300 |
ALUMINIO | 10 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | 300 | 400 |
Respecto a la caída de tensión, a partir de 35 mm², la equivalencia se va corriendo, por ejemplo, a 70mm² correspondería 120mm². Cuando lo que importe sea la caída de tensión, se recomienda realizar los cálculos antes de elegir una sección equivalente.
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