Conductores Electricos

Conductores de corriente

Escala AWG

Desde hace años, las dimensiones de los alambres se han expresado comercialmente por números de calibres, en especial en Estados Unidos.

Esta práctica ha traído consigo ciertas confusiones, debido al gran número de escalas de calibres que se han utilizado.

En Estados Unidos, la escala más usada para alambres destinados a usos eléctricos es la

“American Wire Gage” (AWG), también conocida como la “Brown and Sharpe Gage”.

Esta escala fue ideada en 1857 por J.R. Brown y tiene la propiedad de que sus dimensiones representan aproximadamente los pasos sucesivos del

proceso de estirado del alambre, además de que sus números son regresivos. Un número mayor representa un alambre de menor diámetro,

correspondiendo a los pasos de estirado.

A diferencia de otras escalas, los calibres del “American Wire Gage” no se han escogido

arbitrariamente, sino que están relacionados por una ley matemática. La escala se formó fijando dos diámetros y estableciendo una ley de

progresión geométrica para diámetros intermedios.

Los diámetros base seleccionados son 0.4600 pulgadas (calibre 4/0) y 0.0050 pulgadas (calibre 36), existiendo 38 dimensiones entre estos dos.

Por lo tanto, la razón entre un diámetro cualquiera y el diámetro siguiente en la escala está dada por la expresión:

Esta progresión geométrica puede expresarse como sigue: La razón entre dos diámetros

Consecutivos en la escala es constante e igual a 1.1229.

Para secciones superiores a 4/0 se define el cable directamente por área en el sistema inglés de

medida. Las unidades adoptadas en Estados Unidos con este fin son:

• Mil, para diámetros, siendo una unidad de longitud igual a una milésima de pulgada.

• Circular mil, para áreas, unidad que representa el área del círculo de un mil de diámetro. Tal

círculo tiene un área de 0.7854 mils cuadrados.

• kcmil. Para secciones mayores se emplea la unidad designada por las siglas kcmil(anteriormente MCM o KCM), que equivale a mil circular mils

Por medio este sistema se pueden medir conductores desde el calibre 36 (0.127 mm2 de sección) hasta calibre 0 ( 1/0 53,49 mm2 ) . Pero por razones de fabricación se tiene hasta el 0000 (4/0 107,2 mm2 de sección), siendo este el más grueso. Como se aprecia a medida que se aumenta el calibre , la sección transversal disminuye.

El cable trenzado se fabrica hasta calibre 22 y los calibres impares no son comerciales, para cables de transporte de energía.

Escala KMC

Para conductores de área mayor al 4/0, se utiliza una unidad denominada “Circular Mil”. El Circular Mil se define como el área de una circunferencia cuyo diámetro es un milésima de pulgada. Esta escala era conocida como MCM, pero ésta nomenclatura due suplantada por KMC

CM = Π r2=Πd2 /4

1CM=0,78539x10-6 pulg2

Definición de Circular Mil (CM)

Haciendo una conversión se tiene que 1CM = 5,064506x10-4 mm2. Se puede apreciar claramente que el CM es una unidad muy pequeña, por lo tanto es necesario trabajar con una unidad múltiplo como el kCM = 103 CM (antiguamente conocido como MCM). En este sistema el calibre más pequeño es 250 kCM (127 mm2 de sección) y el calibre comercial más grande es de 500 kCM ( mm2 de sección).

Si deseas más información sobre conductores y su clasificación descarga el siguiente PDF, da click aquí.

Caída de Tensión y densidad de corriente

Si de una fuente de tensión Vo alimentamos un receptor de potencia P mediante una línea de longitud L y sección S, en los bornes de dicha carga la tensión V será menor que Vo, debido a la resistencia R de los conductores. Esta diferencia entre V y Vo se conoce con el nombre de:

caída de tensión (c.d.t.) δ= V- Vo

En forma porcentual:

caída de tensión %: δ% = (Vo-V)*100/Vo

Al circular una corriente I por un conductor se produce calor, que según la Ley de Joule tiene el valor:

Q = 0,24*I2*R*t [calorías]

Este calor aumentará la temperatura del conductor hasta que la cantidad de calor que se produce en él sea igual a la que se disipa por conducción, convección y radiación. El calor disipado por el conductor depende de la intensidad, la sección del conductor, el aislamiento y la forma de canalización. Se entiende que para que el conductor no produzca más calor del que puede disipar, pues sería peligroso o se estropearía, deberá estar limitada la intensad que por él circula a un valor máximo Imax según el tipo de canalización, y cuyos valores vienen dados por el fabricante y los reglamentos correspondientes. A veces, en lugar de la intensidad máxima del conductor se utiliza la densidad de corriente máxima definida como:

σmaximo= I/S

A continuación se describen los cálculos para hallar la sección de tres tipos de líneas (C.C., C.A. monofásica y C.A. trifásica) atendiendo a la caída de tensión. Pero una vez hecho esto, es preciso comprobar para la elección definitiva del conductor, (mediante la normativa correspondiente: REBT, tablas del fabricante, etc), si la sección elegida admite la intensidad que ha de circular por el mismo (en algunos casos, también, es necesario calcular la sección por el criterio de cortocircuito)

Cálculo y selección de tipo de conductores

Para efecto del cálculo de conductores eléctricos, es necesario memorizar los siguientes conceptos y formulas.

POTENCIA (P)= V x I

Donde:

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