CONDUCTORES ELCTRICOS Profesores Luis Villegas Felipe San Martin

CONDUCTORES ELÉCTRICOS Profesores: Luis Villegas / Felipe San Martin / Eduardo Osses

Introducción Ø Su misión principal es transportar la energía eléctrica ofreciendo una baja resistencia. Ø La resistencia es indeseable , pues produce perdidas de calor cuando la corriente circula por el conductor. Ø El cobre , exceptuando la plata y el oro (demasiado costosos) , es uno de los conductores que mas baja resistividad ofrece. Ø El otro conductor empleado es el aluminio que tiene una mayor resistividad que el cobre (65% mas), pero el aluminio es tres veces mas liviano que el cobre. Ø Aluminio en torres de transmisión , cobre en aplicaciones bajo tierra. Línea aérea en zonas costeras son construidas a menudo en cobre (resistente a la corrosión). Ø El tipo de cobre que se utiliza en la fabricación de conductores es el cobre electrolítico de alta pureza , 99%.

Clasificación Según su aislamiento: ØDesnudos: Cuando el conductor no dispone de ningún recubrimiento aislante. ØAislados: Cuando el conductor esta cubierto por algún material aislante.

Cables desnudos y usos Ø Los cables desnudos se venden por kg. ØClase A 7 hebras /Clase B 19 hebras. ØClase B para antenas se venden solo secciones pequeñas.

Clasificación Según su forma: ØFlexibles: Cuando están formados por muchos conductores sin aislar de muy pequeño diámetro. (mientras mas conductores , mayor flexibilidad) ØRígidos: Compuestos de un único hilo , o bien varios alambres de un determinado grosor.

ØLa forma la define la ultima letra del código en la cubierta del conductor (-U/-K/-R).

Clasificación Según el números de conductores aislados: ØUnipolares: Compuesto por un solo conductor recubierto de material aislante. ØMultipolares (cordones): Constituidos por varios conductores y una cubierta que recubre el conjunto de conductores , que sirve para protección frente a agentes atmosféricos.

Partes de un conductor ØConductor: Transporta la energía. ØAislamiento : Impide el contacto directo de dos o mas conductores próximos entre si, así como el contacto con personas o animales. ØPantalla: Aísla al cable de efectos electromagnéticos. ØArmadura: Protege al cable contra golpes. ØCubierta exterior: No todos los traen. Se encarga de proteger el material aislante y el conductor contra daños físicos y químicos.

PANTALLA

Cable media tensión (soportan 23 k. V)

Materiales aislantes En la fabricación de cables se emplean gran cantidad de materiales aislantes , tanto para aislar un solo conductor como para aislar varios entre ellos , o bien , para la cubierta exterior. Los mas usados son: ØLos derivados de materiales plásticos (POLÍMEROS). ØLos derivados del caucho , es decir , gomas (ELASTÓMEROS).

Polímeros Termoplásticos: Ø Material resistente a bajas temperaturas. A altas temperaturas se reblandecen perdiendo propiedades mecánicas pero no aislantes. Ø Temperatura máxima de servicio 70°C (Máxima temperatura que puede alcanzar el cobre , después de eso la aislación falla). Ø Ej : PVC (policloruro de vinilo) , Polietileno(PE) y Poliolefina (Z 1, libre de halógeno, baja emisión de gases, obligatorio sobre 25 personas ). Termoestables: Ø Material blando y flexible , pero una vez instalados y expuestos a agentes atmosféricos , se endurecen y no vuelven a reblandecerse (incluso a altas temperaturas) ofreciendo grandes propiedades mecánicas( uso en intemperie). Mayor precio que termoplásticos. Ø Temperatura máxima de servicio 90°C. Ø Ej: XLPE(polietileno reticulado).

Elastómeros ØOfrecen como ventaja su flexibilidad o elasticidad, pero cuando son expuestos a agentes atmosféricos se oxidan con facilidad , agrietándose (se tratan con azufre). ØEjemplos : EPR (etileno – propileno) , Goma de silicona (usados en instalaciones sometidas a altas temperaturas ej plantas metalúrgicas/barcos/fabricas…).

El fuego, las emisiones de humo y los gases tóxicos pueden crear un peligro potencial y real para los seres humanos y los equipos. Por esta razón, los cables con cero contenido de halógenos se diseñan, fabrican y prueban de acuerdo a los requisitos de incendios más exigentes, para ser instalados en lugares donde la seguridad contra incendios es fundamental. Porque lo primero es la protección de las personas.

La SEC (superintendencia de electricidad y combustibles) decreta obligatoriedad del uso de conductores libres de halógenos para lugares de alta concentración de personas como Hospitales, Centros Comerciales, Universidades y Cines entre otros.

Calibres El calibre define el tamaño de la sección transversal del conductor. Puede estar expresado en mm 2 (Europa) o bajo la normalización americana , en AWG (American Wire Gauge).

ØFijarse que después de 8 AWG solamente se vende en versión cable. ØPara calibre europeo después de 6 mm 2.

Designación de los conductores Los conductores para ser identificados utilizan una serie de códigos formados por letras y números , que indican las normas a la que se acoge su construcción , las tensiones nominales de aislamientos , tipo de aislamiento, cubiertas , material conductor , numero de conductores y sección de los mismos.

Tensión nominal de aislamientos Dentro de los conductores utilizados en baja tensión existen tres grupos : 450/750 V 600 V 0, 6 /1 k. V ØLa diferencia entre estos esta en el grosor del material aislante. ØCada nivel de tensión tiene una tabla de identificación.

Conductores de 450/750 V ØEn el caso de 450/750 V , 450 representa la tensión nominal del aislamiento del conductor con respecto a tierra y 750 la tensión nominal de aislamiento entre dos conductores activos. ØCuanto mayor es el grosor , mayor es la tensión capaz de soportar sin que el aislamiento pierda sus propiedades. ØSolo calibres europeos.

Tabla de identificación conductores de 450/750 V Tarea: a) H 07 V-K 1 x 2, 5 b) H 07 Z 1 -K (AS) 1 x 10 c) H 05 VV-F 4 G 4 d) H 05 VV-H 2 x 1, 5 Ver tabla

Ejemplos

Conductores de 0, 6/1 k. V ØNo se ajustan a la designación del apartado anterior , sino que poseen su propio código. ØSolo calibres europeos. Tarea a) b) c) d) RZ 1 -K 0, 6/1 k. V 4 x 50 (AS) RV-K 0, 6/1 k. V 1 X 35 DZ 1 -K 0, 6/1 k. V 1 X 10 (AS) VV-K 0, 6/1 k. V 3 G 10

Ejemplos

Designación de conductores de 600 v ØSolo calibres americanos (AWG)