Conductores Eléctricos Los conductores son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja.Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones. Conductores Efectivos 1. El mejor conductor es la PLATA (muy costoso) 2. Los empleados habitualmente son COBRE (uno o varios hilos) Aluminio; Conductividad eléctrica del 60% de la del cobre, pero 3 veces mas liviano (líneas aéreas de alta tensión) 3. Oro; levemente menos conductor que el Cobre, se usa en bornes de baterías, conectores eléctricos. Durabilidad Resistencia a la corrosión Resistencia de un Conductor 1. Tienen características óhmicas, así que posee características similares a las de una resistencia eléctrica. 2. Se suele despreciar (resistencia Nula – Conductor Ideal) 3. Casos particulares en los que se tiene en cuenta la resistencia (Conductor Real) Si consideramos la temperatura constante (20 °C) Influencia de la Temperatura 1. La mayoría de los metales aumentan su resistencia al aumentar la temperatura. 2. En otros elementos, como el carbono o el germanio la resistencia disminuye. 3. En algunos materiales la resistencia llega a desaparecer cuando la temperatura baja lo suficiente. (Superconductores) ( Donde RT = Resistencia de referencia a la temperatura. a = Coeficiente de temperatura. Para el cobre. T0 = Temperatura de referencia en la cual se conoce R0. ))) Símbolos de Conductores Conductor Se pueden dar informaciones complementarias. Ejemplo: circuito de corriente trifásica, 380 V, 50 Hz, tres conductores de 120 mm2, con hilo neutro de 70 mm2 Conductores (unifilar) Las dos representaciones Ejemplo: 3 conductores Conexión flexible son correctas Conductor apantallado Cable coaxial Conexión trenzada Se muestran 3 conexiones Descripción TIPO T X R H HH N W U -2 TC FR LS F FF BLINDADO SR DESCRIPCION Aislamiento en PVC. Aislamiento en XLP. Aislamiento en EPR La temperatura máxima que soporta el conductor es de 75°c (nota: si no aparece la h, indica que es de 60°c) La temperatura máxima que soporta el conductor es de 90°c Chaqueta de nylon (poliamida) resistente a la abrasión, aceites, grasas, gasolinas, y aceites químicos. Resistente a la humedad Aprobado para uso bajo tierra El conductor soporta una temperatura máxima de 90°c y es resistente a la humedad Aprobado para uso en bandejas porta cable Resistente al fuego (la electricidad sigue viajando a través de ellos aunque haya un fuego prolongado), y resistente a la propagación del fuego (no permiten que el fuego se propague por toda la instalación eléctrica) Emisión reducida de humos y gas ácido Flexible Extra flexible Resistente a interferencias electromagnéticas Resistente a los rayos ultra violeta Ejemplo Cable 3x12 AWG – THWN-2 600V: Este será un cable multi-conductor de 3 conductores calibre 12 AWG, con aislamiento termoplástico a 90 grados centígrados y resistente a la humedad y chaqueta en Nylon resistente a la abrasión, aceites, grasas, gasolinas, y aceites químicos, para una tensión nominal máxima de 600 voltios. AWG (American Wire Gauge) Es una referencia de clasificación de diámetros. Cuanto más alto es este número, más delgado es el alambre. El alambre de mayor grosor (AWG más bajo) es menos susceptible a la interferencia, posee menos resistencia interna y, por lo tanto, soporta mayores corrientes a distancias más grandes. Aplicaciones Conducir la electricidad de un punto a otro (pasar electrones a través del conductor; los electrones fluyen debido a la diferencia de potencial). Establecer una diferencia de potencial entre un punto A y B. Crear campos electromagnéticos (las bobinas). Modificar el voltaje (con el uso de transformadores). Crear resistencias (con el uso de conductores no muy conductivos). Tipos de cobre (Uso) Cobre de temple duro Conductividad del 97% respecto a la del cobre puro. Resistividad de 0.018 Ohms x mm2 / m a 20°C 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 y 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 Ohms x mm2 / m a 20°'C 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. Clasificación de Conductores • Según su constitución Alambre: Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por un solo elemento o hilo conductor. Cable: Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por una serie de hilos conductores o alambres de baja sección, lo que le otorga una gran flexibilidad. • Según el número de conductores Monoconductor: Conductor eléctrico con una sola alma conductora, con aislamiento y con o sin cubierta protectora. Multiconductor: Conductor de dos o más almas conductoras aisladas entre sí, envueltas cada una por su respectiva capa de aislante y con una o más cubiertas protectoras comunes. Elemento conductor Son generalmente de cobre y su objetivo es servir de camino a la energía eléctrica desde las centrales generadores a los centros de distribución (subestaciones, redes y empalmes), para alimentar a los diferentes centros de consumo (industriales, residenciales, comerciales, etc.). Parte Aislante Tiene como objeto evitar que la energía eléctrica que circula por él, entre en contacto con las personas o con objetos, ya sean éstos ductos, artefactos u otros elementos que forman parte de una instalación. • • Los materiales aislantes en la actualidad son polímeros. Si el diseño del conductor no requiere otro tipo de protección se le denomina aislamiento integral. Cubierta Protectora Tiene como objetivo fundamental proteger la integridad del aislamiento y del alma conductora contra daños mecánicos, tales como raspaduras, golpes, etc. Clasificación Conductores N° Hebras • Voltaje del sistema, tipo (CC o CA), fases y neutro, sistema de potencia. • Corriente o potencia a suministrar. • Temperatura de servicio, temperatura ambiente y resistencia térmica de alrededores. • • • • Tipo de instalación, dimensiones (profundidad, radios de curvatura, distancia entre vanos, etc.). Sobrecargas o cargas intermitentes. Tipo de aislamiento. Cubierta protectora. Conductores para transmisión y distribución: Cables armados: Cable Tensión de servicio: 600 a 35,000 volts. Alambres y cables (N° de hebras: 7 a 61). Tensiones de servicio: 0.6 a 35 kV (MT) y 46 a 65 kV (AT). Ejemplo de uso: Instalaciones de fuerza y alumbrado (aéreas, subterráneas e interiores). Ejemplo de uso: Instalaciones en minas subterráneas (ductos, bandejas, aéreas y subterráneas) Tendido fijo . Cordones: Cables (N° de hebras: 26 a 104). Tensión de servicio: 300 volts. Ejemplo de uso: Para servicio liviano, alimentación a radios, lámparas, aspiradoras, etc. Alimentación a máquinas y equipos eléctricos industriales, aparatos electrodomésticos y calefactores (lavadoras, enceradoras, refrigeradores, estufas, planchas, cocinillas y hornos, etc.). Tendido portátil. Cables portátiles: Cables (N' de hebras: 266 a 2.107). Tensión de servicio: 1.000 a 5.000 voltios Ejemplo de uso: en soldadores eléctricas, locomotoras y máquinas de tracción de minas subterráneas, Grúas, palas y perforadoras de uso minero. Resistente a: intemperie, agentes químicos, a la llama y grandes solicitaciones mecánicas como arrastres, cortes e impactos. Tendido portátil. Cables submarinos: Cables (N° de hebras: 7 a 37). Tensión de servicio: 5 y 15 kV. Ejemplo de uso: en zonas bajo agua o totalmente sumergidos, con protección mecánica que los hacen resistentes a corrientes y fondos marinos. Tendido fijo. Cables navales: Cables (No de hebras: 3 a 37). Tensión de servicio: 750 volts. Ejemplo de uso: instalaciones en barcos, en circuitos de poder, distribución y alumbrado. Tendido fijo. Clasificación Conductores – Condiciones de Empleo Dentro de la gama de alambres y cables que se fabrican en el país, existen otros tipos, destinados a diferentes usos industriales, como los cables telefónicos, los alambres magnéticos esmaltados para uso en la industria electrónica y en el embobinado de motores, los cables para conexiones automotrices a baterías y motores de arranque, los cables para parlantes y el alambre para timbres, etc. Los conductores de cobre desnudos ya sean estos alambres o cables, son utiliza dos para: Líneas aéreas de redes urbanas y suburbanas. Tendidos aéreos de alta tensión a la intemperie. Los alambres y cables de cobre con aislamiento son utilizados en: Líneas aéreas de transmisión y distribución, empalmes, etc. Instalaciones interiores de fuerza motriz y alumbrado, ubicadas en ambientes de distinta naturaleza y con diferentes tipos de canalización. Tendidos aéreos en instalaciones mineras. Tendidos directamente bajo tierra, bandejas o ductos. Control de circuitos eléctricos. Tendidos eléctricos en zonas de hornos y altas temperaturas. Tendidos eléctricos bajo el agua (cable submarino) y en barcos (conductores navales). Otros que requieren condiciones de seguridad. THHN/THWN Conductor de cobre blando, aislado con PVC para 90 °C, con chaqueta de nailon. A nivel industrial, y en jerga común en el mundo de los conductores, No es necesario indicar la referencia del cable a utilizar para suministrar una intensidad de corriente eléctrica a una maquina, Puesto que el utilizado es precisamente el cable THHN/THWN según sea el amperaje a suministrar, así mismo será el calibre del cable, tabla 1. Aplicaciones Se usa en instalaciones eléctricas de fuerza, control y alumbrados en interiores o exteriores de tipo residencial, comercial e industrial. Pueden instalarse en cárcamos, ductos, bandejas y canalizaciones, en sitios secos y mojados. Características Tensión máxima de operación: 600 V. Temperatura máxima de operación: 90 °C, en ambiente húmedo o seco. 75 °C en ambiente mojado. Resistente a la humedad, al calor, abrasión, elementos químicos, aceites y gasolina. Retardante a la llama. Colores disponibles: negro, blanco, rojo, azul, verde, amarillo y naranja (calibres 14 a 8 AWG). Negro (calibres 6 AWG y mayores). Tabla 1. Propiedades Cable THHN/THWN Procables.