CONDUCTORES Y CABLES ELCTRICOS6.1 INTRODUCCIN El trmino
Conductor la aplica a todo alambre, cordn y Cable u otra forma de
metal apropiado que se utiliza para conducir una corriente elctrica
Se denomina alambre, a los Conductores slidos, con cubierta
aislante o sin el El termino cable, se da a los doctores gruesos
formados por una o varios alambres Se denomina cordn, a los
conductores, flexibles, formales por varios, hilos muy delgados 6.2
COMPONENTES DE UNA INSTALACIN ELCTRICA INDUSTRIAL En una instalacin
elctrica industrial intervienen como elementos principales para
conducir, proteger y controlar la energa elctrica y los
dispositivos receptores, los siguientes elementos: Las Canalizacin
elctricas Los Conductores elctricos Los dispositivos de proteccin y
maniobra 6.2.1 Canalizacin elctricos Se entiende por canalizacin
elctricas a los medios que se emplean en las instalaciones
elctricas para contener a los inductores de manera que queden
protegidos contra el deterioro mecnico y contaminacin. Los medios
de canalizacin mas comunes que se emplean en las instalaciones
elctricas son Las tuberas, las bandejas o charoles, las canaletas o
ductos areo , las zanjas, los ductos subterrneos, los canales
subterrneos 6.2.2 Conductores Los conductores elctricos tienen
cualidades especificas difieren tanto en la caractersticas de los
materiales, empleados como en los aislamientos construccin y
proteccin del propio conductor. La mayor parte de los conductores
empleados en las instalaciones elctricas estn hechos de cobre o
aluminio por ser materiales con mayor conductividad y con un costa
lo suficientemente bajo como para que resulten econmicos
Comparativamente el aluminio es 16% menos conductor que el cobre,
pero mucho mas liviano. El cobre en conductores elctricos se
distinguen tres temples o grados de suavidad del metal balando o
recocido, con propiedades algo diferente siendo el cobre blando el
de mayor conductividad elctrica y el cobre el de mayor resistencia
a la traccin.
6.3 CLASIFICACIN DE LOS CONDUCTORES ELCTRICO Por lo general, los
conductores elctricos se fabrican de leccin circular solido o
cableado, dependiendo de la cantidad de corriente que vayan o
conduca y del lugar donde se instalara. Los conductores se pueden
clasificar por su constitucin, por el numero de polos y por el
aislamiento. 6.3.1 Por su Constitucin Se dividen en todos
(alambres) condn y cables Por el hilo se entiende el conductor
formado por una sola alma (alambre) de cobre o aluminios El condn
es un conductor flexible formado por varios hilos de seccin delgada
y unida electrnicamente. El cable es un conductor formado por hilos
mas gruesos que los condones, los cuales pueden set de forma
redonda
6.3.2 Por el nmero de Polos a.- Se dividen e unipolares y
multipolares Los Conductores son aquellos que estn constituidos por
un solo hilo cordn o cable mientras que los multipolares son
aquellos que estn constituidos por varios hilos, condones o cables
aislados entre si. b. Por su aislamiento Un conductor elctrico se
considera aislado cuando est protegida por algn tipo de material
aislante, los productos utilizados en el aislamiento de los
conductores son principalmente materiales termoplsticos (cloruro de
polivinilo, prolietileno, poliestireno,) o el papel impregnado en
aceite 6.3.3 LOS AISLAMIENTOS LOS CONDUCTORES SE PUEDEN CLASIFICAR
EN CONDUCTORES DE USO GENERAL Son aquellos que estn constituidos
por el conductor, la pantalla semiconductora para permitir que los
esfuerzos elctricos en aislamiento sea de forma radial y
simtrica.Principalmente se utilizan en redes de distribucin areos,
redes de distribucin subterrneas, circuitos alimentadores y
circuitos derivados en instalaciones del tipo industrial 6.4 CABLE
DE LOS CONDUCTORES Para la fabricacin de los conductores elctricos
se emplean los sistemas de medidas para el calibre de los
conductores Mtrico decimal Sistema norteamericano A.W.G American
Wire Gage MCM 6.4.1 SISTEMA MTRICO DECIMAL El calibre de los
Conductores segn Internacional electrotechemica Comision asi
tenemos las siguientes secciones normalizacin1.5 mm2, 2.5 mm2, 4m
m2, 6m m2 10 m m2 16 m m2 25 m m2 35 mm2 etc
6.4.2 SISTEMA AWG El calibre de los conductores segn American
Wire Gare (AWG) designa mediante nmeros que representan
aproximadamente los pases sucesivos del proceso de estirado del
alambre durante su fabricacin.La relacin entre los dimetros de los
calibres AWG consecutivos de mayor a menor es 1.123Ejemplo
6.4.3 SISTEMA MCM En las tablas de conductores inglesas y
americanas se emplea el Mil circular (MCM) como Unidad normal que
el calibre de los conductores El circular mil (CM) es un circulo
que tiene un dimetro de 0.001 una milsima de pulgada luego se tendr
1cm = 25.4 x 0.0001 = 0.0254 mm El rea del CM ser: rea CM = Area
C.M = 0.0005067 mm Como rea MCM = 05 mm Las medidas normalizadas
para los calibres de los Conductores en MCM son 250 MCM 300 MCM,
350 MCM, 400MCM, 500MCM
Tabla 6.1 capacidad de corriente en conductores (Sistema AWG)
Calibre del conductor AWG- MCMSeccin trasversal MM2Instalacin en
tubo Instalacin al aire libre
Temperatura mxima de operacin del conductor
60C TW75C THW 60C TW -TWT75C THW
222018161412100.3240.5170.8211.3102.0803.3105.26035710152030
152030581015202540
222845
Ejemplo: 14 AWG1MCM 0.5mm2 X 2.080 m m2Tabla 6.2 capacidad de
corriente en condiciones (sistema mtrico decimal) Calibre del
conductor AWG- MCMSeccin trasversal MM2Instalacin en tubo
Instalacin al aire libre
Temperatura mxima de operacin del conductor
60C TW75C THW 60C TW -TWT 60C 75C90C105CTHHW
0.500.751.01.52.54646810182535
12202738
22273442791116223245791116223245
18253752
27344660
16223245
6.5 CARACTERSTICAS DE ALGUNOS TIPOS DE CONDUCTORES 6.5.1
Alambres y cables tipo TWConductor de cabre electroltico blando ,
solido o cableado concretico, con aislamiento de cloruro de
povinilo (PVC) pueden operar hasta 60C y su tensin de servicio
dependiendo de la marca, puede ser de 600V o 750V Se utiliza
instalaciones en el inters de locales con ambiente seco o hmedo
conexiones de tableros de central, etc.
6.5.2 ALAMBRES Y CABLES TIPO THW Conductor del cobre electrnico
blando o cableado concntrico con aislamiento de cloruro de
polivinido (PUC especial resistente al calor, humedad aceites y
agentes qumicos pueden operar hasta 75 C y su tensin de servicio
dependiendo de la marca pueden ser de 600V o 750v.Se utiliza en
servicios pblicos, hoteles, almacenes, industrias, conexin de
tableros de control y en general, en todas las instalaciones donde
se requieren caractersticas superiores al TW especialmente se
aplica en instalaciones donde se producen sobre cargas
frecuentes.
6.5.3 ALAMBRES Y CABLES TIPO THHW Resistente al calor y humedad,
pueden operar hasta 105C y su tensin de servicio puede set de 600v
o 750VSe utilizan principalmente dentro de aparatos de alumbrado
con lmparas de descarga con temperatura ambiente mexicana de 70C
6.5.4 ALAMBRES Y CABLES PLASTOTENE TIPO CPI Se utilizan en redes de
distribucin y secundaria, distribucin al aire libre en plantas
industriales, minas, etc. 6.5.5. Cables biplasto tipo TWT Se
utilizan en instalaciones interiores o empotradas directamente en
el interior de muros o paredes sobre armaduras metlicas y de
madera.
6.5.6 Cables tipo NYY Unipolares, dplex y Triplex Se utiliza en
instalaciones interiores, visibles o empotradas directamente en el
interior de muros o paredes, sobre armaduras metlicas y de
madera.
6.5.6 Cables tipo NYY unipolares, dplex y triplex Contutor de
cobre electrnico blando, solidos o cableado, concntricos aislados y
con cubierta exterior individualidad con cloruro de polivinito
(PVC) pueden operar hasta 80C y su tensin de servicio es hasta
1000V Se le utiliza en redes de distribucin en baja tensin y en
circuitos alimentadores en instalaciones del tipo industrial.6.5.7
Cables tipo NYY bipolares tripolares y tetrapolares Conductor de
cobre electroltico blando, solido o cableado con aislamiento de
cloruro de polivinilo (PVC) reunidos con material de relleno de PVC
y cubierta de PVC pueden operar hasta 80C y su tensin de servicio
es hasta 1000V se le utiliza en redes de distribucin en baja tensin
y circuitos alimentadores en instalaciones del tipo industrial
6.5.8 Cables tipos NKYConductor de cobre electroltico blando,
solido o cableado, aislamiento de cinta de papel reunin de las tres
fases con cinta de papel, el conjunto impregnado con aceite no
migrante con cubierta interior de aleacin de plomo y cubierta de
cloruro de plomo, cubierta exterior de cloruro de polivinilo (PCV)
los cables de baja tensin operan hasta 80C, 1000 tienen la cubierta
de color negro Los cables de media tensin operan hasta 55C, 10 000v
y tienen la cubierta exterior de color rojo se le utiliza en redes
de distribucin en baja o media tensin
6.6 REDES DE DISTRIBUCIN AREA Los Componentes de una red de
distribucin area son: a. Conductores b. Aisladores c. Crucetas y
armados constructivos d. Ferretera elctrica e. Equipos de proteccin
6.6.1 ConductoresDesde el punto de Vista de redes de distribucin
los Conductores ms usados son de cobre y de aleacin de aluminio
desde el punto de vista elctrico los mejores conductores don el oro
y la plata, pero no son empleados por los altos costos
involucrados.En lneas de baja tensin se emplea casi exclusivamente
cobre en lneas de media y alta tensin se emplea cables de aluminio
con alma de acero los conductores empleados sean de cobre o
aluminio son sin aislamiento es decir desnudos y a que en estos
niveles de tensin media y alta tensin.
Presentan series desventajas entre las que podemos mencionar: El
conductor desnudo es una advertencia de peligro por si mismo en
cambio el conductor forrado es frecuentemente daado durante la
instalacin y constituye un peligro potencial para el que manipula
Tiene mayor costo debido a la presencia del aislamiento Como tiene
mayor dimetro y mayor peso, se requiere de parte mas robustos y de
mayor resistencia mecnica esto tambin incrementa los costos de
instalacin.
a. Lesiones mnimas permitas: Cobre : 10 mm2 Aleacin de aluminio
: 16mm2 Cobre : 10 mm2 (red secundaria)b. Tipo de conductor
Cableado desnudo y con cntrico en forma Cables rgidos con forro c.
Esfuerzo mnimo de natura Cobre duro : 42 Kg/mm2 Cobre semiduro
35Kg/mm2 (red primaria) Aleacin de aluminio : 28Kg/mm2 RED PRIMARIA
Los conductores van en postes de 12m de longitud y se pueden
conductores de cobre desnudo o aluminio Los vanos son de d= 60m
2.5% Se recomienda la utilizacin de conductor de aleacin de
aluminio por ser mas resistente a la corrosin especialmente salimos
y es mas econmico que el cobre Red secundaria Cobre semiduro :
35Kg/mm26.6.1 Conductores de cobre Tiene buena conductividad
elctrica Buena resistividad mecnica La resistencia de ruptura es de
42 Kg/mm2 como mnimo 35 Kg en cobre similares Se usa por lo general
en red primaria y red secundaria raras veces eb lneas de sub
transmisin o trasmisin. Deben tener fuerza de 99.9% Tienen gran
inconveniente de su costo es muy elevado Se usa por su alta
resistencia a la corrosin en zonas con atmosferas solubles y zonas
industriales donde pueden estar sometidos a la accin de humos y
vapores corrosivos.6.6.1 Conductores de aluminio Es fabricado en
forma de conductores cableados Para prevena su fragilidad las capaz
interiores enlazarse con producto neutro La resistencia de ruptura
es menor que el cobre La ventaja con respecto al cobre que permita
menor pes a igualdad de conectividad elctrica La desventaja es su
dbil resistencia mecnica Se une en lneas e corta longitud Presenta
menor corrosin a los efectos, atmosfricos y salinos Tipos : a.
Aleacin de alumnos a ALDREY o ALMELECb. Alma de Acero o ACRS c.
ACAR (Aleacin de AL en alambre de Acero( d. COOPER WELD e. Alumo
WELD cable de guarda6.7 Estudio de conductores en lneas de
transmisin 6.7.1 Introduccin Es este captulo se trata de examinar
las limitaciones previas a la seleccin del conductor a fin de
reducir el verso posible e alternativas, hallando la seccin mnima
de cada material.El uso conductores especiales por su costo estara
limitado a casos especiales por lo que usualmente el anlisis versa
sobre los siguientes materiales. Aleacin de aluminio ACSR Aluminio
puro ACAR Cobre Por lo general la mnima seccin se obtiene por cada
de tensin en lneas de media tensin y por efecto corona para lneas
de alta tensin 6.7.2 TIPOS DE CONDUCTORES USADOS EN LNEAS DE
TRANSMISIN En la norma DGE 019 CA-2/1983 publicado por el
Ministerio de Energa y Minas se indica que para redes de
distribucin secundaria y primaria, los materiales conductores ms
usados en la conduccin de corriente elctrica son tradicionalmente
el Cobre el aluminio y la aleacin de alumnos.En lneas de trasmisin
no existe ninguna norma que regule el tipo conductos y usar como
referencia podemos tomar el reglamento de alta tensin de Espaa el
cual indica que en lneas de trasmisin de utiliza: a. Conductores de
aluminio desnudo tipo AAC (RLL alumninun conductor)b. Conductores
de aleacin de aluminio tipo AAAC (ALL alumninun conductor)c.
Conductores de aluminio reforzado con Acero tipo ACSR (alumninun
conductor Steel reinforced)d. Conductores de aluminio reforzado con
aleacin tipo ACAR Todos estos conductores estn formados por hilos
trenzados helicoidalmente alrededor de un hilo central
a. CONDUCTORES DE ALUMINIO
Estos conductores estn compuestos de tubos de aluminio puro
1350-H19 y son utilizados en lneas de trasmisin Se utiliza en
tramos o vanos cortos debido que tiene una baja resistencia a la
traccin mecnica Actualmente este tipo de conductores no son muy
utilizados Estos conductores se fabrican baja las siguientes normas
ASTM B230 el cual se refiere a alambres de aluminio para uso
elctrico ASTM B231, el cual se refiere a conductores trenzados de
aluminio tipo 1350-H19 en capas concntricas.
b. CENCUATES DE ALEACION DE ALUMNIO (AAAC) Estos conductores
estn compuestos de hilos de aleacin de aluminios 6201- T81 esta
aleacin esta compuesta por 98.7%, 05% de magnesio, 05 de siticio y
0.3% de hierro Se utiliza cuando por razones de diseo de la lnea se
necesita una elevara relacin carga de rotura peso Estos conductores
presentan una buena resistencia a la corrosin por lo que son
especialmente tiles en zonas costeras o zonas de alta contaminacin
ambiental Estos conductores se fabrican baja las siguientes normas.
ASTM B 398 el cual se refiere a alambres de aleacin de aluminio
tipo 6201- T81 para propsitos elctrico ASTM B 399 el cual refiere a
conductores trenzados de aleacin de aluminio tipo 6201-T81 en
capas
c. CONDUCTORES DE ALUMINIO REFORZADO CON ACERO ACSR) Estos
Conductores estn compuestos de hilos de alumnio puro 1350-H19
reforzados con hilos de acero recubiertos con Zinc conocidos como
alma de acero Estos condures ofrecen muy buena carga de nocturna es
til para el diseo de lineas con vanos mas largos Estos conductores
de fabrican bajo las siguientes normas: ASTM B230, el cual se
refiere a alambres de alumnio para propsitos elctricos ASTM B231,
el cual se refiere a Conductores trenzados de alumnos tipo 1350-H19
en capaz concntricas. ASTM B232, el cual se refiere a conductores
trenzados de aluminio reforzados con acero. ASTM B498 el cual se
refiere a alambre de acero recubierto con Zinc para conductores de
aluminio reforzados con acero. ASTM B500, el cual se refiere a
cables de acero recubiertos con ZINC para conductores de aluminio
reforzados con acero.
d. Conductores de aluminio Reforzados con aleacin Estos
conductores estn compuestos de hilos de aluminio pura 1350 H19
reforzados con hilos de aleacin de aluminio 6201T81 Estos
Conductores ofrecen una buena resistencia a la traccin y una
relacin carga de rotura Peso, buena resistencia mecnica y capacidad
de Corriente que el ACSR Estos conductores se fabrican bajo las
siguientes normas ASTM B230 el cual se refiere a amables de
aluminio para propsitos elctricos ASTM B398, el cual se refiere a
alambres de aleacin de aluminio 6201-T81 para propsitos elctricos
ASTM B524, el cual se refiere a conductores trenzados de alumnio
reforzados con aleacin de aluminio. .