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. .