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ELECTRICIDAD APLICADA TRABAJO 1

CONDUCTORES ELÉCTRICOS

PROFESOR: ZACARÍAS MAX ALUMNA: LAURA DURAND KAREN PAOLA

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INTRODUCCIÓN Se puede definir como conductor eléctrico aquel componente de un sistema, capaz de permitir el paso continuo de una corriente eléctrica cuando es sometido a una diferencia de potencial entre dos puntos. Cuando se presenta este paso de corriente eléctrica se dice que se ha establecido un circuito; el cual se puede definir por medio de cuatro propiedades eléctricas fundamentales: RESISTENCIA, INDUCTANCIA, CAPACITANCIA Y RESISTENCIA DE AISLAMIENTO. Los metales son los mejores conductores, mientras que otras substancias tales como óxidos metálicos, sales, minerales, y materiales fibrosas presentan una conductividad relativamente baja. Algunas otras substancias tienen una conductividad tan baja que se clasifican como no conductores denominándose con mayor propiedad dieléctricos o aislamientos eléctricos. En general un conductor eléctrico consta de un filamento o alambre, de una serie de alambres cableados y/o torcidos, de material conductor, que se utiliza desnudo, o bien cubierto con material aislante. En aplicaciones donde se requieren grandes tensiones mecánicas se utilizan bronce, acero y aleaciones especiales. En aplicaciones electrónicas ultrafinas y en pequeñas cantidades, se utilizan el oro, la plata y el platino como conductores.

CONDUCTORES ELÉCTRICOS Los conductores eléctricos, son aquellos materiales que ofrecen poca oposición o resistencia al paso de la corriente eléctrica por o a través de ellos. Todos los metales son buenos conductores de la electricidad, sin embargo, unos son mejores que otros

TIPOS DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS o Circular compacto: Este tipo de conductor se caracteriza por contar con numerosos compartimentos, lo que permite dos cosas. Por un lado, que sea más liviano que otros y, por otro, que se pueda aprovechar de forma más eficiente el espacio.

o Anular: En este caso, los alambres conductores son entrelazados y ubicados en capas en torno al núcleo del cable, que por lo general está compuesto de algún elemento metálico como puede ser el helio.

o Sectorial: En éste los hilos se ubican en una porción del cable, que generalmente equivalen a un 33% de su totalidad. Por este motivo, suelen ser muy útiles para las conexiones trifásicas.

o Segmenta: Cuentan con algunos segmentos, compuestos a partir de algún material aislante. Suelen ser más económicos.

TIPOS DE CABLES o Cables de baja tensión: Por lo general, estos conductores eléctricos son los que se utilizan para conectar un equipo electrónico con su transformador. Los voltajes máximos de operación que estos cables transmiten entre fases no superan los 1000 V, de allí su nombre. o Cables para media tensión: Suelen estar compuestos por aluminio o cobre, recubierto por algún aislante y una cubierta exterior. Gracias a esto, estos cables pueden ser instalados en ductos subterráneos, bajo tierra o en el aire, entre otras opciones. Además, se los suele utilizar para conectar transformadores. o Cables multiconductores de potencia: Estos cables pueden ser enterrados o colocados en canaletas y no importa si el lugar en el que se encuentran es seco o húmedo. Por lo general, estos son los que se utilizan para distribuir energía de baja tensión o bien, en instalaciones industriales. o Cables de instrumentación: Son utilizados para transmitir señales eléctricas que sean de baja intensidad empleadas para el monitoreo de sistemas eléctricos y los procesos con los que éstos estén asociados. o Cables de control: Se los utilizan para monitorear a los sistemas eléctricos y a los procesos con los que se asocien. Por lo general, son los cables que se requieren para transmitir señales desde un sistema eléctrico hacia alguna interface.

TIPOS DE CABLES SEGÚN SU AISLAMIENTO

TIPOS DE CABLES SEGÚN SU FORMA

TIPOS DE CABLES SEGÚN EL NÚMERO DE CONDUCTORES AISLADOS

MATERIAS PRIMAS Las materias primas más comúnmente utilizadas en la fabricación de conductores eléctricos son: Metales: cobre, aluminio, plomo y acero. o COBRE Después de la plata, el cobre electrolíticamente puro es el mejor conductor eléctrico por que reúne las condiciones deseadas para tal fin, tales como: Alta conductividad Resistencia mecánica Flexibilidad Bajo costo o ALUMINIO El aluminio es otro buen conductor eléctrico sólo que, por ser menos conductor que el cobre (61% respecto al cobre suave o recocido), para una misma cantidad de corriente se necesita una sección transversal mayor en comparación con conductores de cobre, además, tiene la desventaja de ser quebradizo, se usa con regularidad en líneas de transmisión reforzado en su parte central interior con una guía de acero, sin embargo hoy en día la utilización del aluminio es cada vez más común debido al bajo costo que representa a comparación del cobre. o

PLOMO

Es un metal blando y maleable, muy denso, de color gris opaco, y se funde a 327.4o C. El plomo existe en estado nativo pero es muy raro y se obtiene principalmente de la galena (sulfuro de Plomo).

o



No es buen conductor de la electricidad



Es resistente a las radiaciones



Tiene una temperatura de fusión baja



Es bastante resistente a la corrosión.

ACERO

Es un metal derivado del hierro y está compuesto principalmente de hierro, carbono y manganeso.

MATERIALES AISLANTES PARA CONDUCTORES ELÉCTRICOS O TERMOPLÁSTICOS (TEMPERATURA DE SERVICIO 70ºC): Se ablandan con el calor y endurecen con el frío. Se carbonizan a unos 250ºC. Ejemplos: Policloruro de vinilo (PVC), Poliolefina termoplástica (Z1), Polietileno (PE)

O TERMOESTABLES (TEMPERATURA DE SERVICIO 90ºC): Permanecen estables con el calor. Se carbonizan a unos 300 ºC. Gran dureza y resistencia mecánica. Ejemplos: Polietileno reticulado (XLPE), Polietileno Clorosulfurado (CSP)

O ELASTÓMEROS (TEMPERATURA DE SERVICIO 90ºC): Son aislantes derivados del caucho con gran flexibilidad y elasticidad. Se transforman en termoestables al ser sometidos a vulcanizado para evitar su agrietamiento con el frío. Ejemplos: Caucho Natural (NR) y Caucho Sintético como la Goma Butílica y el Etileno Propileno (EPR)

O ESMALTES O RESINAS: Al calentarlos se ablandan hasta el estado líquido. Se emplean en la fabricación de bobinas.

CALIBRE El calibre define el tamaño de la sección transversal del conductor. El calibre puede estar expresado en mm² o bajo la normalización americana en AWG (American Wire Gauge). Cuando se expresa en AWG, el más grueso es el 4/0, siguiendo en orden descendente 3/0, 2/0, 1/0, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 14, 16 y 18 que es el más delgado usado en instalaciones eléctricas. En este caso, mientras más grande es el número más pequeña es la sección transversal del conductor. Para conductores con un área mayor del designado como 4/0, se hace una designación en función del su área en pulgadas, denominada CM (circular mil), siguiendo 250,000 CM o 250 KCM)

CÓDIGO DE COLORES En ocasiones se puede llegar a utilizar un conductor de color azul que al igual que el negro y rojo representaría un conductor portador de corriente. Así mismo para el conductor puesto a tierra se puede llegar a utilizar el color gris. Para los conductores de puesta a tierra cabe mencionar que el alambre desnudo generalmente es el que se utiliza dentro de las instalaciones eléctricas para asegurar que todas las partes metálicas estén aterrizadas, a diferencia del conductor con aislamiento color verde que es utilizado cuando se necesita una tierra aislada.

SISTEMA MONOFÁSICO Es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por una única corriente alterna o fase y por lo tanto todo el voltaje varía de la misma forma.

SISTEMA TRIFÁSICO Es un sistema de producción, distribución y consumo de energía eléctrica formado por tres corrientes alternas monofásicas de igual frecuencia y amplitud que presentan una cierta diferencia de fase entre ellas, en torno a 120°, y están dadas en un orden determinado

o Conexión en estrella (del generador o de la carga) En un generador en configuración estrella, las intensidades de fase coinciden con las correspondientes de línea, por lo que se cumple (en caso de equilibrio) IF = IL. o Conexión en triángulo (del generador o de la carga) Si se conectan entre sí las fases del generador o de la carga, conectando el principio de cada fase con el final de la siguiente, se obtiene la configuración triángulo. Las tensiones de fase y de línea en configuración triángulo coinciden UF = UL, lo que es evidente porque cada rama de fase conecta dos líneas entre sí.

IDENTIFICACIÓN DE CONDUCTORES POR EL COLOR DE SU AISLAMIENTO

o La corriente alterna (CA) Es un tipo de corriente eléctrica, en la que la dirección del flujo de electrones va y viene a intervalos regulares o en ciclos. La corriente que fluye por las líneas eléctricas y la electricidad disponible normalmente en las casas procedente de los enchufes de la pared es corriente alterna. La corriente estándar utilizada en los EE.UU. es de 60 ciclos por segundo (es decir, una frecuencia de 60 Hz); en Europa y en la mayor parte del mundo es de 50 ciclos por segundo (es decir, una frecuencia de 50 Hz.).

o La corriente continua (CC) Es la corriente eléctrica que fluye de forma constante en una dirección, como la que fluye en una linterna o en cualquier otro aparato con baterías es corriente continua. Una de las ventajas de la corriente alterna es su relativamente económico cambio de voltaje. Además, la pérdida inevitable de energía al transportar la corriente a largas distancias es mucho menor que con la corriente continua.

BIBLIOGRAFÍA / PÁGINAS WEB

http://www.viakon.com/manuales/Manual%20Electrico%20Viakon%20%20Capitulo%202.pdf

http://faradayos.blogspot.pe/2013/12/caracteristicas-cables-conductores.html

http://www.profisica.cl/comofuncionan/como.php?id=19