CONDUCTORES O CABLES ELÉCTRICOS

CONDUCTORES O CABLES ELÉCTRICOS

1. Capacidad de Corriente
2. Material Aislante de los cables
3. Designación de los cables por su aislamiento
4. Código de colores
5. Corriente que pueden conducir los cables

Un conductor eléctrico es el encargado de llevar la energía eléctrica a un punto determinado, este puede ser de un hilo (alambre) o una combinación de hilos (Cables) adecuados para que por ellos circule una corriente eléctrica.

CONDUCTORES O CABLES ELÉCTRICOS: CAPACIDAD DE CORRIENTE

La capacidad de corriente del conductor o cable electrico depende de:

• 1.   El material aislante que lo recubre.
• 2.   Su sección o área transversal.
• 3.  Y de la temperatura a la cual está sometido dicho conductor.

MATERIAL AISLANTE DE LOS CONDUCTORES O CABLES ELÉCTRICOS

Es el material que cubre los conductores o cables eléctricos con el objeto de no permitir corto circuito o choques eléctricos cuando dos o mas de ellos entran en contacto y portan cargas eléctricas contrarias.  Son también conocidos como “Dieléctricos” y se fabrican en diferentes materiales.

Deben tener las siguientes características:

• 1.  Alta resistencia al paso de electrones a través de ellos.
• 2.  Soportar altas tensiones mecánicas.
• 3.  Deben ser flexibles.
• 4.A nivel comercial interesan su duración y economía.
• 5.Deben soportar en cierto grado temperatura, agentes atmosféricos como humedad, calentamiento del sol y agentes químicos como salinidad y ácidos.

LOS CONDUCTORES SE DESIGNAN POR SU AISLAMIENTO Y SU MODO DE OPERACIÓN Y SUS IDENTIFICACIONES MÁS COMUNES EN INSTALACIONES DOMICILIARIAS

  

A: Aislamiento de Asbesto

MI: Aislamiento Mineral

R: Aislamiento de Hule

T: Aislamiento o Cubierta Termoplástico. Temperatura máxima de operación: 60°C. Utilizada en interiores

X: Aislamiento de Polímero Sintético Barnizado

H: Resistente al calor hasta 75C

HH: Resistente al calor hasta 90C

W: Resistente a la Humedad

UF: Uso Subterráneo

TW Cubierta Termoplástico resistente a la humedad. Temperatura Máxima: 60°C. Utilizada en interiores y zonas húmedas.

THW Cubierta termoplástico resistente al calor y a la humedad.  Temperatura Máxima: 75°C. Utilizada en interiores y exteriores.

THHN / THWN Cubierta termoplástico con refuerzo de Nylon, resistente al calor y a la humedad. Temperatura Máxima: 90°C.  Utilizada en interiores y exteriores. Especial para instalaciones en sitios abrasivos o contaminados con aceite, grasas, gasolina y otras sustancias químicas.

Todo cable de buena procedencia debe llevar impresa sobre su cubierta la nomenclatura de su aislamiento, el calibre en mm2 o AWG, la capacidad de voltaje que soporta, la temperatura que soporta, la marca de fábrica: 

CABLE DE NYLON THHN

1. APLICACIONES: Uso general en industrias, hoteles, bodegas, y en instalaciones donde se requiera, gran resistencia a los aceites y gasolina
2. CARACTERÍSTICAS:

ü  Retardador de la flama.

ü  Diámetro  reducido.

ü  Indicado especialmente en instalaciones con sobrecargas frecuentes.

ü  Resistente a la abrasión y abuso mecánico con bajo coeficiente de fricción.

ü  Resistente al Aceite y Gasolina y solventes ligeros.

A NIVEL COMERCIAL

Los conductores traen el aislamiento con una identificación escrita en letras las cuales por estándares especifican el tipo de material aislante y la temperatura que soporta.

NOTA: Salvo que se especifique lo contrario los aislantes comerciales pueden soportar hasta 600 V.

NOTA: La especificación VW – 1 indica que el conductor pasó la prueba de no permitir la propagación de la llama en caso de incendio, como lo exige la norma.

CONSIDERACIONES DEL CABLEADO

•      Para la identificación de los diferentes circuitos instalados dentro de un mismo tubo o conectados al mismo sistema, se recomienda el uso de conductores de los siguientes colores:

•      Neutro:     Blanco o gris natural.

•      Tierra:      Desnuda o verde.

•      Fases:       Negro, Rojo, Azul.

El mínimo calibre que se utilizará en las instalaciones Residenciales  será el No.12  AWG para conductor Fase o Neutro, y para el conductor a tierra será el No 14 AWG.

A nivel residencial los circuitos ramales no tienen más de 30m de longitud, por lo que la caída de tensión es un valor muy pequeño y se desprecia, todas las derivaciones o empalmes de los conductores deberán quedar entre las cajas de salida o de paso y en ningún caso dentro de los tubos.

CORRIENTE QUE PUEDEN CONDUCIR LOS CABLES ELECTRICOS

La cantidad de corriente depende principalmente del calibre que se tenga y otros aspectos como Temperatura y número de conductores por ducto.  (Tabla 1).

Cuando la temperatura es mayor de 20° C, la capacidad de transportar corriente empieza a verse afectada. (Tabla 2).

De igual manera, cuando por un ducto pasan 4 o más conductores, la capacidad de conducción empieza a disminuir ya que la temperatura interna del ducto empieza a subir. (Tabla 3).

COMO CALCULAR LA CAPACIDAD DE CORRIENTE DE LOS CABLES QUE SE DEBE USAR EN UNA INSTALACION ELECTRICA

Para calcular que calibre es el más adecuado para una instalación eléctrica se debe proceder con la formula siguiente:

Capacidad máxima I = I cod * F.c * F.t°

Dónde:

I cod = Capacidad de Corriente del conductor o cable medido en amperios.

F.c = Factor de Corrección.

F.t° = Capacidad de Temperatura.

Ejercicio # 1

Cuál debe ser la capacidad máxima de corriente admisible en cada uno de los 6 conductores, que van por el mismo ducto para alimentar varios circuitos, bajo las siguientes condiciones:

Conductores No 8 AWG con aislamiento THWN y temperatura ambiente de 42° C?

Un conductor No 8 AWG con aislamiento THWN puede conducir por ducto en condiciones normales hasta 55A.

6 conductores pasan por el mismo ducto entonces la capacidad de conducción se reducirá 0.8 y como la temperatura es de 42° C, disminuirá 0.82 más:

Para reemplazar datos en la formula buscamos en tabla de página que antecede y buscamos el primer dato para el factor “I Cod” que lo encontramos en la “tabla 1, CALIBRE AWG” y como dice el ejercicio que él es calibre # 8 entonces buscamos en coordenada línea 4 y columna 4 de la mencionada Tabla 1 y encontramos el valor 55 que corresponde al factor I cod de la formula.

El dato F.c de la formula lo encontramos en misma tabla de la pagina que antecede y buscamos la “tabla 2, Numero de conductores” y buscamos donde este contenida la cantidad de cables descrita en el ejercicio que en este caso son 6 cables y lo encontramos en la primera fila donde dice “4 y 6” por lo que el factor de corrección para este caso es de 0.8

Para el caso del dato F.t° la temperatura ambiente que se menciona en el ejercicio es de 42° C por lo que buscamos el factor de corrección en la tabla 3 de la misma tabla de la página que antecede y encontramos que en la fila 5 de la columna THW que el factor de corrección para la temperatura en mención será de 0.82

Reemplazamos datos en la formula, como sigue:

Capacidad máxima I = I cod * F.c * F.t°

Capacidad máxima I = 55 Amp * 0.8 * 0.82

Capacidad máxima I = 36.08

CONCLUSION

En conclusión por éstos conductores 8 AWG THWN solo pueden circular hasta 36.08A para que no se recalienten y se dañen.

Ahora, calcularemos para 6 conductores # 12 AWG en un mismo ducto y temperatura ambiente de 38° C.

Capacidad máxima I = I cod * F.c * F.t°

Capacidad máxima I = 30 * 0.8 * 0.88

Capacidad máxima I = 21.12

COMO CALCULAR EL CALIBRE DE LOS CABLES QUE SE DEBE USAR EN UNA INSTALACION ELECTRICA

Ejercicio # 2

Cuál debe ser el calibre para una instalación eléctrica que consume 1000W, temperatura ambiente 32º, se utilizan alambres de cobre con aislamiento THW (resistentes al calor, humedad), por lo general van hasta cinco (5) cables por ducto.

Por ley de Watt tenemos que: P= V*I, y despejando la corriente tenemos: I=P/V reemplazamos V=120V y tenemos:

I = 1000W/120V = 9.09A,

Dividimos por los factores de corrección de temperatura y número de conductores por ducto, para obtener el calibre del cable:

9.09 / (0.94*0,8) = 9,09/0,752 = 12,08A

CONCLUSION

Por consiguiente el calibre del cable debe soportar 12.08A, el calibre # 14 AWG, pero es el mínimo permitido en instalaciones residenciales, y previendo algún cambio se emplea el calibre No. 12 AWG que resiste 5A más.

Ejercicio # 3

Cuál debe ser el calibre de 4 conductores con aislamiento THW, que van por ducto a través de los cuales se desea transportar 140A si la temperatura ambiente es de 38°C?

En condiciones normales el calibre correcto sería el No 1/0 AWG, pero como van por el mismo ducto 4 y están a 38° C, el calibre adecuado con base a los factores de corrección es:

140A * 1/0.8 * 1/0.88 = 198.86 A

140A * 1.25 * 1.14

198.86 A

Por consiguiente, para cumplir con las exigencias del circuito, y de acuerdo con el cálculo realizado, es necesario emplear un conductor Nº3/0 AWG, el cual puede transportar hasta 200A.