Si está pensando dedicarse al campo de la electricidad y los circuitos, es necesario que se quede con nosotros, porque aquí le vamos a enseñar los diferentes tipos de conductores eléctricos, y sus principales características.
Para todas aquellas personas que trabajan en el área de la electricidad, es fundamental conocer los diferentes tipos de conductores eléctricos, ya que de esta manera se pueden evitar muchas averías en los circuitos, y hasta la pérdida total de los mismos.
Indice De Contenido
- 1 Tipos de conductores eléctricos
- 1.1 ¿Qué es un conductor o cable eléctrico?
- 1.2 Partes de un conductor eléctrico
- 1.3 Conductor eléctrico o ducha conductora
- 1.4 Características principales
- 1.5 Características físicas
- 1.6 Conductores electrolíticos
- 1.7 Conductores gaseosos
- 1.8 Conductores metálicos
- 1.9 Ejemplos de conductores
- 2 Tipos de aislamiento para cables eléctricos
- 2.1 Clasificación de los aislamientos
- 2.2 Significado de los colores en cables eléctricos
- 2.3 Cables de fase
- 2.4 Cables neutrales
- 2.5 Cable de toma a tierra
- 2.6 Cables de corriente o de carga
- 2.7 Cables de guía
- 3 Medidas de los cables eléctricos
- 3.1 Clasificación por su calibre y usos
- 3.2 Tensiones en los Cables
- 4 Rotulado de los cables eléctricos
- 4.1 ¿Qué amperaje soportan los cables de cobre?
- 5 Tipos de empalmes
- 5.1 Unión western o prolongación
- 5.2 Unión toma sencilla, empalme T o en derivación
- 5.3 Unión cola de rata o trenzado
- 5.4 Unión toma doble
- 5.5 Unión toma anudada
- 5.6 Unión toma doblada
Tipos de conductores eléctricos
Es muy difícil conocer a cabalidad los diferentes tipos de conductores eléctricos, y más cuando no se está en el área; pero esto ahora no es un problema, porque en este post no sólo le daremos a conocer las principales características de cada uno de ellos, sino todo lo que tiene que saber.
De momento comencemos explicando, qué es un conductor, y en donde se utilizan.
¿Qué es un conductor o cable eléctrico?
En el sentido estricto de la palabra, se utiliza conductor para definir quién está conduciendo dirigiendo, transportando o guiando algo; en este caso, cuando hacemos mención de eléctrico, indica que tiene, necesita o transmite electricidad, una forma de energía que se basa en una fuerza que se manifiesta en el rechazo o atracción entre partículas que tienen carga.
El conductor eléctrico es, por tanto, el material que permite la transmisión de electricidad. Esta capacidad viene dada por la baja resistencia que ejerce sobre el movimiento de una carga eléctrica.
Existen varios tipos de materiales que actúan como conductores eléctricos. Los metales más eficaces son el cobre, la plata, el hierro, el aluminio y el oro. Sin embargo, algunos materiales no metálicos, como la salmuera o el grafito, también funcionan como conductores eléctricos.
Debido a su estructura atómica, son capaces de generar el movimiento de electrones a través de su núcleo. Se pueden encontrar en varias formas, incluidas varillas metálicas o varillas que no están destinadas a ser incluidas en circuitos eléctricos, pero que al mismo tiempo siempre conservan sus propiedades conductoras y por ello también entran entre los tipos de conductores eléctricos.
Partes de un conductor eléctrico
Un conductor o cable eléctrico consta de un conductor, aislamiento, una capa de relleno y finalmente una funda. Cada uno de ellos es responsable de realizar una función o propósito específico. Estas son las partes de los diferentes tipos de conductores eléctricos
Conductor eléctrico o ducha conductora
Esta es una parte muy importante de todo el kit y su finalidad es el transporte de electricidad; consiste en uno o más alambres de cobre o aluminio.
Aislamiento
Aquí encontramos la parte que recubre o protege al conductor, su función es evitar que la corriente eléctrica se escape del cable y sea transportada de principio a fin por el conductor. Este material aislante suele estar hecho de polímero, es decir, de plástico.
Capa de relleno
Esta sección se puede colocar entre el aislamiento y el conductor, esto asegura que el cable siempre mantenga una apariencia redondeada, ya que a veces los conductores no son redondos o tienen más de un cable. Mediante una capa de relleno, es posible asegurar que mantengan siempre un aspecto redondo y uniforme.
Funda
Es la parte que protege el cable de los elementos, es el responsable de la protección mecánica del cable o alambre, ya que protege el núcleo y el aislamiento de daños físicos o químicos como calor, lluvia, frío, rayones, golpes, entre otros. Si el conductor va a estar expuesto a un desgaste externo muy fuerte, la contención suele ser de acero, latón u otro material altamente resistente, en cuyo caso la contención se denomina «armadura».
Características principales
Los conductores eléctricos se caracterizan por una baja resistencia al paso de la corriente eléctrica a través de ellos, lo cual es posible solo por sus propiedades eléctricas y físicas, asegurando que la circulación de la electricidad a través del conductor no provoque deformaciones o destrucción del material en cuestión.
Conductividad buena
Los conductores eléctricos deben tener una buena conductividad, para poder realizar su función de transporte de energía eléctrica de un punto a otro.
A mediados de 1913, la Comisión Electrotécnica Internacional, también conocida como CEI, determinó que la conductividad del cobre puro sirve como referencia para medir y comparar la de otros materiales conductores.
Así, se estableció el Estándar Internacional de Cobre Reconocido (IACS).
Se tomó como estándar la conductividad del alambre de cobre recocido, de un metro de largo y un gramo de peso a 20 ° C, cuyo valor es de 5,80 x 107 Cm-1. Este valor se conoce como conductividad IACS 100% y es el punto de referencia para medir la conductividad de materiales conductores.
Estructura atómica
La estructura atómica permite el paso de una corriente eléctrica, ya que hay pocos electrones en la capa de valencia de los átomos, y estos electrones, a su vez, se separan del núcleo atómico.
La configuración descrita supone que no se requiere mucha energía para mover electrones de un átomo a otro, lo que facilita que los electrones se muevan a través del conductor.
Estos tipos de electrones se denominan electrones libres. Su ubicación y libertad de movimiento a lo largo de la estructura atómica es lo que hace posible la circulación de la electricidad a través del conductor.
Núcleos unidos
La estructura molecular de los conductores consiste en una red de núcleos estrechamente unida, que es prácticamente estacionaria debido a su coherencia.
Esto facilita el movimiento de los electrones ubicados en el interior de la molécula, ya que se mueven libremente y reaccionan a la proximidad de un campo eléctrico.
Esta reacción hace que los electrones se muevan en una dirección específica, lo que hace que circule una corriente eléctrica a través del material conductor.
Equilibrio electrostático
Cuando se exponen a una determinada carga, los materiales conductores finalmente alcanzan un estado de equilibrio electrostático, en el que no hay movimiento de cargas dentro del material.
Las cargas positivas se concentran en un extremo del material y las cargas negativas se concentran en el opuesto. El movimiento de cargas a la superficie del conductor da lugar a la presencia de campos eléctricos iguales y opuestos en él. Por lo tanto, el campo eléctrico interno total dentro del material es cero.
Características físicas
Maleabilidad
Los conductores eléctricos deben ser flexibles, es decir deben poder deformarse sin romperse, y esto es lo que se conoce como maleabilidad.
Los materiales conductores se utilizan a menudo en el hogar o la industria, donde deben doblarse y adaptarse; por lo tanto, la maleabilidad es una característica extremadamente importante.
Resistencia
Estos materiales deben ser duraderos para resistir las tensiones mecánicas a las que suelen estar sometidos, combinados con las altas temperaturas que resultan de la circulación de la corriente.
Capa aislante
Cuando se utiliza en un entorno residencial o industrial, o como parte de un sistema de suministro de energía conectado, los cables siempre deben estar cubiertos con una capa de aislamiento adecuada.
Esta capa exterior, también conocida como funda aislante, es necesaria para evitar que la corriente eléctrica que pasa a través del conductor entre en contacto con personas u objetos cercanos.
Conductores electrolíticos
Este es otro de los tipos de conductores eléctricos, siendo los que tienen un grado de conductividad iónica. Esto significa que las sustancias deben pasar por una disociación completa o parcial para inducir la formación de iones positivos o negativos, que son responsables de la transferencia de carga. En este caso, simultáneamente con el paso de una corriente eléctrica, se produce una reacción química y un desplazamiento de la sustancia.
Conductores gaseosos
Tal y como su nombre indica, estos tipos de conductores eléctricos son gases. Por supuesto, este no es solo un tipo de gas, sino uno que ha sufrido ionización, un proceso que lo hace capaz de conducir electricidad.
A pesar de que estos tipos de conductores eléctricos se utilizan con poca frecuencia, no podemos evitar que el aire mismo (el gas que nos rodea constantemente) actúe de esta forma, por ejemplo, cuando se trata, entre otras cosas, de descargas eléctricas y rayos.
Conductores metálicos
Estos tipos de conductores eléctricos actúan electrónicamente ya que dependen de electrones libres para transportar cargas. Esto es precisamente lo que puede suceder porque los miembros de este grupo son metales y aleaciones.
Unipolares
Como su nombre lo indica, están formados por un único hilo conductor, el cual puede ser un alambre desnudo o aislado. El alambre desnudo se suele emplear para conectar la tierra de un circuito.
Multipolares
A diferencia del unipolar, estos tipos de conductores eléctricos están formados por varios cables o alambres bien sea sueltos o entorchados; aunque cada uno de ellos cuenta con su propio aislamiento.
Tipo mangueras
Están formado por dos o más conductores protegidos con un recubrimiento especial.
Rígidos
Este es de los tipos de conductores eléctricos, el más difícil de deformar, porque como su nombre lo indica, es supremamente duro.
Flexibles
A diferencia del anterior, sus características son totalmente opuestas, y es por esta razón, que es el más utilizado. Están compuestos por una gran cantidad de alambres muy finos, y recubierto de un plástico.
Planos
Este es otro de los tipos de conductores eléctricos compuesto por muchos alambres, pero en lugar de ser redondeados como los demás, su apariencia es plana, y esto se debe a que sus alambres están colocados uno al lado del otro.
Redondos
Como su nombre lo indica, este es uno de los tipos de conductores eléctricos que tienen una forma redondeada.
Coaxial
El núcleo del cable coaxial, esta chapado en cobre, el cual es rodeado por un aislante dieléctrico y un escudo tejido de cobre rodea la capa aislante.
Trenzado
Este es como cualquier otro de los tipos de conductores eléctricos que ya hemos mencionado antes, con la diferencia que los alambres que lo componen están trenzados en su interior.
A nivel industrial y doméstico, el conductor eléctrico más utilizado es el cobre. Esto tiene que ver con la relación entre su valor y sus capacidades como conductor. Por lo tanto, los cables de cobre se utilizan con mucha frecuencia.
Cabe señalar que los conductores eléctricos transportan electricidad de un punto a otro; pueden cambiar el voltaje cuando se forman como transformadores; permiten la creación de campos electromagnéticos durante la formación de electroimanes y bobinas.
Una de las operaciones que los técnicos tienen que realizar con mucha frecuencia cuando trabajan con conductores eléctricos es medir su nivel de conductividad. Para hacer esto, puede utilizar una variedad de herramientas y técnicas; A grandes rasgos, la medida habitual es aplicar un voltaje entre dos electrodos y luego calcular la resistencia de la solución.
Las soluciones de alta conductividad generan corrientes más altas; esto quiere decir, que para que esta contenga la intensidad de la corriente, la superficie de la sonda de medición debe ser más pequeña o debe aumentarse la distancia entre los dos polos. Por tanto, es necesario utilizar sondas adaptadas a los rangos de medida de cada prueba.
Ejemplos de conductores
Aluminio
Es muy utilizado en los sistemas aéreos de transmisión de energía porque, aunque su conductividad es un 35% menor que la del cobre recocido, su peso es tres veces más ligero que este último.
Los tomacorrientes de alto voltaje generalmente están recubiertos con una superficie exterior de cloruro de polivinilo (PVC) para evitar el sobrecalentamiento del conductor y aislar el exterior de la corriente eléctrica.
Cobre
Es el metal más utilizado como conductor eléctrico en aplicaciones industriales y domésticas, dado el equilibrio entre su conductividad y costo.
El cobre se puede utilizar en conductores de calibre bajo a medio, cables simples o múltiples, según la capacitancia amperométrica del conductor.
Oro
Es un material utilizado en montajes electrónicos para microprocesadores y circuitos integrados. También se utiliza para fabricar terminales de baterías de automóviles, entre otras aplicaciones.
La conductividad eléctrica del oro es aproximadamente un 20% más baja que la del oro recocido. Sin embargo, es un material muy duradero y resistente a la corrosión.
Plata
Con una conductividad eléctrica de 6.30 x 107 s.m-1 (9-10% más que el cobre recocido), es el metal con la conductividad eléctrica más alta conocida hasta la fecha.
Es un material muy maleable y dúctil, con una dureza comparable a la del oro o el cobre. Sin embargo, su costo es sumamente elevado, por lo que su uso no es tan común en la industria.
Tipos de aislamiento para cables eléctricos
Si observa el interior de los circuitos, cableado trifásico, monofásico y otros componentes electrónicos, puede conseguir diferentes tipos de aislantes eléctricos, que tienen como finalidad aislar la transmisión y distribución de la electricidad.
Los circuitos tienen diversos tipos de conductores eléctricos como cables, torres, postes, aislantes, entre otras; es por ello que se utilizan varios tipos de aisladores para conectar componentes eléctricos. En esta sección, describiremos uno de los componentes más importantes de los sistemas eléctricos, llamados aislantes eléctricos.
Clasificación de los aislamientos
Los diferentes tipos de conductores eléctricos necesitan de un aislamiento, para evitar que se esté en contacto con la electricidad, por eso se elaboran de diferentes materiales, los cuales se clasifican en
- Termoplásticos, que son los más convencionales, los cuales se utilizan en la fabricación de los cables eléctricos
- PVC: Policloruro de vinilo
- Z1: Poliolefinas
- PE: Polietileno lineal
- PU: Poliuretano
- Termoestables, que por su composición pueden competir con los metales, vidrio, papel y madera
- EPR: Etileno Propileno
- XLPE: Polietileno Reticulado
- EVA: Acetato de Etil Vinil
- SI: Silicona
- PCP: Neopreno
- SBR: Caucho Natural
Significado de los colores en cables eléctricos
Si ha tenido la oportunidad de notarlo, los cables eléctricos cuentan con aislamiento de diferentes colores, esto se debe a que de esta manera se puede identificar el uso que se le debe dar a cada uno de ellos.
Cables de fase
Transmiten corriente eléctrica que se utiliza habitualmente de forma visible, cuidando la estética del lugar donde se utilizan. La cubierta para este tipo de conductores eléctricos, es el negro, gris y marrón
Cables neutrales
Estos cables no conducen corriente eléctrica, y se pueden distinguir con los colores blanco y azul
Cable de toma a tierra
Estos tipos de conductores eléctricos tienen la función de desviar la energía, para brindar protección a las personas que los manipulan, así como a los equipos a los que están conectados, y para distinguirlos se utiliza una cobertura verde y amarillo
Cables de corriente o de carga
Se utilizan en instalaciones con una gran cantidad de cables para ayudar a identificar cada uno de ellos. Por lo general se utiliza el rojo en su cobertura.
Cables de guía
Estos tipos de conductores eléctricos son neutrales, y se emplean para identificar los que deben ir a neutro. Se utilizan para distinguirlos, cables de colores con rayas.
Tal y como lo puede ver, los diversos tipos de conductores eléctricos vienen en una variedad de colores y cada color tiene un aislamiento diferente, sin embargo, es importante asegurarse antes de dar esto por sentado, ya que cada uno está diseñado para un uso y aplicación diferente.
Medidas de los cables eléctricos
Las medidas de los cables eléctricos se suelen clasificar en calibres cuando hablamos del sistema AWG (American Wire Gauge); sin embargo, se conocen con mayor frecuencia en función del diámetro del cable en el sistema métrico y se clasifican en milímetros cuadrados según el diámetro de la sección transversal.
Se debe prestar especial atención a su impedancia, ya que si es muy grande, existe el riesgo de perder una gran cantidad de energía en forma de caída de voltaje; esto quiere decir, que se perderá mucha energía en la instalación provocada por la resistencia. Normalmente, la caída de voltaje no debe exceder el 3% del voltaje total de cualquier instalación eléctrica.
Clasificación por su calibre y usos
- #4 Se utiliza cuando la corriente eléctrica que va conducir es extremadamente alta, ya sea en maquinarias y equipos industriales, aires acondicionados centrales de una empresa o edificio, en donde el consumo es de 240 voltios o más
- #6 Al igual que el número cuatro, este calibre es empleado para realizar cometidas eléctricas, instalaciones de cocinas y aires acondicionados industriales, en donde el consumo que se requiere, también supera los 110 voltios.
- #8 Se recomienda utilizar un cable de este tamaño al instalar y operar secadoras de ropa, refrigeradores domésticos y acondicionadores de aire de ventana. Los requisitos de energía eléctrica de este tipo de cables varían de medio a alto.
- #10 Ideal para realizar instalaciones eléctricas para hornos microondas, batidoras, enchufes domésticos y de oficina y alargadores para uso habitual. El consumo de electricidad para este tipo de cable es medio.
- #12 Su uso es más recomendable en los casos en los que sea necesario instalar tanto para lámparas públicas como domésticas, enchufes o tomas de corriente en las viviendas, así como, si se desea, utilizar alargadores reforzados. El consumo de electricidad va de medio a bajo.
- #14 Su consumo energético es bajo y se utiliza para realizar instalaciones eléctricas de alargamiento y colocación de lámparas de bajo consumo.
- #16 La demanda de energía eléctrica es muy baja y suelen emplearse para la instalación de timbres, sistemas de seguridad y equipos electrónicos, como los termostatos.
Tensiones en los Cables
Dependiendo de la tensión para la que están diseñados los cables eléctricos, se dividen en grupos de tensión que varían en voltios. Ellos están categorizados de la siguiente manera
- Cables de muy baja tensión (Hasta 50V)
- Cables de baja tensión (Hasta 1000V)
- Cables de media tensión (Hasta 30kV)
- Cables de alta tensión (Hasta 66kV)
- Cables de muy alta tensión (Por encima de los 770kV)
Por este motivo, antes de elegir cualquier tipo de cable, es muy importante consultar la tabla REBT (Low Voltage Electrical Code), las tensiones de funcionamiento que debe tener para cumplir con estas reglas.
Al considerar el cable de alambre, tenga en cuenta que hay dos tipos diferentes de voltaje.
Tensión nominal. Es la que entra por el conductor y la cubierta del cable, al que podemos llamar tensión fase-neutro o fase-tierra. Esta es la tensión de fase para la que se fabricaron el cable y los accesorios.
Tensión Nominal entre dos conductores. Este es el voltaje para el que se fabricó el cable. Determina los tipos de conductores eléctricos y sus características según los resultados obtenidos tras haber sido sometidos a diversas pruebas eléctricas.
Rotulado de los cables eléctricos
El etiquetado de cables e hilos es fundamental para la localización, modernización y reparación de sistemas eléctricos, sistemas de transmisión de datos y telecomunicaciones.
Uno de sus beneficios es el costo de la capa lo que ahorra tiempo y dinero cuando es necesario realizar cambios o reparaciones en el sistema con el que está trabajando, además del incremento en la productividad, la mejora en la rentabilidad y una mejor organización.
¿Qué amperaje soportan los cables de cobre?
Cuando tenemos que elegir qué longitud de cable poner en una instalación eléctrica, en primer lugar, necesitamos saber la intensidad en Amperios que circularán por ellos, y comprobaremos en la tabla, cuál es la sección del cable que mejor se adapta a nuestras necesidades; asimismo, debemos tener en cuenta el largo final que tendrá la instalación, y si los cables están sueltos o dispuestos en tuberías.
Este es el amperaje que tienen los diferentes tipos de conductores eléctricos según el calibre del mismo
- 4 AWG: 28 A
- 6 AWG: 37 A
- 8 AWG: 48 A
- 10 AWG: 53 A
- 12 AWG: 25 A
- 14 AWG: 18 A
- 16 AWG: 13 A
- 18 AWG: 10 A
- 20 AWG: 2 A
Tipos de empalmes
Un empalme o empate de cableado es una conexión de 2 o más cables en una instalación eléctrica o en un dispositivo o equipo electrónico. Mientras que por razones de velocidad y seguridad, los cables ahora se conectan más comúnmente mediante enchufes y similares, los electricistas por lo general, hacen este tipo de conexiones.
La realización de empalmes es un tema importante en la formación de los electricistas (y de la electrónica), ya que los empalmes inadecuados o mal ejecutados pueden provocar un contacto inadecuado y fallas en la instalación. Si la corriente es grande y la conexión está suelta, se calentará.
Las chispas o el calor de los accesorios deficientes es una causa común de muchos incendios en edificios. Antes de cablear un edificio o un equipo eléctrico / electrónico, debe completar la capacitación técnica requerida.
En muchos países, por razones de seguridad, en algunas situaciones está prohibido el uso de empalmes. Los compuestos que pueden acumular gases inflamables generalmente están prohibidos.
En caso de duda, se debe consultar la normativa de cada país.
Al conectar cables coaxiales (datos, video, antena, entre otros.), es preferible usar conectores en lugar de empalmes, ya que empalmes incorrectos pueden cambiar la impedancia del cable y cambiar la señal.
Una vez realizadas las conexiones eléctricas, se pueden soldar para lograr un mejor contacto. Si existe riesgo de cortocircuito con otros elementos de conexión o cables, deben aislarse con algún tipo de cinta aislante. La cinta vulcanizada también se puede utilizar para proteger contra el agua, la lluvia o la humedad.
Unión western o prolongación
Tiene una estructura de empalme sólida y simple, se utiliza para conectar dos conductores cuando uno de ellos necesita ser expandido. Este empalme se practica en instalaciones abiertas y especialmente en conductores que están sujetos a efectos de tracción.
Realizado con conductores hasta el número 10
Unión toma sencilla, empalme T o en derivación
Esta conexión se utiliza para obtener la línea desde la línea principal, las espiras deben estar firmemente unidas al conductor recto cuando sea deseable eliminar las ramas de una línea recta larga de cables.
La bisagra de seguridad se utiliza cuando se requiere un gran ajuste mecánico.
Unión cola de rata o trenzado
Este tipo de conexión le permite superar las dificultades encontradas en lugares con espacio limitado, por ejemplo, en una caja, donde hay varios conductores.
Estas conexiones se utilizan principalmente en el interior de cajas metálicas de una instalación realizada a partir de una tubería.
Esta unión se puede utilizar con hasta 6 conductores.
Unión toma doble
Esta conexión se utiliza cuando se quiere llegar desde el mismo punto del conductor principal, Dos conductores.
Esto es muy práctico cuando se instala a simple vista o en una pared. Hay dos formas de hacer esto, ambas tienen la misma función.
Unión toma anudada
También se llama enchufe de seguridad. Esta conexión hace el mismo trabajo que un enchufe simple, con la diferencia de que la rama es más segura, de ahí el nombre del enchufe de seguridad.
Se utiliza principalmente en instalaciones montadas en superficie y en pared, especialmente cuando los conductores estarán expuestos a un posible movimiento.
Unión toma doblada
Este es un tipo diferente de cirugía de bypass simple. Se utiliza cuando la última derivada se realiza al final de una línea.
Esta conexión hace un buen contacto eléctrico y proporciona suficiente resistencia a la tensión mecánica, también es muy útil cuando el cable derivado es más delgado que el cable principal.
Ya conoce cuáles son los diversos tipos de conductores eléctricos que están actualmente en el mercado, su cobertura, y el tipo de empalme que debe utilizar en un caso específico, ahora solo queda ponerse manos a la obra, y comenzar a cablear su circuito sin ningún problema.
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