¡Descarga TIPO DE CABLES ELECTRICOS y más Resúmenes en PDF de Instalaciones Eléctricas solo en Docsity!
CABLES ELECTRICOS Y TIPOS
Vamos a a desarrollar cables y/o conductores eléctricos. Características, Tipos, Marcado o Designación, Secciones, Colores, Usos, etc.
Empecemos por los conceptos básicos.
¿Qué es un conductor? Es un material que permite fácilmente el paso de la corriente eléctrica por él, o lo que es lo mismo, el paso de los electrones.
Se utilizan para transportar de un sitio a otro la corriente eléctrica (transmisión de energía eléctrica). Normalmente a los conductores con su funda aislante la gente les suele llamar Cables o Cables Eléctricos. Realmente el conductor es la parte interior del cable.
La Plata es el mejor conductor eléctrico, pero lógicamente no vamos a realizar conductores de Plata por su elevado costo. Tendremos que combinar el coste, con la conductividad.
La mayoría de los conductores están formados por cobre , metal que tiene una buena conducción y su precio no es demasiado elevado. Y también de Aluminio, aunque de menor conductividad pero más barato y liviano que el cobre
El tipo de cobre que se utiliza en la fabricación de conductores es el cobre electrolítico de alta pureza, 99,99%.
Diferencia entre Hilo y Cable
La diferencia es muy fácil. Cuando el conductor es solo uno se llama Hilo, si está formado por varios hilos, se llama cable. Tanto uno como el otro tienen funda aislante o protectora.
Como veremos a continuación los hilos tienen un alma conductora y los cables pueden tener una o varias.
Por lo tanto a la pregunta de ¿Que es Cable? Podemos definirlo como:
Un Cable es el conjunto de varios conductores eléctricos , normalmente aislados por una funda protectora y aislante eléctrico.
Partes de los Conductores
Los conductores eléctricos en baja tensión, ya sean hilos o cables, están formados fundamentalmente por 3 partes:
- Alma conductora : fabricado de cobre y por donde circula la corriente eléctrica.
- Aislante o Aislamiento : material por el que no puede pasar la corriente eléctrica y que envuelve al alma conductora para que la corriente no salga fuera de la misma. Su misión principal es separar la parte activa (conductor con corriente) de su entorno.
Normalmente suele ser de un material polímero, es decir de plástico. Los más usados son el Policloruro de Vinilo (PVC), el Caucho Etileno-Propileno (EPR) y el Polietileno Reticulado (XLPE).
- Cubierta protectora. Sirve para proteger mecánicamente al cable o hilo. Protege al alma y al aislante de daños físicos y/o químicos como el calor, la lluvia, el frío, raspaduras, golpes, etc. Se suelen construir de nailon, aunque no todos los conductores tienen esta cubierta, a veces el propio aislante hace las veces de aislante y cubierta protectora.
Cuando el conductor esté sometido a desgastes externos muy grandes la cubierta protectora puede ser de acero, latón u otro material resistente. En este caso a la cubierta protectora se la denomina " armadura ".
Según lo que hemos visto, los hilos solo tendrían un alma conductora y los cables varias. A los hilos, también se les llama monoconductores y a los cables multiconductores.
En la siguiente imagen vemos lo que comúnmente, en el argot eléctrico se llama " manguera ", que son varios hilos, recubiertos cada uno con su aislante y todos ellos recubiertos por la cubierta protectora dando la sensación de ser un solo elemento. La manguera lógicamente es un cable porque está formado por varios hilos.
Tipos de Cables
Comercialmente hay muchos tipos de conductores eléctricos pero vamos a ver los principales y más usados. Abajo tiene imágenes de cada uno.
- Unipolares : formados por un hilo conductor.
- Multipolares : formados por más de un hilo.
- Mangueras : formado por 2 o 3 conductores rodeados de protección.
- Rígidos : difíciles de deformar.
- Flexibles : fáciles de deformar.
- Planos : de forma plana.
- Redondos : de forma redonda.
- Coaxial : Tiene un núcleo chapado en cobre, rodeado por un aislante dieléctrico. Un escudo tejido de cobre rodea la capa aislante, el cual está finalmente unido por una cubierta de plástico más exterior.
- Trenzado : consiste en pares de alambres de cobre aislados, los cuales están trenzados alrededor del otro.
- Con aislante : con capa protectora.
- Al aire : sin aislamiento.
- Blindados : Está hecho de uno o más alambres aislantes que están colectivamente adjuntos por una lámina de aluminio Mylar o tejido trenzado de blindaje.
- Cables para Baja Tensión, para Media y para Alta Tensión.
Marcado de los Cables-Designación
Los fabricante de cables marcan mediante letras y números normalizados las características del cable , siendo estas las que nos determinará el tipo de cable que es. Veamos como se designan los cables en baja tensión. Para ver los cables en media y alta tensión visita: Cables de Media Tensión.
Los de baja tensión se dividen en 2 tipos diferentes. Los que tienen una tensión asignada o de aislamiento de 450/750V y los de 0,6/1Kv
Empecemos por los de 450/750V
Designación Cables 450/750V
Los cables eléctricos aislados de tensión asignada hasta 450/750 V se designan según las especificaciones de la norma UNE 20434
Veamos todas los posibilidades con un ejemplo:
PRYSMIAN AFUMEX PLUS ES07Z1-K (AS) 1 x 2,5 mm2 AENOR
- Lo 1º) que veremos será la marca del cable con la que el fabricante lo comercializa, lo que se suele llamar " Nombre Comercial ". Por ejemplo PRYSMIAN AFUMEX PLUS.
- 2º) - Normas que cumple el cable. Tenemos:
H - Significa que el cable está diseñado y construido según normas armonizadas
A o ES o ES-N: Conforme a normas nacionales, en este caso ES = que cumple las normas establecidas por el gobierno de España para la fabricación de cables.
- 3º) - la Tensión Asignada. Esta se especifica según un código:
01: 100/100 v 03: 300/300 v 05: 300/500 v 07 : 450/750 v
Luego veremos para 0,6/1KV.
Esto siempre viene. A partir de aquí puede variar, pero lo normal es poner el Aislamiento-Cubierta Exterior-Tipo según Flexibilidad (Tipo de Seguridad).
Si después de la Tensión asignada solo hay una letra es el aislamiento, si hay 2 Aislamiento y Cubierta Exterior (lo más normal)
Nosotros vamos a poner todas las posibilidades que pueden encontrarse, pero estas dichas anteriormente son las más normales.
- 4º) - Material del Aislamiento :
- 8º) - Tipo Según Flexibilidad:
- D........Flexible para cables de máquinas de soldar.
- E .......Muy flexible para uso en máquinas de soldar.
- F .......Flexible de cobre para servicios móviles (clase 5 de UNE 21022).
- H.......Extraflexible (clase 6 de UNE 21022).
- K .......Flexible de cobre para instalaciones fijas (clase 5 de UNE 21022).
- R........Rígido, de sección circular, de varios alambres cableados.
- U........Rígido, de sección circular, de un solo alambre.
- Y ........Formado por cintas de cobre arrolladas en hélice alrededor de un soporte textil (Oropel).
Estas se reconocen en el marcado por el guión delante de la letra. VA detrás de la última letra del bloque. Ejemplo: ES07Z1 - K
Detrás de esta especificación se suele poner las letras que indican el Tipo de Seguridad :
(S) - de Seguridad: Libre de Halógenos y no propagador de llamas. (AS) - de Alta Seguridad: Libre de Halógenos y no propagador de llamas, pero mejores. (AS+) - de alta Seguridad igual que los AS, pero además, mantienen el servicio durante y después de un fuego prolongado, a pesar de que durante el fuego se destruyan los materiales orgánicos del cable en la zona afectada. Son los más utilizados hoy en día.
- 9º) Número de conductores :
N - Número de conductores (1, 2, 3,..., n) X - Signo «X» en ausencia de conductor amarillo/verde, G - Símbolo «G», sustituye al «X» si existe un conductor amarillo/verde
En nuestro ejemplo 1 x 2,5 mm
AENOR .......................................Su utilización significa que el producto está sujeto a un control regular de su fabricación por parte de un organismo externo (AENOR), disponiéndose del certificado correspondiente. Se trata de un producto certificado .
Mira otros ejemplos:
H07V-R 4x16 + 16TT: Cable conforme a las normas europeas armonizadas de tensión nominal de 450 v entre fase y tierra y tensión nominal de 750 v entre fases, aislamiento de PVC, rígido con varios alambres. Formado por cuatro conductores de 16 mm² y un cable de protección de 16 mm², conductor de cobre.
H07V-R 3x25 + 1x16 + 16TT: Cable conforme a las normas europeas armonizadas de tensión nominal de 450 v entre fase y tierra y tensión nominal de 750 v entre fases, aislamiento de PVC, rígido con varios alambres.. Formado por tres conductores de 25 mm² de sección y dos de 16 mm² de sección, neutro y
conductor de protección, los conductores son de cobre.
Puedes ver este cable aquí : Cable Afumex Class.
Aquí tienes una tabla resumen que te puede ayudar: Tabla Designación Cables
Designación de Cables 0,6/1KV
Para los de 0,6/1KV suele ser muy parecido, aunque con alguna pequeña diferencia.
Una regla muy simple:
- Si hay 2 letras son el Aislante y la Cubierta Exterior
- Si hay 3 letras son el Aislante, la Cubierta o Revestimiento Interior y la Cubierta Exterior
- Si hay 4 letras son Aislante, la Cubierta o Revestimiento Interior, tipo de armadura y la Cubierta Exterior.
Detrás de estas letras viene precedida con un guión la letra del tipo según flexibilidad (en la tabla de más abajo faltan letras, míralas para el caso de 450/ que están todas y son las mismas).
Ejemplo: PRYSMIAN RZ1-K (AS) 0,6/1 kV 3G1,5 07
Mira la siguiente tabla para servirte de guía:
Otro Ejemplo: TOXFREE ZH RZ1-K (AS) para 0,6/1KV (pica en el enlace para verlo).
Aquí tienes un video que explica todo esto por si todavía no lo entiendes bien del todo:
Para la designación de los Cables de Media y Alta Tensión visita: Cables de Media Tensión.
Tamaño de los Cables Conductores
El tamaño de un conductor viene determinado por su Sección. La sección del conductor es el área del alma conductora. A niveles de cálculos eléctricos, todas las demás partes no nos interesan, lo que realmente interesa es la sección del alma conductora, ya que es por la que va a circular la corriente. Esta sección es la que tendremos que calcular para que nuestro conductor sea el correcto para la instalación.
Los conductores elegidos deben tener suficiente sección para que permita todo el paso de la corriente que va a circular por el circuito, en caso contrario se calentarían en exceso pudiendo llegar a quemarse. Para aprender fácilmente a calcular la sección de los conductores en una instalación eléctrica te recomendamos la siguiente web: Secciones de los Cables donde viene muy bien explicado.
Además de esto, su resistencia total no debe ser muy grande, ya que si fuera muy grande estaríamos perdiendo mucha energía en forma de caídas de tensión, en resumidas cuentas, tendríamos muchas pérdidas de energía en la instalación por culpa de esta resistencia, que por culpa del efecto Joule se perdería en forma de calor. La caída de tensión no debería ser mayor del 3% de la tensión total en ninguna instalación eléctrica de interior.
La potencia perdida, en líneas monofásicas, la podemos calcular con la siguiente fórmula: P perdida = 2 x R x I^2
En las líneas trifásicas serían por 3 en lugar de por 2.
La fórmula general de la resistencia eléctrica es la siguiente:
Donde l es la longitud del cable, A la sección del cable y ρ es la resistividad del
conductor o cable, un valor fijo que nos da el fabricante del cable. La L se pone en metros, la Sección o diámetro en mm cuadrados y la resistencia nos dará en ohmios.
Los conductores eléctricos, a más longitud mayor resistencia y a más sección menor resistencia. Puedes comprobarlo por la fórmula anterior.
Lógico, si es muy largo la corriente tendrá más dificultad para llegar desde el principio hasta el final, y si es más ancho menos dificultad tendrá para pasar por el conductor que si es más estrecho.
Hablemos de la sección de los conductores. Tenemos varias fórmulas para su cálculo, dependiendo si es en corriente continua o alterna, pero lo forma más utilizada es mediante tablas.
Una vez que sabemos la intensidad de corriente eléctrica que va a travesar nuestro conductor, en amperios, el lugar donde estará colocado y el tipo de conductor que usaremos, deberemos buscar la sección adecuada del cable en las tablas del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT), para el caso de España. En otros países tendrán que consultar sus propios reglamentos. Por ejemplo el NFPA
Tipos de Empalmes
Para unir dos o más conductores eléctricos tenemos varias formas de hacerlo. Esta unión se llama empalme eléctrico de conductores. Veamos los más utilizados.
Cables y su formación
Cordón trenzado cilíndrico:
Es un conjunto de filamentos (alambres) cilíndricos, trenzados, o sea enrollados helicoidalmente.
dh: Diámetro de un
hilo o filamento (alambre)
dcu: Diámetro de la
cuerda o cordón de hilos.
dca: Diámetro del
cable.
e: espesor de la
cubierta aislante.
Diámetros de alambres (Trefilados), dh en [mm]:
Conductores Sectoriales
