Fundamentos de Conductores y Cables Eléctricos: Materiales, Componentes y Conexiones

Materiales y Tipos de Conductores Eléctricos

Conductores para Líneas Aéreas

Materiales Comunes y sus Propiedades

Los conductores de líneas aéreas están hechos principalmente de aluminio y/o aleaciones de aluminio y acero.

• Ventaja del Aluminio: Conduce mejor la electricidad, ofreciendo mayor conductividad.
• Desventaja del Aluminio: Presenta menor resistencia mecánica.

Solución a la Baja Resistencia Mecánica del Aluminio

La escasa resistencia mecánica del aluminio se soluciona aumentando la sección del cable.

Tipos de Conductores Aislados en Líneas Aéreas

Los tipos de conductores aislados utilizados en líneas aéreas incluyen:

• Cables aislados con papel impregnado en aceite.
• Cables aislados con polietileno reticulado (XLPE) y etileno propileno (EPR).

Construcción de Conductores para Líneas de Tierra

Los conductores para líneas de tierra están construidos con cables de acero galvanizado. Se denomina: (A. C).

Componentes y Clasificación de Cables Subterráneos

Componentes Clave de los Cables Subterráneos

• Conductor: Es el elemento metálico cuya función principal es conducir la corriente eléctrica. Generalmente, está fabricado de cobre retorcido o aluminio. Su configuración es la de un conjunto de hilos finos que forman una cuerda.
• Aislamiento: Es la envoltura que aísla el conductor. Entre los aislantes más utilizados se encuentran el papel impregnado en aceite, el polietileno reticulado (XLPE) o el etileno propileno (EPR).
• Pantalla: Capa de material conductor o semiconductor, dispuesta sobre la superficie externa e interna del aislamiento, o sobre una de ellas. Esta pantalla debe estar debidamente conectada a tierra y se utiliza en cables de alta tensión para distribuir de forma equilibrada el campo eléctrico creado por el conductor sobre los aislamientos.
• Relleno: Material aislante que rellena los huecos entre la cintura y las almas (conductores individuales aislados).
• Cintura: Es la envolvente aislante común a todos los conductores de un cable multipolar, aplicada sobre las almas reunidas y de la misma naturaleza que el aislamiento.
• Armadura: Recubrimiento metálico para la protección mecánica del cable. Se utilizan flejes de acero, alambres de acero galvanizado o pletinas de acero galvanizado. Estos elementos se sitúan enrollados en hélice sobre la cintura del cable.
• Cubierta: Envoltura externa de un cable que no tiene una función esencialmente eléctrica, sino de protección mecánica, química, etc. Se utilizan materiales plásticos, como el PVC.

Consideraciones sobre Cables Unipolares y Multipolares

¿Un cable unipolar tiene cintura? No, porque la cintura es una envolvente común para múltiples conductores, y en un cable unipolar no hay otros conductores a los que la tensión pueda afectar de la misma manera.

Clasificación de Cables por Tipo de Aislamiento

Los cables se clasifican según la composición de su aislamiento de la siguiente manera:

• Papel impregnado en aceite: Utilizado principalmente en líneas de Alta Tensión (AT).
• Polietileno reticulado (XLPE): Comúnmente empleado en instalaciones industriales.
• Etileno propileno (EPR): Ideal para instalaciones en suelos húmedos.

Cables de Campo Radial y No Radial

Cable de campo no radial: Son los cables tripolares utilizados en líneas de fuerza del campo eléctrico, típicamente hasta 15 kV.

Cable de campo radial: Son los cables diseñados para soportar tensiones más elevadas.

Designación de Cables Tripolares con Pantalla de Plomo

Un cable tripolar que lleva pantalla individual de plomo se denomina 3P.

Métodos de Conexión y Empalme de Cables

Diferencia entre Empalme y Conexión

La principal diferencia radica en la exposición a tensión mecánica:

• Un empalme se realiza siempre que el cable esté expuesto a una tensión mecánica.
• Una conexión se realizará cuando los cables no estén sometidos a tensiones mecánicas.

Tipos Comunes de Empalmes

Los tipos de empalmes incluyen:

• Empalmes sencillos: Los más utilizados.
• Empalme por Manguito.

Sistema de Conexión Burndy

El Sistema Burndy de Conexión se basa en una cuña de aleación que es impulsada entre dos cables (uno pasante y otro derivado), alojándose en un cuerpo elástico en forma de "C". Este cuerpo elástico mantiene la presión a lo largo de la vida útil de la conexión, garantizando su seguridad incluso bajo las condiciones climáticas y eléctricas más severas.