CONDUCTORES ELECTRICOS
QUISPE TICONA, JUAN CARLOS
ARENAS PARIONA, ÁNGEL
RIOS SÀNCHEZ, LEOPOLDO
LEÓN FERNANDEZ LUIS
¿QUE ES UN CONDUCTOR
ELECTRICO?
Se aplica este concepto a los cuerpos capaces de
conducir o transmitir la electricidad.
Un conductor eléctrico está formado primeramente
por el conductor propiamente tal, usualmente de
cobre.
Este puede ser alambre, es decir, una sola hebra o
un cable formado por varias hebras o alambres
retorcidos entre sí.
Los materiales más utilizados en la fabricación de
conductores eléctricos son el cobre y el aluminio
Cobre de temple duro:
. Conductividad del 97% respecto a la del cobre
puro.
. Resistividad de 0,018 ( x mm 2 ) a 20 ºC de
temperatura.
. Capacidad de ruptura a la carga, oscila entre 37 a
45 kg/mm2.
Por esta razón se utiliza en la fabricación de
conductores desnudos, para líneas aéreas de
transporte de energía
eléctrica, donde se exige una buena resistencia
mecánica.
Cobre recocido o de temple blando:
. Conductividad del 100%
. Resistividad de 0,01724 = 1 ( x mm 2 ) respecto del
cobre puro, tomado este como patrón.
. Carga de ruptura media de 25 kg/mm2.
Como es dúctil y flexibe se utiliza en la fabricación de
conductores aislados.
El conductor está identificado en cuanto a su tamaño por
un calibre, que puede ser milimétrico y expresarse en
mm2 o americano y expresarse en AWG o MCM con una
equivalencia en mm2
Partes que componen los conductores eléctricos
Estas son tres muy diferenciadas:
. El alma o elemento conductor.
. El aislamiento.
. Las cubiertas protectoras.
El alma o elemento conductor
Se fabrica en cobre y su objetivo es servir de camino a la energía
eléctrica desde las centrales generadoras a los
centros de distribución (subestaciones, redes y empalmes), para
alimentar a los diferentes centros de consumo (industriales,
grupos habitacionales, etc.).
De la forma cómo esté constituida esta alma depende la clasificación
de los conductores eléctricos. Así tenemos:
Según su constitución
Alambre:
Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada
por un solo elemento o hilo conductor.
Se emplea en líneas aéreas, como conductor desnudo o
aislado, en instalaciones eléctricas a la intemperie, en
ductos o directamente sobre aisladores.
Cable:
Conductor eléctrico cuya alma conductora está
formada por una serie de hilos conductores o
alambres de
baja sección, lo que le otorga una gran flexibilidad
Según el número de conductores
Monoconductor: Conductor eléctrico con una sola alma conductora, con
aislación y con o sin cubierta protectora.
Multiconductor: Conductor de dos o más almas conductoras aisladas
entre sí, envueltas cada una por su respectiva
capa de aislación y con una o más cubiertas protectoras comunes.
El aislamiento
El objetivo de la aislación en un conductor es evitar que la energía
eléctrica que circula por él, entre en contacto con
las personas o con objetos, ya sean éstos ductos, artefactos u otros
elementos que forman parte de una instalación. Del
mismo modo, la aislación debe evitar que conductores de distinto voltaje
puedan hacer contacto entre sí.
Alma conductora
Aislante
Cubierta protectora
DESIGNACION Y SECCIONES DE CABLES NORMALIZADOS
Designación Literal
Se aplica la simbología utilizada por la VDE para la designación de la conformación
de los cables:
Para cables con aislamiento y cubierta termoplástico (NYY)
N =Alma de cobre
Y =Aislamiento termoplástico
Y =Cubierta termoplástico
Para cables con aislamiento de papel impregnado y cubierta de plomo (NKY)
N =Alma de cobre
K =Cubierta de plomo, si va después de la N significa además que tiene aislamiento
de papel impregnado en aceite.
Y= Cubierta termoplástico
Para la constitución de otros cables
ZY = Aislamiento de polietileno
S = Pantalla conductora de cobre sobre el aislamiento
A = Armadura o Cubierta exterior de yute.
B = Armadura o fleje de acero
C = Alma concéntrica de cobre
F =Armadura de alambre plano
R = Armadura de alambre redondo
Z = Armadura de alambre de perfil Z
G = Espirales en los dos sentidos
G = Aislamiento de goma
Cables NYY
Norma(s) de Fabricación Perú : NTP-IEC 60502-1
Tensión de Servic : 600/1000 V
Temperatura de operación : 80ºC
Aplicación general como cable de energía. En redes de distribución en
baja tensión, instalaciones industriales, en edificios y estaciones de
maniobra.
CABLE N2XSY
DESCRIPCION:
Cable formado por uno o más conductores de cobre suave, solido o cableado, con
aislamiento individual de PVC o XLPE, con o
sin pantalla de cinta de cobre sobre el aislamiento, reunión de los conductores
aislados, cubierta Interna de PVC, con o sin pantalla sobre la cubierta interna
formada por cinta de cobre y cubierta exterior de PVC.
Norma de Fabricación:
NTP 370.255-1 , NTP 370.255-2.
APLICACIONES:
En circuitos de alimentación, control, tableros de mando, señalización,
iluminación, alarmas, radares e interconexión de equipos en general donde se
requiere evitar el filtrado de señales electromagnéticas.
Temperatura de Operación: 80°C o 90°C.
AUTOPORTANTE DE COBRE
DESCRIPCION:
Cable formado por un conjunto de
varios conductores cableados de
cobre suave, cada uno aislado
con polietileno reticulado (XLPE)
y reunidos alrededor de un
elemento portante aislado con
XLPE
CAI: El portante es cableado de cobre duro, que cumple también la función de conductor neutro.
CAI-S: El portante es de acero galvanizado grado EHS.
Norma de fabricación:
NTP 370.254
APLICACIONES:
Redes aéreas de distribución secundaria, de aislamiento completo, especialmente para zonas
corrosivas. Se instalan en postes o adosados a muros. No requieren el uso de aisladores.
Temperatura de Operación: 90°C.
CABLE CONCENTRICO SET
(Anti Hurto)
DESCRIPCION:
Uno o dos conductores centrales sólidos o cableados de cobre suave, con
aislamiento de PVC o XLPE, conductor exterior formado por varios
alambres de cobre suave cableados en forma espiral y cubierta exterior color
negro que puede ser de PVC, polietileno termoplástico o XLPE.
Norma de Fabricación :
ICEA S-61 -402, NTP 370.255-1.
APLICACIONES:
Para las acometidas de la red aérea, instalado entre la red aérea de
distribución secundaria a cada uno de los medidores de los usuarios. Se
utiliza especialmente para evitar el hurto de energía.
Temperatura de Operación: 75°C o 90°C
CABLE VULCANIZADO
DESCRIPCION:
Dos, tres o cuatro conductores
flexibles de cobre suave, con
aislamiento de PVC flexible,
reunidos bajo una cubierta
exterior común de PVC color
Gris o negro.
Norma de Fabricación:
NTP 370.048 o NTP 370.252
APLICACIONES:
Para servicio ligero, mediano o pesado, en lugares secos o húmedos,
como alimentación de aparatos móviles de uso domestico o
industriales.
Temperatura de Operación: 70°C.
Reglas a seguir para la especificación de los Cables Eléctricos
1.Para los cables con conductores de Aluminio, se añade una letra A detrás de la
N (Ejemplo: NAKBA)
2.Para los cables con. tres envolturas de plomo, se añade una letra E antes de la
letra K (Ejemplo NEKBA)
3.Para los cables con armadura de alma abierta, se añade una letra O detrás de
la F ó de la R (Ejemplo NKFOA, NKROA)
4.Para cables con doble envoltura protectora exterior, se añade a la abreviatura
una letra A ó una Y más (Ejm: NKRAA, NKYY)
5.Para los cables que se apartan de las Normas: En lugar de la N se pone una X
(Ejemplo: XKBA. XKYA)
6. Para. cables con conductores metalizados, se añade una H ó HE delante de la K
(Ejemplo: NHEKBA, NAHKBY)
7.Si se indica una letra b después de la G, FG, RG, indica espirales de fleje de acero,
en los. dos sentidos. (Ejemplo: NKFGb, NKRGb)
8.En los cables con camisa de plomo y aislamiento de goma para un 1 KV según
normas VDE, añadir delante de la K una letra G (Ejemplo: NGKBA, NGKYA)
NOTA. :A causa de la frecuente sobrecarga del neutro, en los. cables de cuatro
conductores, el conductor neutro. lleva, para pequeñas secciones de cable, la misma
sección que los otros tres. Únicamente para secciones grandes de cable, se pone el
conductor neutro de una sección menor que los principales (por ejemplo: 3 x 150/70
ó3x240/120)
ESPECIFICACIONES GENERALES
Marcas
Los cables deberán llevar la marca distintiva del fabricante, su designación literal y
numérica y el año de fabricación del mismo cada 1 m.
Constitución de los cables
Los cables estarán constituidos de la siguiente manera:
Cables con aislamiento y cubierta termoplástico
a) Uno o varios conductores cableados constituidos por un alma aislada con cloruro
de polivinilo.
b) Una cubierta exterior de material termoplástico a base de PVC.
Cables con aislamiento de papel impregnado cubierta de plomo
a) Uno o varios conductores cableados constituidos por un alma aislada con papel
impregnado.
b) Un cinturón de papel impregnado.
PRUEBAS
Pruebas de rigidez eléctrica
En taller
Antes de salir de los talleres del fabricante, los cables serán sometidos a una
tensión alterna indicada en la tabla a la frecuencia de 60 Hz, aplicada durante 20
minutos, tanto entre almas como entre almas y la cubierta de plomo (NKY), o
entre almas y tierra (NYY).
Después del tendido
A fin de verificar si la instalación de los cables ha sido efectuada bajo las mejores
condiciones, las pruebas previstas en la anterior podrán ser efectuadas por la empresa
de servicio público de electricidad. La tensión será aplicada durante 10 minutos tanto
entre almas como entre almas y la cubierta de plomo (NKY), o entre almas y tierra
(NYY).
Prueba de ruptura dieléctrica
Para cables con aislamiento y cubierta termoplástico y cables con aislamiento de papel
impregnado y cubierta de plomo.
Con el fin de tener una idea aproximada del coeficiente de seguridad dieléctrica del
cable, una muestra de 5 m del cable podrá ser tomada de un tramo cualquiera y ser
sometida a una prueba de tensión en aumento progresivo hasta la ruptura dieléctrica.
Esta no podrá producirse a una tensión inferior a cinco veces la tensión nominal del
cable. La tensión será aumentada progresivamente a razón de U KV/minimo, siendo U
la tensión nominal del cable.
SELECCIÓN DE LOS CABLES
Para seleccionar el cable más adecuado para una instalación determinada, se
deben considerar los siguientes factores:
a) Uso del cable y condiciones de instalación
b) Corriente máxima que debe transportar
c) Caída de tensión máxima admisible.
d) Tensión de servicio.
Capacidad de Corriente de los Cables de Energía
Las capacidades de corriente de los cables de energía indicadas en las tablas 1 y
II adjuntas han sido establecidas bajo condiciones normales de operación. Estas
condiciones se detallan a continuación:
1.-Según la clase de servicio
Para un período de operación continua de 10 horas como máximo
predominantemente a plena carga, seguida de otro período de al menos la
misma duración con una carga máxima dei60% de plena carga. En caso de
carga permanente y constante, los valores de capacidad de corriente indicados
en las tablas deberán reducirse en un 25%.
2.-Según la disposición de los cables
Cables unipolares en disposición horizontal y en triángulo.
La disposición horizontal constituida por tres cables unipolares se hará
dejando un espacio de 7 cm. entre cables.
La disposición en triángulo será obtenida formando un trébol con los tres
cables unipolares juntos.
La temperatura máxima admisible en servicio permanente sobre las almas
de los cables tomados en consideración será de 70 °
3.. Según parámetros preestablecidos
• Cables directamente enterrados (Tabla 1)Resistividad térmica del
suelo:1000 C x cm/ W Profundidad de tendido:0.7m Temperatura del
suelo a la profundidad de tendido: 20 OC
• Cables Tendidos en cunetas cerradas y llenadas de arena. (Tabla 1)
Estas cunetas presentan condiciones de transmisión de calor idénticas a
aquellas de los cables directamente enterrados
• Cables tendidos en ductos (Tabla 1 y Tabla IV) Temperatura del suelo20
ºC. Resistividad térmica del suelo100ºC x cm/W. Profundidad de
tendido1.2 m Resistividad térmica del material del ducto 100 0C x cm/W.
• Cables tendidos al aire libre (Tabla II) Temperatura del aire ambiente:30 0C Por
aire libre se debe entender un medio tal que la transmisión de calor no sea
perturbada y que el calentamiento de los cables no modifique sensiblemente la
temperatura del ambiente. Se recomienda en lo posible proteger a los cables de
la radiación solar directa.
• Cables tendidos en cunetas cerradas y no llenadas de arena (Tabla II y Tabla
V) Estas cunetas deberán ser cerradas con la ayuda de placas metálicas o de
concreto armado al ras del suelo; sus dimensiones transversales mínimas serán
40 x 40 cm. Presentan condiciones idénticas a las especificadas para los cables
tendidos al aire libre.
•
Cables tendidos en cunetas semiabiertas. (Tabla II y Tabla V) Estas cunetas
deberán ser cerradas con la ayuda de una malla metálica colocada sobre por lo
menos 1/3 de su superficie; las dimensiones transversales mínimas serán de 40
x 40 cm. Presentan condiciones idénticas a las especificadas para los cables
tendidos al aire libre.
• Cables tendidos en canaletas cerradas o abiertas (Tabla II y Tabla V) Las
canaletas son pequeñas cunetas tendidas al aire libre. Ellas pueden ser
cerradas o abiertas. Presentan condiciones idénticas a las especificadas para
los cables tendidos al aire libre.
TIPOS DE CONDUCTORES

Son cuatro los principales factores que deben ser considerados
en la selección de conductores: Materiales. Flexibilidad. Forma.
Dimensiones.

SEGÚN EL MATERIAL
Los materiales más utilizados en la fabricación de conductores
eléctricos son el cobre y el aluminio. Aunque ambos metales
tienen una conductividad eléctrica excelente, el cobre
constituye el elemento principal en la fabricación de
conductores por sus notables ventajas mecánicas y eléctricas
SEGÚN SU CONSTITUCION

Alambre: Conductor eléctrico cuya alma conductora esta
formada por un solo elemento o hilo conductor. Se
emplea en líneas aéreas, como conductor desnudo o
aislado, en instalaciones eléctricas a la intemperie, en
ductos o directamente sobre aisladores. Cable:
Conductor eléctrico cuya alma conductora esta formada
por una serie de hilos conductores o alambres de baja
sección, lo que le otorga una gran flexibilidad

Lconducción de corriente y menos pérdidas por
calentamientoa capacidad de transporte de energía está
relacionada con la corriente, A mayor diámetro mayor
capacidad de. La nomenclatura AWG utilizan números
grandes para diámetro pequeños y números pequeños
para diámetros grandes
SEGÚN SUS DISTINTAS FORMAS

Conductor circular compacto: Tienen varias secciones para
aprovechar mejor el espacio y alivianar su peso.

Conductor sectorial Se agrupan en un tercio del tamaño del
cable y se utilizan en conexiones trifásicas.

Cable anular Consiste en alambres trenzados
helocoleidalmente en capas concéntricas sobre un núcleo
que puede ser de helio metálico así se disminuye el efecto skin
y la resistencia efectiva

Conductor segmenta Esta formado por tres o cuatro segmentos
entre si separados por un aislante con este se disminuye el
efecto skin y es mas económico que el cable anular.
 Cables para Media Tensión Se usan para distribución de
energía eléctrica y conectan los transformadores de
subestaciones con los transformadores para bajar la tensión a
niveles de usuario final. Su instalación puede ser al aire, en
ductos subterráneos, canaletas, enterrado directo o bandejas
porta cables. Están conformados básicamente por un
conductor (cobre o aluminio), un blindaje sobre el conductor
(XLPE semiconductor), el aislamiento (XLPE o EPR), nivel 100%o
133%, un blindaje del aislamiento (XLPE semiconductor), una
pantalla metálica (cinta de cobre o hilos de cobre) y la
cubierta exterior o chaqueta
 Cables
de control Se usan para llevar señales entre
aparatos en interface directa con el sistema
eléctrico de potencia, tales como transformadores
de corriente, transformadores de potencia, relés
interruptores y equipos de medición. Los Cables de
Control son cables multiconductores que llevan
señales eléctricas usadas para monitoreado
controlar sistemas eléctricos de potencia y sus
procesos asociados. La tensión de operación de
estos cables es de 600 V
 Cables
de instrumentación
Son usados para llevar señales desde procesos de
monitoreo a procesos de analizadores, usualmente
equipo electrónico, y de los analizadores al equipo de
control en el sistema eléctrico de potencia. Los Cables
de Instrumentación CENTELSA son cables
multiconductores que transportan señales eléctricas de
baja potencia (los circuitos son inherentemente de
potencia limitada) usadas para monitorear o controlar
sistemas eléctricos de potencia y sus procesos
asociados. La tensión de operación de estos cables es
de 300 V y también son aptos para usos en 600 V en
circuitos de potencia limitada.
CABLES DE BAJA TENSIÓN
 En
general, se usan en el proceso de Utilización y van
desde la salida de los transformadores de distribución
hasta la conexión con los equipos. Se consideran
Cables de Baja Tensión aquellos cuyo voltaje de
operación escomo máximo de 1000 V entre fases.
Dentro de esta familia se encuentranprincipalmente
cables para 600 V.
 Cables
Multiconductores de Potencia
Los Cables de Potencia sonde uso general en instalaciones
industriales, distribución interior de energía en baja tensión.
Sitios secos o húmedos, cárcamos, canalizaciones o enterrado
directo

Cables para Acometidas
Los Cables de Acometida se usan para conectar la red
secundaria con el equipo de medida o contador. Las
Acometidas tipo SEU, SER y USE se caracterizan por su
construcción con las fases en disposición paralela o cableada
y el neutro de tipo concéntrico, es decir, cableado alrededor
de las fases y una chaqueta exterior protectora.
CONDUCTORES PARA INSTALACIONES
INTERIORES

Los Alambres THHN/THWN son usados especialmente en
instalaciones eléctricas residenciales. Para proyectos eléctricos
comerciales e Industriales utilizados para alambrado eléctrico en
instalaciones, en circuitos alimentadores y ramales y redes
interiores secundarias industriales, conexiones de tableros, salidas
de motores y sistemas generales de distribución de energía por
bandejas o ductos. son especialmente utilizados cuando se
requieren instalaciones en sitios abrasivos o contaminados con
aceite, grasas, gasolina y otras sustancias químicas. Este tipo de
conductores son diseñados para una tensión de operación de
600 V
CABLES FLEXIBLES

Los Cables Flexibles se denominan así por ser fácilmente
maniobrables en espacios reducidos y poderse movilizar,
enrollar y transportar con facilidad. Su característica de
flexibilidad los faculta para soportar movimientos o vibraciones
que se presentan en algunas aplicaciones específicas.
Básicamente un Cable Flexible está compuesto por uno o
varios conductores de cobre y materiales que componen el
aislamiento o la chaqueta, que generalmente son plásticos
NORMATIVIDAD ACERCA DE LOS
CONDUCTORES ELÉCTRICOS
 En
ella se establecen requisitos generales de
los conductores, aislamiento, rótulos,
etiquetas , resistencias mecánicas y corriente
nominal. Si no se especifica otra cosa, los
conductores son de cobre. El calibre mínimo
para utilizar debe ser 14 AWG en cobre.
Cuando van instalados en canalizaciones, los
conductores de calibre 8 AWG y mayores
deben ser del tipo cableados, es decir, no se
aceptan conductor sólido o alambre.
CABLES DE ACOMETIDA

Los Cables de Acometida, los cuales están conformados por
un conjunto de uno o varios conductores con o sin cubierta
interior; pueden ser del tipo SER, SEU o USE. El calibre mínimo
delos cables de acometida de cobre no debe ser inferior a 8
AWG.

Nivel de tensión

cables de muy baja tensión (hasta 50 V).

cables de baja tensión (hasta 1000 V).

cables de media tensión (hasta 30 kV).

cables de alta tensión (hasta 66 kV).

cables de muy alta tensión (por encima de los 770 kV)

Número de conductores

Unipolar: Un solo conductor.

Bipolar: 2 conductores.

Tripolar:3 conductores. Es unifase (marrón o negro), un neutro (azul) y tierra (verde y
amarillo).

Tetrapolar: 4 conductores. Son dos fases (marrón y negro), un neutro (azul) y tierra (verde
y amarillo).

Pentapolar: 5 conductores. Estos cables se componen de 3 fases (gris o celeste, marrón y
negro), un neutro (azul) y tierra (verde y amarillo).
CABLES PARA MEDIA TENSIÓN

La Sección 326 establece requisitos generales para los Cables
de Media Tensión (MVMédium Voltaje) que es un cable
monopolar o multi conductor con aislamiento dieléctrico
sólido para uso en más de 2000 V.
CABLE DE ALTA TENSIÓN
 Cable
mono conductor formado por conductor de
cobre suave o aluminio duro 1 350, con pantalla
 semiconductora
de conductor y aislamiento de
etileno propileno (EPR), pantalla de aislamiento
extruida,
 pantalla
metálica a base de alambres de cobre
más cinta de cobre dispuesta en hélice abierta y
 cubierta
de policloruro de vinilo (PVC).
EMPALMES
Para conductores de cobre Puede encontrarse dos
tipos de empalmes: Prolongaciones y
Derivaciones.
Empalmes entre alambres
Unión Western: Se utiliza para unir dos conductores
cuando se requiera hacer una prolongación de
uno de ellos. Cola de rata: Se utiliza para hacer
derivaciones o prolongaciones. Pueden utilizarse
dos o más conductores.
 EMPALMES
ENTRE CABLES Y ALAMBRES
Para realizar empalmes entre conductores gruesos,
un cable y un alambre, se utiliza un conductor más
delgado enrollado de forma que una los dos
conductores. Para empalmar cables y alambres
delgados se utiliza el empalme de unión sujetadora.
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