Conductor Electrico
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UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPÁN Facultad de Ingeniería Arquitectura y urbanismo Escuela Profesional de Ingeniería Civil TEMA : “CONDUCTORES ELECTRICOS” NOMBRE DEL CURSO : INSTALACIONES ELECTRICAS PROFESOR : ING. PEDRO BALLENA DEL RIO INFORME N° 01 ALUMNO CODIGO OBLITAS VASQUEZ IMIOR JAROLD 1222813765 CHICLAYO, 11 DE ABRIL DEL 2015
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UNIVERSIDAD
SENtildeOR DE SIPAacuteN
Facultad de Ingenieriacutea Arquitectura y urbanismo
Escuela Profesional de Ingenieriacutea Civil
TEMA ldquoCONDUCTORES ELECTRICOSrdquo
NOMBRE DEL CURSO INSTALACIONES ELECTRICAS
PROFESOR ING PEDRO BALLENA DEL RIO
INFORME Ndeg 01
ALUMNO CODIGO
OBLITAS VASQUEZ IMIOR JAROLD 1222813765
CHICLAYO 11 DE ABRIL DEL 2015
La electricidad (del griego ήλεκτρον elektron cuyo significado es aacutembar) es un
fenoacutemeno fiacutesico cuyo origen son las cargas eleacutectricas y cuya energiacutea se
manifiesta en fenoacutemenos mecaacutenicos teacutermicos luminosos y quiacutemicos entre
otros en otras palabras es el flujo de electrones Se puede observar de forma
natural en fenoacutemenos atmosfeacutericos por ejemplo los rayos que son descargas
eleacutectricas producidas por la transferencia de energiacutea entre la ionosfera y la
superficie terrestre (proceso complejo del que los rayos solo forman una parte)
Otros mecanismos eleacutectricos naturales los podemos encontrar en procesos
bioloacutegicos como el funcionamiento del sistema nervioso Es la base del
funcionamiento de muchas maacutequinas desde pequentildeos electrodomeacutesticos hasta
sistemas de gran potencia como los trenes de alta velocidad y asimismo de
todos los dispositivos electroacutenicos
La posibilidad de generar corrientes eleacutectricas en los materiales depende de la
estructura e interaccioacuten de los aacutetomos que los componen Los aacutetomos estaacuten
constituidos por partiacuteculas cargadas positivamente (los protones)
negativamente (los electrones) y neutras (los neutrones) La conduccioacuten
eleacutectrica de los materiales soacutelidos cuando existe se debe a los electrones maacutes
exteriores ya que tanto los electrones interiores como los protones de los
nuacutecleos atoacutemicos no pueden desplazarse con facilidad Los materiales
conductores por excelencia son metales como el cobre que usualmente tienen
un uacutenico electroacuten en la uacuteltima capa electroacutenica Estos electrones pueden pasar
con facilidad a aacutetomos contiguos constituyendo los electrones libres
responsables del flujo de corriente eleacutectrica En otros materiales soacutelidos los
electrones se liberan con dificultad constituyendo semiconductores cuando la
liberacioacuten puede ser producida por excitacioacuten teacutermica o aisladores cuando no
se logra esta liberacioacuten
CLASIFICACIOacuteN DE LOS MATERIALES ELEacuteCTRICOS
A- Conductores
Los conductores son materiales que transmiten toda la carga eleacutectrica que es puesta en contacto con ellos a todo punto de su superficie Los mejores conductores son los metales y sus aleaciones Hay materiales no metaacutelicos que conducen la electricidad como el grafito soluciones salinas y materiales en estado de plasma El material maacutes empleado para el transporte de la energiacutea eleacutectrica es el cobre que se presenta en forma de cables de uno o maacutes hilos Tambieacuten se emplea el aluminio aunque su conductividad es el 60 de la del cobre pero su liviandad lo hace apto para las liacuteneas de alta tensioacuten El oro se utiliza para condiciones especiales (ciertos circuitos en electroacutenica) La resistencia de los conductores eleacutectricos dependeraacute tambieacuten de la longitud y grosor de los mismos Los cables de cobre que se utilizan se diferencian en blandos semiduros y duros siendo mejores conductores los de cobre blando y los de cobre duro de mayor resistencia mecaacutenica Para darle flexibilidad a los cables podemos recocer el alambre o agregando varias hebras recocerse el alambre o agregar varios cabos
B- Suacuteper Conductores
Se denomina superconductividad a la capacidad intriacutenseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eleacutectrica sin resistencia y peacuterdida de energiacutea en determinadas condiciones La resistividad eleacutectrica de un conductor metaacutelico disminuye gradualmente a medida que la temperatura se reduce Sin embargo en los conductores ordinarios como el cobre y la plata las impurezas y otros defectos producen un valor liacutemite Incluso cerca de cero absoluto una muestra de cobre muestra una resistencia no nula La resistencia de un
superconductor en cambio desciende bruscamente a cero cuando el material se enfriacutea por debajo de su temperatura criacutetica Una corriente eleacutectrica que fluye en una espiral de cable superconductor puede persistir indefinidamente sin fuente de alimentacioacuten Al igual que el ferromagnetismo y las liacuteneas espectrales atoacutemicas la superconductividad es un fenoacutemeno de la mecaacutenica cuaacutentica
La superconductividad ocurre en una gran variedad de materiales incluyendo elementos simples como el estantildeo y el aluminio diversas aleaciones metaacutelicas y algunos semiconductores fuertemente dopados La superconductividad no ocurre en metales nobles como el oro y la plata ni en la mayoriacutea de los metales ferromagneacuteticos
C- Semiconductores
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de diversos factores como por ejemplo el campo eleacutectrico o magneacutetico la presioacuten la radiacioacuten que le incide o la temperatura del ambiente en el que se encuentre
El elemento semiconductor maacutes usado es el Silicio el segundo el Germanio aunque ideacutentico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos II y III con los de los grupos VI y V respectivamente (AsGa PIn AsGaAl TeCd SeCd y SCd) Posteriormente se ha comenzado a emplear tambieacuten el azufre La caracteriacutestica comuacuten a todos ellos es que son tetravalentes teniendo el silicio una configuracioacuten electroacutenica ssup2psup2
D- Dieleacutectricos o aislantes
Son los materiales aislantes que no conducen la electricidad como el vidrio la ceraacutemica los plaacutesticos la goma la mica la cera el papel la madera seca porcelana baquelita En realidad no existen materiales totalmente aislantes o conductores son mejores o peores conductores eleacutectricos Estos materiales se emplean para forrar a los conductores y evitar cortocircuitos tambieacuten para fabricar elementos para fijar los conductores a los soportes sin contacto eleacutectrico El aire y el agua son aislantes en determinadas condiciones
CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Los conductores eleacutectricos son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja Los mejores conductores eleacutectricos son los metales y sus aleaciones aunque existen otros materiales no metaacutelicos que tambieacuten poseen la propiedad de conducir la electricidad como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma
Para el transporte de energiacutea eleacutectrica asiacute como para cualquier instalacioacuten de uso domeacutestico o industrial los mejores conductores son el oro y la plata pero debido a su elevado precio los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos) o el aluminio metal que si bien tiene una conductividad eleacutectrica del orden del 60 inferior es sin embargo un material tres veces maacutes ligero por lo que su empleo estaacute maacutes indicado en liacuteneas aeacutereas de transmisioacuten de energiacutea eleacutectrica en las redes de alta tensioacuten1
La conductividad eleacutectrica del cobre puro fue adoptada por la Comisioacuten Electroteacutecnica Internacional en 1913 como la referencia estaacutendar para esta magnitud estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estaacutendar Internacional del Cobre Recocido) o IACS Seguacuten esta definicioacuten la conductividad del cobre recocido medida a 20 degC es igual a 580 MSm2 A este valor es a lo que se llama 100 IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS La mayoriacutea de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100 IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-1103
TIPOS DE CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Alambres Estos son conductores que estaacuten formados por un hilo soacutelido
Cables Estos son hechos con alambres o hilos maacutes delgados para
lograr una mejor flexibilidad
Cable Paralelo Estos son conductores individuales pero que se encuentran unidos por su aislamiento
Cable encauchetado Estos conductores son de dos o maacutes cables independientes y aislados que vienen a su vez recubiertos por otro aislante comuacuten
CLASIFICACIOacuteN DE LOS CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Seguacuten su capacidad de transporte de corriente capacidad de soportar cortocircuitos resistencia mecaacutenica y condiciones ambientales en las que opera los conductores eleacutectricos pueden clasificarse en desnudos o aislados
Conductores de cobre desnudos Pueden ser alambres o cables y se utilizan para liacuteneas aeacutereas de redes urbanas y suburbanas tendidos aeacutereos de alta tensioacuten a la intemperie liacuteneas aeacutereas de contacto para ferrocarriles entre otras cosas
Conductores de cobre con aislamiento Alambres y cables utilizados para tendidos eleacutectricos bajo el agua cable submarino y en barcos conductores navales liacuteneas aeacutereas de distribucioacuten y poder empalmes etc tendidos directamente bajo tierra bandejas o ductos control y comando de circuitos eleacutectricos etc
MATERIALES CONDUCTORES MAacuteS UTILIZADOS
El cobre
El cobre (del latiacuten cŭprum y eacuteste del griego kyacutepros) cuyo siacutembolo es Cu es el elemento quiacutemico de nuacutemero atoacutemico 29 Se trata de un metal de transicioacuten de color rojizo y brillo metaacutelico que junto con la plata y el oro forma parte de la llamada familia del cobre se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo despueacutes de la plata) Gracias a su alta conductividad eleacutectrica ductilidad y maleabilidad se ha convertido en el material maacutes
utilizado para fabricar cables eleacutectricos y otros componentes eleacutectricos y electroacutenicos
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecaacutenicas aunque tienen una conductividad eleacutectrica menor Las maacutes importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones Por otra parte el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un nuacutemero casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecaacutenicas
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria El cobre y su aleacioacuten con el estantildeo el bronce adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antiguumledad Aunque su uso perdioacute importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas campanas y cantildeones A partir del siglo XIX concretamente de la invencioacuten del generador eleacutectrico en 1831 por Faraday el cobre se convirtioacute de nuevo en un metal estrateacutegico al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eleacutectricas
El cobre posee un importante papel bioloacutegico en el proceso de fotosiacutentesis de las plantas aunque no forma parte de la composicioacuten de la clorofila El cobre contribuye a la formacioacuten de gloacutebulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguiacuteneos nervios sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras mariscos legumbres viacutesceras y nueces entre otros ademaacutes del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepaacutetica conocida como enfermedad de Wilson
El cobre es el tercer metal maacutes utilizado en el mundo por detraacutes del hierro y el aluminio La produccioacuten mundial de cobre refinado se estimoacute en 158 Mt en el 2006 con un deacuteficit de 107 frente a la demanda mundial proyectada de 177 Mt
El Aluminio
El aluminio es un elemento quiacutemico de siacutembolo Al y nuacutemero atoacutemico 13 Se trata de un metal no ferromagneacutetico Es el tercer elemento maacutes comuacuten encontrado en la corteza terrestre Los compuestos de aluminio forman el 8 de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoriacutea de las rocas de la vegetacioacuten y de los animales1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos plagioclasas y micas) Como metal se extrae uacutenicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita por transformacioacuten primero en aluacutemina mediante el proceso Bayer y a continuacioacuten en aluminio metaacutelico mediante electroacutelisis
Este metal posee una combinacioacuten de propiedades que lo hacen muy uacutetil en ingenieriacutea mecaacutenica tales como su baja densidad (2700 kgm3) y su alta resistencia a la corrosioacuten Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecaacutenica (hasta los 690 MPa) Es buen conductor de la electricidad y del calor se mecaniza con facilidad y es relativamente barato Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que maacutes se utiliza despueacutes del acero
Fue aislado por primera vez en 1825 por el fiacutesico daneacutes H C Oersted El principal inconveniente para su obtencioacuten reside en la elevada cantidad de energiacutea eleacutectrica que requiere su produccioacuten Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado su dilatada vida uacutetil y la estabilidad de su precio
PROCESO DE FABRICACIOacuteN DE ALAMBRES DE COBRE
Diagrama de flujo
DESCRIPCION DEL PROCESO
1 Estirado El cobre es formado en alambres de variados diaacutemetros mediante el estirado a traveacutes de una serie de matrices 2 Recocido Dado que el proceso de estirado causa que el cobre sea duro y quebradizo este seraacute recocido por calor y sucesivo enfriado 3 Trenzado En cualquier lugar donde haya de 20-100 (alambres conductores de cobre muy finos) son trenzados en cordones el cual seraacute usado en la produccioacuten de alambres y cables flexibles 4 Torcido Capas de alambre (1+6+12+18+24+etc) son trenzadas en conjunto para hacer el conductor de cobre La maacutexima aacuterea del corte transversal del nuacutecleo de los cables de potencia es de 500 mm2 5 Aislamiento Los conductores de cobre tanto los alambres simples como los alambres trenzados muacuteltiples son cubiertos por una capa de PVC para el aislamiento de la corriente 6 Ensamble Tres o cuatro de estos conductores de cobre aislados con PVC son ensamblados en un solo cable de potencia 7 Revestido Los cables por completo son moldeados con un recubrimiento de PVC ya sean conductores de cobre de nuacutecleos dobles o muacuteltiples
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
Asiacute tambieacuten el conocimiento de estos materiales puede abrirnos horizontes maacutes profundos llevaacutendonos a la inventiva y al uso de nuestro ingenio para innovar y crear soluciones optimas a los desafiacuteos que nuestro mundo presenta hoy diacutea como son el alto costo de produccioacuten de energiacutea debido a las alzas del petroacuteleo el calentamiento global y la contaminacioacuten debida a la quema de combustibles foacutesiles etc
La electricidad (del griego ήλεκτρον elektron cuyo significado es aacutembar) es un
fenoacutemeno fiacutesico cuyo origen son las cargas eleacutectricas y cuya energiacutea se
manifiesta en fenoacutemenos mecaacutenicos teacutermicos luminosos y quiacutemicos entre
otros en otras palabras es el flujo de electrones Se puede observar de forma
natural en fenoacutemenos atmosfeacutericos por ejemplo los rayos que son descargas
eleacutectricas producidas por la transferencia de energiacutea entre la ionosfera y la
superficie terrestre (proceso complejo del que los rayos solo forman una parte)
Otros mecanismos eleacutectricos naturales los podemos encontrar en procesos
bioloacutegicos como el funcionamiento del sistema nervioso Es la base del
funcionamiento de muchas maacutequinas desde pequentildeos electrodomeacutesticos hasta
sistemas de gran potencia como los trenes de alta velocidad y asimismo de
todos los dispositivos electroacutenicos
La posibilidad de generar corrientes eleacutectricas en los materiales depende de la
estructura e interaccioacuten de los aacutetomos que los componen Los aacutetomos estaacuten
constituidos por partiacuteculas cargadas positivamente (los protones)
negativamente (los electrones) y neutras (los neutrones) La conduccioacuten
eleacutectrica de los materiales soacutelidos cuando existe se debe a los electrones maacutes
exteriores ya que tanto los electrones interiores como los protones de los
nuacutecleos atoacutemicos no pueden desplazarse con facilidad Los materiales
conductores por excelencia son metales como el cobre que usualmente tienen
un uacutenico electroacuten en la uacuteltima capa electroacutenica Estos electrones pueden pasar
con facilidad a aacutetomos contiguos constituyendo los electrones libres
responsables del flujo de corriente eleacutectrica En otros materiales soacutelidos los
electrones se liberan con dificultad constituyendo semiconductores cuando la
liberacioacuten puede ser producida por excitacioacuten teacutermica o aisladores cuando no
se logra esta liberacioacuten
CLASIFICACIOacuteN DE LOS MATERIALES ELEacuteCTRICOS
A- Conductores
Los conductores son materiales que transmiten toda la carga eleacutectrica que es puesta en contacto con ellos a todo punto de su superficie Los mejores conductores son los metales y sus aleaciones Hay materiales no metaacutelicos que conducen la electricidad como el grafito soluciones salinas y materiales en estado de plasma El material maacutes empleado para el transporte de la energiacutea eleacutectrica es el cobre que se presenta en forma de cables de uno o maacutes hilos Tambieacuten se emplea el aluminio aunque su conductividad es el 60 de la del cobre pero su liviandad lo hace apto para las liacuteneas de alta tensioacuten El oro se utiliza para condiciones especiales (ciertos circuitos en electroacutenica) La resistencia de los conductores eleacutectricos dependeraacute tambieacuten de la longitud y grosor de los mismos Los cables de cobre que se utilizan se diferencian en blandos semiduros y duros siendo mejores conductores los de cobre blando y los de cobre duro de mayor resistencia mecaacutenica Para darle flexibilidad a los cables podemos recocer el alambre o agregando varias hebras recocerse el alambre o agregar varios cabos
B- Suacuteper Conductores
Se denomina superconductividad a la capacidad intriacutenseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eleacutectrica sin resistencia y peacuterdida de energiacutea en determinadas condiciones La resistividad eleacutectrica de un conductor metaacutelico disminuye gradualmente a medida que la temperatura se reduce Sin embargo en los conductores ordinarios como el cobre y la plata las impurezas y otros defectos producen un valor liacutemite Incluso cerca de cero absoluto una muestra de cobre muestra una resistencia no nula La resistencia de un
superconductor en cambio desciende bruscamente a cero cuando el material se enfriacutea por debajo de su temperatura criacutetica Una corriente eleacutectrica que fluye en una espiral de cable superconductor puede persistir indefinidamente sin fuente de alimentacioacuten Al igual que el ferromagnetismo y las liacuteneas espectrales atoacutemicas la superconductividad es un fenoacutemeno de la mecaacutenica cuaacutentica
La superconductividad ocurre en una gran variedad de materiales incluyendo elementos simples como el estantildeo y el aluminio diversas aleaciones metaacutelicas y algunos semiconductores fuertemente dopados La superconductividad no ocurre en metales nobles como el oro y la plata ni en la mayoriacutea de los metales ferromagneacuteticos
C- Semiconductores
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de diversos factores como por ejemplo el campo eleacutectrico o magneacutetico la presioacuten la radiacioacuten que le incide o la temperatura del ambiente en el que se encuentre
El elemento semiconductor maacutes usado es el Silicio el segundo el Germanio aunque ideacutentico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos II y III con los de los grupos VI y V respectivamente (AsGa PIn AsGaAl TeCd SeCd y SCd) Posteriormente se ha comenzado a emplear tambieacuten el azufre La caracteriacutestica comuacuten a todos ellos es que son tetravalentes teniendo el silicio una configuracioacuten electroacutenica ssup2psup2
D- Dieleacutectricos o aislantes
Son los materiales aislantes que no conducen la electricidad como el vidrio la ceraacutemica los plaacutesticos la goma la mica la cera el papel la madera seca porcelana baquelita En realidad no existen materiales totalmente aislantes o conductores son mejores o peores conductores eleacutectricos Estos materiales se emplean para forrar a los conductores y evitar cortocircuitos tambieacuten para fabricar elementos para fijar los conductores a los soportes sin contacto eleacutectrico El aire y el agua son aislantes en determinadas condiciones
CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Los conductores eleacutectricos son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja Los mejores conductores eleacutectricos son los metales y sus aleaciones aunque existen otros materiales no metaacutelicos que tambieacuten poseen la propiedad de conducir la electricidad como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma
Para el transporte de energiacutea eleacutectrica asiacute como para cualquier instalacioacuten de uso domeacutestico o industrial los mejores conductores son el oro y la plata pero debido a su elevado precio los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos) o el aluminio metal que si bien tiene una conductividad eleacutectrica del orden del 60 inferior es sin embargo un material tres veces maacutes ligero por lo que su empleo estaacute maacutes indicado en liacuteneas aeacutereas de transmisioacuten de energiacutea eleacutectrica en las redes de alta tensioacuten1
La conductividad eleacutectrica del cobre puro fue adoptada por la Comisioacuten Electroteacutecnica Internacional en 1913 como la referencia estaacutendar para esta magnitud estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estaacutendar Internacional del Cobre Recocido) o IACS Seguacuten esta definicioacuten la conductividad del cobre recocido medida a 20 degC es igual a 580 MSm2 A este valor es a lo que se llama 100 IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS La mayoriacutea de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100 IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-1103
TIPOS DE CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Alambres Estos son conductores que estaacuten formados por un hilo soacutelido
Cables Estos son hechos con alambres o hilos maacutes delgados para
lograr una mejor flexibilidad
Cable Paralelo Estos son conductores individuales pero que se encuentran unidos por su aislamiento
Cable encauchetado Estos conductores son de dos o maacutes cables independientes y aislados que vienen a su vez recubiertos por otro aislante comuacuten
CLASIFICACIOacuteN DE LOS CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Seguacuten su capacidad de transporte de corriente capacidad de soportar cortocircuitos resistencia mecaacutenica y condiciones ambientales en las que opera los conductores eleacutectricos pueden clasificarse en desnudos o aislados
Conductores de cobre desnudos Pueden ser alambres o cables y se utilizan para liacuteneas aeacutereas de redes urbanas y suburbanas tendidos aeacutereos de alta tensioacuten a la intemperie liacuteneas aeacutereas de contacto para ferrocarriles entre otras cosas
Conductores de cobre con aislamiento Alambres y cables utilizados para tendidos eleacutectricos bajo el agua cable submarino y en barcos conductores navales liacuteneas aeacutereas de distribucioacuten y poder empalmes etc tendidos directamente bajo tierra bandejas o ductos control y comando de circuitos eleacutectricos etc
MATERIALES CONDUCTORES MAacuteS UTILIZADOS
El cobre
El cobre (del latiacuten cŭprum y eacuteste del griego kyacutepros) cuyo siacutembolo es Cu es el elemento quiacutemico de nuacutemero atoacutemico 29 Se trata de un metal de transicioacuten de color rojizo y brillo metaacutelico que junto con la plata y el oro forma parte de la llamada familia del cobre se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo despueacutes de la plata) Gracias a su alta conductividad eleacutectrica ductilidad y maleabilidad se ha convertido en el material maacutes
utilizado para fabricar cables eleacutectricos y otros componentes eleacutectricos y electroacutenicos
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecaacutenicas aunque tienen una conductividad eleacutectrica menor Las maacutes importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones Por otra parte el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un nuacutemero casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecaacutenicas
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria El cobre y su aleacioacuten con el estantildeo el bronce adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antiguumledad Aunque su uso perdioacute importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas campanas y cantildeones A partir del siglo XIX concretamente de la invencioacuten del generador eleacutectrico en 1831 por Faraday el cobre se convirtioacute de nuevo en un metal estrateacutegico al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eleacutectricas
El cobre posee un importante papel bioloacutegico en el proceso de fotosiacutentesis de las plantas aunque no forma parte de la composicioacuten de la clorofila El cobre contribuye a la formacioacuten de gloacutebulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguiacuteneos nervios sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras mariscos legumbres viacutesceras y nueces entre otros ademaacutes del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepaacutetica conocida como enfermedad de Wilson
El cobre es el tercer metal maacutes utilizado en el mundo por detraacutes del hierro y el aluminio La produccioacuten mundial de cobre refinado se estimoacute en 158 Mt en el 2006 con un deacuteficit de 107 frente a la demanda mundial proyectada de 177 Mt
El Aluminio
El aluminio es un elemento quiacutemico de siacutembolo Al y nuacutemero atoacutemico 13 Se trata de un metal no ferromagneacutetico Es el tercer elemento maacutes comuacuten encontrado en la corteza terrestre Los compuestos de aluminio forman el 8 de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoriacutea de las rocas de la vegetacioacuten y de los animales1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos plagioclasas y micas) Como metal se extrae uacutenicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita por transformacioacuten primero en aluacutemina mediante el proceso Bayer y a continuacioacuten en aluminio metaacutelico mediante electroacutelisis
Este metal posee una combinacioacuten de propiedades que lo hacen muy uacutetil en ingenieriacutea mecaacutenica tales como su baja densidad (2700 kgm3) y su alta resistencia a la corrosioacuten Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecaacutenica (hasta los 690 MPa) Es buen conductor de la electricidad y del calor se mecaniza con facilidad y es relativamente barato Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que maacutes se utiliza despueacutes del acero
Fue aislado por primera vez en 1825 por el fiacutesico daneacutes H C Oersted El principal inconveniente para su obtencioacuten reside en la elevada cantidad de energiacutea eleacutectrica que requiere su produccioacuten Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado su dilatada vida uacutetil y la estabilidad de su precio
PROCESO DE FABRICACIOacuteN DE ALAMBRES DE COBRE
Diagrama de flujo
DESCRIPCION DEL PROCESO
1 Estirado El cobre es formado en alambres de variados diaacutemetros mediante el estirado a traveacutes de una serie de matrices 2 Recocido Dado que el proceso de estirado causa que el cobre sea duro y quebradizo este seraacute recocido por calor y sucesivo enfriado 3 Trenzado En cualquier lugar donde haya de 20-100 (alambres conductores de cobre muy finos) son trenzados en cordones el cual seraacute usado en la produccioacuten de alambres y cables flexibles 4 Torcido Capas de alambre (1+6+12+18+24+etc) son trenzadas en conjunto para hacer el conductor de cobre La maacutexima aacuterea del corte transversal del nuacutecleo de los cables de potencia es de 500 mm2 5 Aislamiento Los conductores de cobre tanto los alambres simples como los alambres trenzados muacuteltiples son cubiertos por una capa de PVC para el aislamiento de la corriente 6 Ensamble Tres o cuatro de estos conductores de cobre aislados con PVC son ensamblados en un solo cable de potencia 7 Revestido Los cables por completo son moldeados con un recubrimiento de PVC ya sean conductores de cobre de nuacutecleos dobles o muacuteltiples
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
Asiacute tambieacuten el conocimiento de estos materiales puede abrirnos horizontes maacutes profundos llevaacutendonos a la inventiva y al uso de nuestro ingenio para innovar y crear soluciones optimas a los desafiacuteos que nuestro mundo presenta hoy diacutea como son el alto costo de produccioacuten de energiacutea debido a las alzas del petroacuteleo el calentamiento global y la contaminacioacuten debida a la quema de combustibles foacutesiles etc
CLASIFICACIOacuteN DE LOS MATERIALES ELEacuteCTRICOS
A- Conductores
Los conductores son materiales que transmiten toda la carga eleacutectrica que es puesta en contacto con ellos a todo punto de su superficie Los mejores conductores son los metales y sus aleaciones Hay materiales no metaacutelicos que conducen la electricidad como el grafito soluciones salinas y materiales en estado de plasma El material maacutes empleado para el transporte de la energiacutea eleacutectrica es el cobre que se presenta en forma de cables de uno o maacutes hilos Tambieacuten se emplea el aluminio aunque su conductividad es el 60 de la del cobre pero su liviandad lo hace apto para las liacuteneas de alta tensioacuten El oro se utiliza para condiciones especiales (ciertos circuitos en electroacutenica) La resistencia de los conductores eleacutectricos dependeraacute tambieacuten de la longitud y grosor de los mismos Los cables de cobre que se utilizan se diferencian en blandos semiduros y duros siendo mejores conductores los de cobre blando y los de cobre duro de mayor resistencia mecaacutenica Para darle flexibilidad a los cables podemos recocer el alambre o agregando varias hebras recocerse el alambre o agregar varios cabos
B- Suacuteper Conductores
Se denomina superconductividad a la capacidad intriacutenseca que poseen ciertos materiales para conducir corriente eleacutectrica sin resistencia y peacuterdida de energiacutea en determinadas condiciones La resistividad eleacutectrica de un conductor metaacutelico disminuye gradualmente a medida que la temperatura se reduce Sin embargo en los conductores ordinarios como el cobre y la plata las impurezas y otros defectos producen un valor liacutemite Incluso cerca de cero absoluto una muestra de cobre muestra una resistencia no nula La resistencia de un
superconductor en cambio desciende bruscamente a cero cuando el material se enfriacutea por debajo de su temperatura criacutetica Una corriente eleacutectrica que fluye en una espiral de cable superconductor puede persistir indefinidamente sin fuente de alimentacioacuten Al igual que el ferromagnetismo y las liacuteneas espectrales atoacutemicas la superconductividad es un fenoacutemeno de la mecaacutenica cuaacutentica
La superconductividad ocurre en una gran variedad de materiales incluyendo elementos simples como el estantildeo y el aluminio diversas aleaciones metaacutelicas y algunos semiconductores fuertemente dopados La superconductividad no ocurre en metales nobles como el oro y la plata ni en la mayoriacutea de los metales ferromagneacuteticos
C- Semiconductores
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de diversos factores como por ejemplo el campo eleacutectrico o magneacutetico la presioacuten la radiacioacuten que le incide o la temperatura del ambiente en el que se encuentre
El elemento semiconductor maacutes usado es el Silicio el segundo el Germanio aunque ideacutentico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos II y III con los de los grupos VI y V respectivamente (AsGa PIn AsGaAl TeCd SeCd y SCd) Posteriormente se ha comenzado a emplear tambieacuten el azufre La caracteriacutestica comuacuten a todos ellos es que son tetravalentes teniendo el silicio una configuracioacuten electroacutenica ssup2psup2
D- Dieleacutectricos o aislantes
Son los materiales aislantes que no conducen la electricidad como el vidrio la ceraacutemica los plaacutesticos la goma la mica la cera el papel la madera seca porcelana baquelita En realidad no existen materiales totalmente aislantes o conductores son mejores o peores conductores eleacutectricos Estos materiales se emplean para forrar a los conductores y evitar cortocircuitos tambieacuten para fabricar elementos para fijar los conductores a los soportes sin contacto eleacutectrico El aire y el agua son aislantes en determinadas condiciones
CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Los conductores eleacutectricos son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja Los mejores conductores eleacutectricos son los metales y sus aleaciones aunque existen otros materiales no metaacutelicos que tambieacuten poseen la propiedad de conducir la electricidad como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma
Para el transporte de energiacutea eleacutectrica asiacute como para cualquier instalacioacuten de uso domeacutestico o industrial los mejores conductores son el oro y la plata pero debido a su elevado precio los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos) o el aluminio metal que si bien tiene una conductividad eleacutectrica del orden del 60 inferior es sin embargo un material tres veces maacutes ligero por lo que su empleo estaacute maacutes indicado en liacuteneas aeacutereas de transmisioacuten de energiacutea eleacutectrica en las redes de alta tensioacuten1
La conductividad eleacutectrica del cobre puro fue adoptada por la Comisioacuten Electroteacutecnica Internacional en 1913 como la referencia estaacutendar para esta magnitud estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estaacutendar Internacional del Cobre Recocido) o IACS Seguacuten esta definicioacuten la conductividad del cobre recocido medida a 20 degC es igual a 580 MSm2 A este valor es a lo que se llama 100 IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS La mayoriacutea de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100 IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-1103
TIPOS DE CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Alambres Estos son conductores que estaacuten formados por un hilo soacutelido
Cables Estos son hechos con alambres o hilos maacutes delgados para
lograr una mejor flexibilidad
Cable Paralelo Estos son conductores individuales pero que se encuentran unidos por su aislamiento
Cable encauchetado Estos conductores son de dos o maacutes cables independientes y aislados que vienen a su vez recubiertos por otro aislante comuacuten
CLASIFICACIOacuteN DE LOS CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Seguacuten su capacidad de transporte de corriente capacidad de soportar cortocircuitos resistencia mecaacutenica y condiciones ambientales en las que opera los conductores eleacutectricos pueden clasificarse en desnudos o aislados
Conductores de cobre desnudos Pueden ser alambres o cables y se utilizan para liacuteneas aeacutereas de redes urbanas y suburbanas tendidos aeacutereos de alta tensioacuten a la intemperie liacuteneas aeacutereas de contacto para ferrocarriles entre otras cosas
Conductores de cobre con aislamiento Alambres y cables utilizados para tendidos eleacutectricos bajo el agua cable submarino y en barcos conductores navales liacuteneas aeacutereas de distribucioacuten y poder empalmes etc tendidos directamente bajo tierra bandejas o ductos control y comando de circuitos eleacutectricos etc
MATERIALES CONDUCTORES MAacuteS UTILIZADOS
El cobre
El cobre (del latiacuten cŭprum y eacuteste del griego kyacutepros) cuyo siacutembolo es Cu es el elemento quiacutemico de nuacutemero atoacutemico 29 Se trata de un metal de transicioacuten de color rojizo y brillo metaacutelico que junto con la plata y el oro forma parte de la llamada familia del cobre se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo despueacutes de la plata) Gracias a su alta conductividad eleacutectrica ductilidad y maleabilidad se ha convertido en el material maacutes
utilizado para fabricar cables eleacutectricos y otros componentes eleacutectricos y electroacutenicos
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecaacutenicas aunque tienen una conductividad eleacutectrica menor Las maacutes importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones Por otra parte el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un nuacutemero casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecaacutenicas
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria El cobre y su aleacioacuten con el estantildeo el bronce adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antiguumledad Aunque su uso perdioacute importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas campanas y cantildeones A partir del siglo XIX concretamente de la invencioacuten del generador eleacutectrico en 1831 por Faraday el cobre se convirtioacute de nuevo en un metal estrateacutegico al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eleacutectricas
El cobre posee un importante papel bioloacutegico en el proceso de fotosiacutentesis de las plantas aunque no forma parte de la composicioacuten de la clorofila El cobre contribuye a la formacioacuten de gloacutebulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguiacuteneos nervios sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras mariscos legumbres viacutesceras y nueces entre otros ademaacutes del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepaacutetica conocida como enfermedad de Wilson
El cobre es el tercer metal maacutes utilizado en el mundo por detraacutes del hierro y el aluminio La produccioacuten mundial de cobre refinado se estimoacute en 158 Mt en el 2006 con un deacuteficit de 107 frente a la demanda mundial proyectada de 177 Mt
El Aluminio
El aluminio es un elemento quiacutemico de siacutembolo Al y nuacutemero atoacutemico 13 Se trata de un metal no ferromagneacutetico Es el tercer elemento maacutes comuacuten encontrado en la corteza terrestre Los compuestos de aluminio forman el 8 de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoriacutea de las rocas de la vegetacioacuten y de los animales1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos plagioclasas y micas) Como metal se extrae uacutenicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita por transformacioacuten primero en aluacutemina mediante el proceso Bayer y a continuacioacuten en aluminio metaacutelico mediante electroacutelisis
Este metal posee una combinacioacuten de propiedades que lo hacen muy uacutetil en ingenieriacutea mecaacutenica tales como su baja densidad (2700 kgm3) y su alta resistencia a la corrosioacuten Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecaacutenica (hasta los 690 MPa) Es buen conductor de la electricidad y del calor se mecaniza con facilidad y es relativamente barato Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que maacutes se utiliza despueacutes del acero
Fue aislado por primera vez en 1825 por el fiacutesico daneacutes H C Oersted El principal inconveniente para su obtencioacuten reside en la elevada cantidad de energiacutea eleacutectrica que requiere su produccioacuten Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado su dilatada vida uacutetil y la estabilidad de su precio
PROCESO DE FABRICACIOacuteN DE ALAMBRES DE COBRE
Diagrama de flujo
DESCRIPCION DEL PROCESO
1 Estirado El cobre es formado en alambres de variados diaacutemetros mediante el estirado a traveacutes de una serie de matrices 2 Recocido Dado que el proceso de estirado causa que el cobre sea duro y quebradizo este seraacute recocido por calor y sucesivo enfriado 3 Trenzado En cualquier lugar donde haya de 20-100 (alambres conductores de cobre muy finos) son trenzados en cordones el cual seraacute usado en la produccioacuten de alambres y cables flexibles 4 Torcido Capas de alambre (1+6+12+18+24+etc) son trenzadas en conjunto para hacer el conductor de cobre La maacutexima aacuterea del corte transversal del nuacutecleo de los cables de potencia es de 500 mm2 5 Aislamiento Los conductores de cobre tanto los alambres simples como los alambres trenzados muacuteltiples son cubiertos por una capa de PVC para el aislamiento de la corriente 6 Ensamble Tres o cuatro de estos conductores de cobre aislados con PVC son ensamblados en un solo cable de potencia 7 Revestido Los cables por completo son moldeados con un recubrimiento de PVC ya sean conductores de cobre de nuacutecleos dobles o muacuteltiples
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
Asiacute tambieacuten el conocimiento de estos materiales puede abrirnos horizontes maacutes profundos llevaacutendonos a la inventiva y al uso de nuestro ingenio para innovar y crear soluciones optimas a los desafiacuteos que nuestro mundo presenta hoy diacutea como son el alto costo de produccioacuten de energiacutea debido a las alzas del petroacuteleo el calentamiento global y la contaminacioacuten debida a la quema de combustibles foacutesiles etc
superconductor en cambio desciende bruscamente a cero cuando el material se enfriacutea por debajo de su temperatura criacutetica Una corriente eleacutectrica que fluye en una espiral de cable superconductor puede persistir indefinidamente sin fuente de alimentacioacuten Al igual que el ferromagnetismo y las liacuteneas espectrales atoacutemicas la superconductividad es un fenoacutemeno de la mecaacutenica cuaacutentica
La superconductividad ocurre en una gran variedad de materiales incluyendo elementos simples como el estantildeo y el aluminio diversas aleaciones metaacutelicas y algunos semiconductores fuertemente dopados La superconductividad no ocurre en metales nobles como el oro y la plata ni en la mayoriacutea de los metales ferromagneacuteticos
C- Semiconductores
Un semiconductor es una sustancia que se comporta como conductor o como aislante dependiendo de diversos factores como por ejemplo el campo eleacutectrico o magneacutetico la presioacuten la radiacioacuten que le incide o la temperatura del ambiente en el que se encuentre
El elemento semiconductor maacutes usado es el Silicio el segundo el Germanio aunque ideacutentico comportamiento presentan las combinaciones de elementos de los grupos II y III con los de los grupos VI y V respectivamente (AsGa PIn AsGaAl TeCd SeCd y SCd) Posteriormente se ha comenzado a emplear tambieacuten el azufre La caracteriacutestica comuacuten a todos ellos es que son tetravalentes teniendo el silicio una configuracioacuten electroacutenica ssup2psup2
D- Dieleacutectricos o aislantes
Son los materiales aislantes que no conducen la electricidad como el vidrio la ceraacutemica los plaacutesticos la goma la mica la cera el papel la madera seca porcelana baquelita En realidad no existen materiales totalmente aislantes o conductores son mejores o peores conductores eleacutectricos Estos materiales se emplean para forrar a los conductores y evitar cortocircuitos tambieacuten para fabricar elementos para fijar los conductores a los soportes sin contacto eleacutectrico El aire y el agua son aislantes en determinadas condiciones
CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Los conductores eleacutectricos son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja Los mejores conductores eleacutectricos son los metales y sus aleaciones aunque existen otros materiales no metaacutelicos que tambieacuten poseen la propiedad de conducir la electricidad como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma
Para el transporte de energiacutea eleacutectrica asiacute como para cualquier instalacioacuten de uso domeacutestico o industrial los mejores conductores son el oro y la plata pero debido a su elevado precio los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos) o el aluminio metal que si bien tiene una conductividad eleacutectrica del orden del 60 inferior es sin embargo un material tres veces maacutes ligero por lo que su empleo estaacute maacutes indicado en liacuteneas aeacutereas de transmisioacuten de energiacutea eleacutectrica en las redes de alta tensioacuten1
La conductividad eleacutectrica del cobre puro fue adoptada por la Comisioacuten Electroteacutecnica Internacional en 1913 como la referencia estaacutendar para esta magnitud estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estaacutendar Internacional del Cobre Recocido) o IACS Seguacuten esta definicioacuten la conductividad del cobre recocido medida a 20 degC es igual a 580 MSm2 A este valor es a lo que se llama 100 IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS La mayoriacutea de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100 IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-1103
TIPOS DE CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Alambres Estos son conductores que estaacuten formados por un hilo soacutelido
Cables Estos son hechos con alambres o hilos maacutes delgados para
lograr una mejor flexibilidad
Cable Paralelo Estos son conductores individuales pero que se encuentran unidos por su aislamiento
Cable encauchetado Estos conductores son de dos o maacutes cables independientes y aislados que vienen a su vez recubiertos por otro aislante comuacuten
CLASIFICACIOacuteN DE LOS CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Seguacuten su capacidad de transporte de corriente capacidad de soportar cortocircuitos resistencia mecaacutenica y condiciones ambientales en las que opera los conductores eleacutectricos pueden clasificarse en desnudos o aislados
Conductores de cobre desnudos Pueden ser alambres o cables y se utilizan para liacuteneas aeacutereas de redes urbanas y suburbanas tendidos aeacutereos de alta tensioacuten a la intemperie liacuteneas aeacutereas de contacto para ferrocarriles entre otras cosas
Conductores de cobre con aislamiento Alambres y cables utilizados para tendidos eleacutectricos bajo el agua cable submarino y en barcos conductores navales liacuteneas aeacutereas de distribucioacuten y poder empalmes etc tendidos directamente bajo tierra bandejas o ductos control y comando de circuitos eleacutectricos etc
MATERIALES CONDUCTORES MAacuteS UTILIZADOS
El cobre
El cobre (del latiacuten cŭprum y eacuteste del griego kyacutepros) cuyo siacutembolo es Cu es el elemento quiacutemico de nuacutemero atoacutemico 29 Se trata de un metal de transicioacuten de color rojizo y brillo metaacutelico que junto con la plata y el oro forma parte de la llamada familia del cobre se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo despueacutes de la plata) Gracias a su alta conductividad eleacutectrica ductilidad y maleabilidad se ha convertido en el material maacutes
utilizado para fabricar cables eleacutectricos y otros componentes eleacutectricos y electroacutenicos
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecaacutenicas aunque tienen una conductividad eleacutectrica menor Las maacutes importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones Por otra parte el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un nuacutemero casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecaacutenicas
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria El cobre y su aleacioacuten con el estantildeo el bronce adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antiguumledad Aunque su uso perdioacute importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas campanas y cantildeones A partir del siglo XIX concretamente de la invencioacuten del generador eleacutectrico en 1831 por Faraday el cobre se convirtioacute de nuevo en un metal estrateacutegico al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eleacutectricas
El cobre posee un importante papel bioloacutegico en el proceso de fotosiacutentesis de las plantas aunque no forma parte de la composicioacuten de la clorofila El cobre contribuye a la formacioacuten de gloacutebulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguiacuteneos nervios sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras mariscos legumbres viacutesceras y nueces entre otros ademaacutes del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepaacutetica conocida como enfermedad de Wilson
El cobre es el tercer metal maacutes utilizado en el mundo por detraacutes del hierro y el aluminio La produccioacuten mundial de cobre refinado se estimoacute en 158 Mt en el 2006 con un deacuteficit de 107 frente a la demanda mundial proyectada de 177 Mt
El Aluminio
El aluminio es un elemento quiacutemico de siacutembolo Al y nuacutemero atoacutemico 13 Se trata de un metal no ferromagneacutetico Es el tercer elemento maacutes comuacuten encontrado en la corteza terrestre Los compuestos de aluminio forman el 8 de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoriacutea de las rocas de la vegetacioacuten y de los animales1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos plagioclasas y micas) Como metal se extrae uacutenicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita por transformacioacuten primero en aluacutemina mediante el proceso Bayer y a continuacioacuten en aluminio metaacutelico mediante electroacutelisis
Este metal posee una combinacioacuten de propiedades que lo hacen muy uacutetil en ingenieriacutea mecaacutenica tales como su baja densidad (2700 kgm3) y su alta resistencia a la corrosioacuten Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecaacutenica (hasta los 690 MPa) Es buen conductor de la electricidad y del calor se mecaniza con facilidad y es relativamente barato Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que maacutes se utiliza despueacutes del acero
Fue aislado por primera vez en 1825 por el fiacutesico daneacutes H C Oersted El principal inconveniente para su obtencioacuten reside en la elevada cantidad de energiacutea eleacutectrica que requiere su produccioacuten Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado su dilatada vida uacutetil y la estabilidad de su precio
PROCESO DE FABRICACIOacuteN DE ALAMBRES DE COBRE
Diagrama de flujo
DESCRIPCION DEL PROCESO
1 Estirado El cobre es formado en alambres de variados diaacutemetros mediante el estirado a traveacutes de una serie de matrices 2 Recocido Dado que el proceso de estirado causa que el cobre sea duro y quebradizo este seraacute recocido por calor y sucesivo enfriado 3 Trenzado En cualquier lugar donde haya de 20-100 (alambres conductores de cobre muy finos) son trenzados en cordones el cual seraacute usado en la produccioacuten de alambres y cables flexibles 4 Torcido Capas de alambre (1+6+12+18+24+etc) son trenzadas en conjunto para hacer el conductor de cobre La maacutexima aacuterea del corte transversal del nuacutecleo de los cables de potencia es de 500 mm2 5 Aislamiento Los conductores de cobre tanto los alambres simples como los alambres trenzados muacuteltiples son cubiertos por una capa de PVC para el aislamiento de la corriente 6 Ensamble Tres o cuatro de estos conductores de cobre aislados con PVC son ensamblados en un solo cable de potencia 7 Revestido Los cables por completo son moldeados con un recubrimiento de PVC ya sean conductores de cobre de nuacutecleos dobles o muacuteltiples
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
Asiacute tambieacuten el conocimiento de estos materiales puede abrirnos horizontes maacutes profundos llevaacutendonos a la inventiva y al uso de nuestro ingenio para innovar y crear soluciones optimas a los desafiacuteos que nuestro mundo presenta hoy diacutea como son el alto costo de produccioacuten de energiacutea debido a las alzas del petroacuteleo el calentamiento global y la contaminacioacuten debida a la quema de combustibles foacutesiles etc
D- Dieleacutectricos o aislantes
Son los materiales aislantes que no conducen la electricidad como el vidrio la ceraacutemica los plaacutesticos la goma la mica la cera el papel la madera seca porcelana baquelita En realidad no existen materiales totalmente aislantes o conductores son mejores o peores conductores eleacutectricos Estos materiales se emplean para forrar a los conductores y evitar cortocircuitos tambieacuten para fabricar elementos para fijar los conductores a los soportes sin contacto eleacutectrico El aire y el agua son aislantes en determinadas condiciones
CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Los conductores eleacutectricos son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja Los mejores conductores eleacutectricos son los metales y sus aleaciones aunque existen otros materiales no metaacutelicos que tambieacuten poseen la propiedad de conducir la electricidad como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma
Para el transporte de energiacutea eleacutectrica asiacute como para cualquier instalacioacuten de uso domeacutestico o industrial los mejores conductores son el oro y la plata pero debido a su elevado precio los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos) o el aluminio metal que si bien tiene una conductividad eleacutectrica del orden del 60 inferior es sin embargo un material tres veces maacutes ligero por lo que su empleo estaacute maacutes indicado en liacuteneas aeacutereas de transmisioacuten de energiacutea eleacutectrica en las redes de alta tensioacuten1
La conductividad eleacutectrica del cobre puro fue adoptada por la Comisioacuten Electroteacutecnica Internacional en 1913 como la referencia estaacutendar para esta magnitud estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estaacutendar Internacional del Cobre Recocido) o IACS Seguacuten esta definicioacuten la conductividad del cobre recocido medida a 20 degC es igual a 580 MSm2 A este valor es a lo que se llama 100 IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS La mayoriacutea de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100 IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-1103
TIPOS DE CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Alambres Estos son conductores que estaacuten formados por un hilo soacutelido
Cables Estos son hechos con alambres o hilos maacutes delgados para
lograr una mejor flexibilidad
Cable Paralelo Estos son conductores individuales pero que se encuentran unidos por su aislamiento
Cable encauchetado Estos conductores son de dos o maacutes cables independientes y aislados que vienen a su vez recubiertos por otro aislante comuacuten
CLASIFICACIOacuteN DE LOS CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Seguacuten su capacidad de transporte de corriente capacidad de soportar cortocircuitos resistencia mecaacutenica y condiciones ambientales en las que opera los conductores eleacutectricos pueden clasificarse en desnudos o aislados
Conductores de cobre desnudos Pueden ser alambres o cables y se utilizan para liacuteneas aeacutereas de redes urbanas y suburbanas tendidos aeacutereos de alta tensioacuten a la intemperie liacuteneas aeacutereas de contacto para ferrocarriles entre otras cosas
Conductores de cobre con aislamiento Alambres y cables utilizados para tendidos eleacutectricos bajo el agua cable submarino y en barcos conductores navales liacuteneas aeacutereas de distribucioacuten y poder empalmes etc tendidos directamente bajo tierra bandejas o ductos control y comando de circuitos eleacutectricos etc
MATERIALES CONDUCTORES MAacuteS UTILIZADOS
El cobre
El cobre (del latiacuten cŭprum y eacuteste del griego kyacutepros) cuyo siacutembolo es Cu es el elemento quiacutemico de nuacutemero atoacutemico 29 Se trata de un metal de transicioacuten de color rojizo y brillo metaacutelico que junto con la plata y el oro forma parte de la llamada familia del cobre se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo despueacutes de la plata) Gracias a su alta conductividad eleacutectrica ductilidad y maleabilidad se ha convertido en el material maacutes
utilizado para fabricar cables eleacutectricos y otros componentes eleacutectricos y electroacutenicos
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecaacutenicas aunque tienen una conductividad eleacutectrica menor Las maacutes importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones Por otra parte el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un nuacutemero casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecaacutenicas
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria El cobre y su aleacioacuten con el estantildeo el bronce adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antiguumledad Aunque su uso perdioacute importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas campanas y cantildeones A partir del siglo XIX concretamente de la invencioacuten del generador eleacutectrico en 1831 por Faraday el cobre se convirtioacute de nuevo en un metal estrateacutegico al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eleacutectricas
El cobre posee un importante papel bioloacutegico en el proceso de fotosiacutentesis de las plantas aunque no forma parte de la composicioacuten de la clorofila El cobre contribuye a la formacioacuten de gloacutebulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguiacuteneos nervios sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras mariscos legumbres viacutesceras y nueces entre otros ademaacutes del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepaacutetica conocida como enfermedad de Wilson
El cobre es el tercer metal maacutes utilizado en el mundo por detraacutes del hierro y el aluminio La produccioacuten mundial de cobre refinado se estimoacute en 158 Mt en el 2006 con un deacuteficit de 107 frente a la demanda mundial proyectada de 177 Mt
El Aluminio
El aluminio es un elemento quiacutemico de siacutembolo Al y nuacutemero atoacutemico 13 Se trata de un metal no ferromagneacutetico Es el tercer elemento maacutes comuacuten encontrado en la corteza terrestre Los compuestos de aluminio forman el 8 de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoriacutea de las rocas de la vegetacioacuten y de los animales1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos plagioclasas y micas) Como metal se extrae uacutenicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita por transformacioacuten primero en aluacutemina mediante el proceso Bayer y a continuacioacuten en aluminio metaacutelico mediante electroacutelisis
Este metal posee una combinacioacuten de propiedades que lo hacen muy uacutetil en ingenieriacutea mecaacutenica tales como su baja densidad (2700 kgm3) y su alta resistencia a la corrosioacuten Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecaacutenica (hasta los 690 MPa) Es buen conductor de la electricidad y del calor se mecaniza con facilidad y es relativamente barato Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que maacutes se utiliza despueacutes del acero
Fue aislado por primera vez en 1825 por el fiacutesico daneacutes H C Oersted El principal inconveniente para su obtencioacuten reside en la elevada cantidad de energiacutea eleacutectrica que requiere su produccioacuten Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado su dilatada vida uacutetil y la estabilidad de su precio
PROCESO DE FABRICACIOacuteN DE ALAMBRES DE COBRE
Diagrama de flujo
DESCRIPCION DEL PROCESO
1 Estirado El cobre es formado en alambres de variados diaacutemetros mediante el estirado a traveacutes de una serie de matrices 2 Recocido Dado que el proceso de estirado causa que el cobre sea duro y quebradizo este seraacute recocido por calor y sucesivo enfriado 3 Trenzado En cualquier lugar donde haya de 20-100 (alambres conductores de cobre muy finos) son trenzados en cordones el cual seraacute usado en la produccioacuten de alambres y cables flexibles 4 Torcido Capas de alambre (1+6+12+18+24+etc) son trenzadas en conjunto para hacer el conductor de cobre La maacutexima aacuterea del corte transversal del nuacutecleo de los cables de potencia es de 500 mm2 5 Aislamiento Los conductores de cobre tanto los alambres simples como los alambres trenzados muacuteltiples son cubiertos por una capa de PVC para el aislamiento de la corriente 6 Ensamble Tres o cuatro de estos conductores de cobre aislados con PVC son ensamblados en un solo cable de potencia 7 Revestido Los cables por completo son moldeados con un recubrimiento de PVC ya sean conductores de cobre de nuacutecleos dobles o muacuteltiples
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
Asiacute tambieacuten el conocimiento de estos materiales puede abrirnos horizontes maacutes profundos llevaacutendonos a la inventiva y al uso de nuestro ingenio para innovar y crear soluciones optimas a los desafiacuteos que nuestro mundo presenta hoy diacutea como son el alto costo de produccioacuten de energiacutea debido a las alzas del petroacuteleo el calentamiento global y la contaminacioacuten debida a la quema de combustibles foacutesiles etc
CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Los conductores eleacutectricos son materiales cuya resistencia al paso de la electricidad es muy baja Los mejores conductores eleacutectricos son los metales y sus aleaciones aunque existen otros materiales no metaacutelicos que tambieacuten poseen la propiedad de conducir la electricidad como el grafito o las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma
Para el transporte de energiacutea eleacutectrica asiacute como para cualquier instalacioacuten de uso domeacutestico o industrial los mejores conductores son el oro y la plata pero debido a su elevado precio los materiales empleados habitualmente son el cobre (en forma de cables de uno o varios hilos) o el aluminio metal que si bien tiene una conductividad eleacutectrica del orden del 60 inferior es sin embargo un material tres veces maacutes ligero por lo que su empleo estaacute maacutes indicado en liacuteneas aeacutereas de transmisioacuten de energiacutea eleacutectrica en las redes de alta tensioacuten1
La conductividad eleacutectrica del cobre puro fue adoptada por la Comisioacuten Electroteacutecnica Internacional en 1913 como la referencia estaacutendar para esta magnitud estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estaacutendar Internacional del Cobre Recocido) o IACS Seguacuten esta definicioacuten la conductividad del cobre recocido medida a 20 degC es igual a 580 MSm2 A este valor es a lo que se llama 100 IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa como un cierto porcentaje de IACS La mayoriacutea de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100 IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-1103
TIPOS DE CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Alambres Estos son conductores que estaacuten formados por un hilo soacutelido
Cables Estos son hechos con alambres o hilos maacutes delgados para
lograr una mejor flexibilidad
Cable Paralelo Estos son conductores individuales pero que se encuentran unidos por su aislamiento
Cable encauchetado Estos conductores son de dos o maacutes cables independientes y aislados que vienen a su vez recubiertos por otro aislante comuacuten
CLASIFICACIOacuteN DE LOS CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Seguacuten su capacidad de transporte de corriente capacidad de soportar cortocircuitos resistencia mecaacutenica y condiciones ambientales en las que opera los conductores eleacutectricos pueden clasificarse en desnudos o aislados
Conductores de cobre desnudos Pueden ser alambres o cables y se utilizan para liacuteneas aeacutereas de redes urbanas y suburbanas tendidos aeacutereos de alta tensioacuten a la intemperie liacuteneas aeacutereas de contacto para ferrocarriles entre otras cosas
Conductores de cobre con aislamiento Alambres y cables utilizados para tendidos eleacutectricos bajo el agua cable submarino y en barcos conductores navales liacuteneas aeacutereas de distribucioacuten y poder empalmes etc tendidos directamente bajo tierra bandejas o ductos control y comando de circuitos eleacutectricos etc
MATERIALES CONDUCTORES MAacuteS UTILIZADOS
El cobre
El cobre (del latiacuten cŭprum y eacuteste del griego kyacutepros) cuyo siacutembolo es Cu es el elemento quiacutemico de nuacutemero atoacutemico 29 Se trata de un metal de transicioacuten de color rojizo y brillo metaacutelico que junto con la plata y el oro forma parte de la llamada familia del cobre se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo despueacutes de la plata) Gracias a su alta conductividad eleacutectrica ductilidad y maleabilidad se ha convertido en el material maacutes
utilizado para fabricar cables eleacutectricos y otros componentes eleacutectricos y electroacutenicos
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecaacutenicas aunque tienen una conductividad eleacutectrica menor Las maacutes importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones Por otra parte el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un nuacutemero casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecaacutenicas
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria El cobre y su aleacioacuten con el estantildeo el bronce adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antiguumledad Aunque su uso perdioacute importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas campanas y cantildeones A partir del siglo XIX concretamente de la invencioacuten del generador eleacutectrico en 1831 por Faraday el cobre se convirtioacute de nuevo en un metal estrateacutegico al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eleacutectricas
El cobre posee un importante papel bioloacutegico en el proceso de fotosiacutentesis de las plantas aunque no forma parte de la composicioacuten de la clorofila El cobre contribuye a la formacioacuten de gloacutebulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguiacuteneos nervios sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras mariscos legumbres viacutesceras y nueces entre otros ademaacutes del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepaacutetica conocida como enfermedad de Wilson
El cobre es el tercer metal maacutes utilizado en el mundo por detraacutes del hierro y el aluminio La produccioacuten mundial de cobre refinado se estimoacute en 158 Mt en el 2006 con un deacuteficit de 107 frente a la demanda mundial proyectada de 177 Mt
El Aluminio
El aluminio es un elemento quiacutemico de siacutembolo Al y nuacutemero atoacutemico 13 Se trata de un metal no ferromagneacutetico Es el tercer elemento maacutes comuacuten encontrado en la corteza terrestre Los compuestos de aluminio forman el 8 de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoriacutea de las rocas de la vegetacioacuten y de los animales1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos plagioclasas y micas) Como metal se extrae uacutenicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita por transformacioacuten primero en aluacutemina mediante el proceso Bayer y a continuacioacuten en aluminio metaacutelico mediante electroacutelisis
Este metal posee una combinacioacuten de propiedades que lo hacen muy uacutetil en ingenieriacutea mecaacutenica tales como su baja densidad (2700 kgm3) y su alta resistencia a la corrosioacuten Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecaacutenica (hasta los 690 MPa) Es buen conductor de la electricidad y del calor se mecaniza con facilidad y es relativamente barato Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que maacutes se utiliza despueacutes del acero
Fue aislado por primera vez en 1825 por el fiacutesico daneacutes H C Oersted El principal inconveniente para su obtencioacuten reside en la elevada cantidad de energiacutea eleacutectrica que requiere su produccioacuten Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado su dilatada vida uacutetil y la estabilidad de su precio
PROCESO DE FABRICACIOacuteN DE ALAMBRES DE COBRE
Diagrama de flujo
DESCRIPCION DEL PROCESO
1 Estirado El cobre es formado en alambres de variados diaacutemetros mediante el estirado a traveacutes de una serie de matrices 2 Recocido Dado que el proceso de estirado causa que el cobre sea duro y quebradizo este seraacute recocido por calor y sucesivo enfriado 3 Trenzado En cualquier lugar donde haya de 20-100 (alambres conductores de cobre muy finos) son trenzados en cordones el cual seraacute usado en la produccioacuten de alambres y cables flexibles 4 Torcido Capas de alambre (1+6+12+18+24+etc) son trenzadas en conjunto para hacer el conductor de cobre La maacutexima aacuterea del corte transversal del nuacutecleo de los cables de potencia es de 500 mm2 5 Aislamiento Los conductores de cobre tanto los alambres simples como los alambres trenzados muacuteltiples son cubiertos por una capa de PVC para el aislamiento de la corriente 6 Ensamble Tres o cuatro de estos conductores de cobre aislados con PVC son ensamblados en un solo cable de potencia 7 Revestido Los cables por completo son moldeados con un recubrimiento de PVC ya sean conductores de cobre de nuacutecleos dobles o muacuteltiples
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
Asiacute tambieacuten el conocimiento de estos materiales puede abrirnos horizontes maacutes profundos llevaacutendonos a la inventiva y al uso de nuestro ingenio para innovar y crear soluciones optimas a los desafiacuteos que nuestro mundo presenta hoy diacutea como son el alto costo de produccioacuten de energiacutea debido a las alzas del petroacuteleo el calentamiento global y la contaminacioacuten debida a la quema de combustibles foacutesiles etc
TIPOS DE CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Alambres Estos son conductores que estaacuten formados por un hilo soacutelido
Cables Estos son hechos con alambres o hilos maacutes delgados para
lograr una mejor flexibilidad
Cable Paralelo Estos son conductores individuales pero que se encuentran unidos por su aislamiento
Cable encauchetado Estos conductores son de dos o maacutes cables independientes y aislados que vienen a su vez recubiertos por otro aislante comuacuten
CLASIFICACIOacuteN DE LOS CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Seguacuten su capacidad de transporte de corriente capacidad de soportar cortocircuitos resistencia mecaacutenica y condiciones ambientales en las que opera los conductores eleacutectricos pueden clasificarse en desnudos o aislados
Conductores de cobre desnudos Pueden ser alambres o cables y se utilizan para liacuteneas aeacutereas de redes urbanas y suburbanas tendidos aeacutereos de alta tensioacuten a la intemperie liacuteneas aeacutereas de contacto para ferrocarriles entre otras cosas
Conductores de cobre con aislamiento Alambres y cables utilizados para tendidos eleacutectricos bajo el agua cable submarino y en barcos conductores navales liacuteneas aeacutereas de distribucioacuten y poder empalmes etc tendidos directamente bajo tierra bandejas o ductos control y comando de circuitos eleacutectricos etc
MATERIALES CONDUCTORES MAacuteS UTILIZADOS
El cobre
El cobre (del latiacuten cŭprum y eacuteste del griego kyacutepros) cuyo siacutembolo es Cu es el elemento quiacutemico de nuacutemero atoacutemico 29 Se trata de un metal de transicioacuten de color rojizo y brillo metaacutelico que junto con la plata y el oro forma parte de la llamada familia del cobre se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo despueacutes de la plata) Gracias a su alta conductividad eleacutectrica ductilidad y maleabilidad se ha convertido en el material maacutes
utilizado para fabricar cables eleacutectricos y otros componentes eleacutectricos y electroacutenicos
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecaacutenicas aunque tienen una conductividad eleacutectrica menor Las maacutes importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones Por otra parte el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un nuacutemero casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecaacutenicas
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria El cobre y su aleacioacuten con el estantildeo el bronce adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antiguumledad Aunque su uso perdioacute importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas campanas y cantildeones A partir del siglo XIX concretamente de la invencioacuten del generador eleacutectrico en 1831 por Faraday el cobre se convirtioacute de nuevo en un metal estrateacutegico al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eleacutectricas
El cobre posee un importante papel bioloacutegico en el proceso de fotosiacutentesis de las plantas aunque no forma parte de la composicioacuten de la clorofila El cobre contribuye a la formacioacuten de gloacutebulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguiacuteneos nervios sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras mariscos legumbres viacutesceras y nueces entre otros ademaacutes del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepaacutetica conocida como enfermedad de Wilson
El cobre es el tercer metal maacutes utilizado en el mundo por detraacutes del hierro y el aluminio La produccioacuten mundial de cobre refinado se estimoacute en 158 Mt en el 2006 con un deacuteficit de 107 frente a la demanda mundial proyectada de 177 Mt
El Aluminio
El aluminio es un elemento quiacutemico de siacutembolo Al y nuacutemero atoacutemico 13 Se trata de un metal no ferromagneacutetico Es el tercer elemento maacutes comuacuten encontrado en la corteza terrestre Los compuestos de aluminio forman el 8 de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoriacutea de las rocas de la vegetacioacuten y de los animales1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos plagioclasas y micas) Como metal se extrae uacutenicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita por transformacioacuten primero en aluacutemina mediante el proceso Bayer y a continuacioacuten en aluminio metaacutelico mediante electroacutelisis
Este metal posee una combinacioacuten de propiedades que lo hacen muy uacutetil en ingenieriacutea mecaacutenica tales como su baja densidad (2700 kgm3) y su alta resistencia a la corrosioacuten Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecaacutenica (hasta los 690 MPa) Es buen conductor de la electricidad y del calor se mecaniza con facilidad y es relativamente barato Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que maacutes se utiliza despueacutes del acero
Fue aislado por primera vez en 1825 por el fiacutesico daneacutes H C Oersted El principal inconveniente para su obtencioacuten reside en la elevada cantidad de energiacutea eleacutectrica que requiere su produccioacuten Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado su dilatada vida uacutetil y la estabilidad de su precio
PROCESO DE FABRICACIOacuteN DE ALAMBRES DE COBRE
Diagrama de flujo
DESCRIPCION DEL PROCESO
1 Estirado El cobre es formado en alambres de variados diaacutemetros mediante el estirado a traveacutes de una serie de matrices 2 Recocido Dado que el proceso de estirado causa que el cobre sea duro y quebradizo este seraacute recocido por calor y sucesivo enfriado 3 Trenzado En cualquier lugar donde haya de 20-100 (alambres conductores de cobre muy finos) son trenzados en cordones el cual seraacute usado en la produccioacuten de alambres y cables flexibles 4 Torcido Capas de alambre (1+6+12+18+24+etc) son trenzadas en conjunto para hacer el conductor de cobre La maacutexima aacuterea del corte transversal del nuacutecleo de los cables de potencia es de 500 mm2 5 Aislamiento Los conductores de cobre tanto los alambres simples como los alambres trenzados muacuteltiples son cubiertos por una capa de PVC para el aislamiento de la corriente 6 Ensamble Tres o cuatro de estos conductores de cobre aislados con PVC son ensamblados en un solo cable de potencia 7 Revestido Los cables por completo son moldeados con un recubrimiento de PVC ya sean conductores de cobre de nuacutecleos dobles o muacuteltiples
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
Asiacute tambieacuten el conocimiento de estos materiales puede abrirnos horizontes maacutes profundos llevaacutendonos a la inventiva y al uso de nuestro ingenio para innovar y crear soluciones optimas a los desafiacuteos que nuestro mundo presenta hoy diacutea como son el alto costo de produccioacuten de energiacutea debido a las alzas del petroacuteleo el calentamiento global y la contaminacioacuten debida a la quema de combustibles foacutesiles etc
CLASIFICACIOacuteN DE LOS CONDUCTORES ELEacuteCTRICOS
Seguacuten su capacidad de transporte de corriente capacidad de soportar cortocircuitos resistencia mecaacutenica y condiciones ambientales en las que opera los conductores eleacutectricos pueden clasificarse en desnudos o aislados
Conductores de cobre desnudos Pueden ser alambres o cables y se utilizan para liacuteneas aeacutereas de redes urbanas y suburbanas tendidos aeacutereos de alta tensioacuten a la intemperie liacuteneas aeacutereas de contacto para ferrocarriles entre otras cosas
Conductores de cobre con aislamiento Alambres y cables utilizados para tendidos eleacutectricos bajo el agua cable submarino y en barcos conductores navales liacuteneas aeacutereas de distribucioacuten y poder empalmes etc tendidos directamente bajo tierra bandejas o ductos control y comando de circuitos eleacutectricos etc
MATERIALES CONDUCTORES MAacuteS UTILIZADOS
El cobre
El cobre (del latiacuten cŭprum y eacuteste del griego kyacutepros) cuyo siacutembolo es Cu es el elemento quiacutemico de nuacutemero atoacutemico 29 Se trata de un metal de transicioacuten de color rojizo y brillo metaacutelico que junto con la plata y el oro forma parte de la llamada familia del cobre se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo despueacutes de la plata) Gracias a su alta conductividad eleacutectrica ductilidad y maleabilidad se ha convertido en el material maacutes
utilizado para fabricar cables eleacutectricos y otros componentes eleacutectricos y electroacutenicos
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecaacutenicas aunque tienen una conductividad eleacutectrica menor Las maacutes importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones Por otra parte el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un nuacutemero casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecaacutenicas
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria El cobre y su aleacioacuten con el estantildeo el bronce adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antiguumledad Aunque su uso perdioacute importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas campanas y cantildeones A partir del siglo XIX concretamente de la invencioacuten del generador eleacutectrico en 1831 por Faraday el cobre se convirtioacute de nuevo en un metal estrateacutegico al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eleacutectricas
El cobre posee un importante papel bioloacutegico en el proceso de fotosiacutentesis de las plantas aunque no forma parte de la composicioacuten de la clorofila El cobre contribuye a la formacioacuten de gloacutebulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguiacuteneos nervios sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras mariscos legumbres viacutesceras y nueces entre otros ademaacutes del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepaacutetica conocida como enfermedad de Wilson
El cobre es el tercer metal maacutes utilizado en el mundo por detraacutes del hierro y el aluminio La produccioacuten mundial de cobre refinado se estimoacute en 158 Mt en el 2006 con un deacuteficit de 107 frente a la demanda mundial proyectada de 177 Mt
El Aluminio
El aluminio es un elemento quiacutemico de siacutembolo Al y nuacutemero atoacutemico 13 Se trata de un metal no ferromagneacutetico Es el tercer elemento maacutes comuacuten encontrado en la corteza terrestre Los compuestos de aluminio forman el 8 de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoriacutea de las rocas de la vegetacioacuten y de los animales1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos plagioclasas y micas) Como metal se extrae uacutenicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita por transformacioacuten primero en aluacutemina mediante el proceso Bayer y a continuacioacuten en aluminio metaacutelico mediante electroacutelisis
Este metal posee una combinacioacuten de propiedades que lo hacen muy uacutetil en ingenieriacutea mecaacutenica tales como su baja densidad (2700 kgm3) y su alta resistencia a la corrosioacuten Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecaacutenica (hasta los 690 MPa) Es buen conductor de la electricidad y del calor se mecaniza con facilidad y es relativamente barato Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que maacutes se utiliza despueacutes del acero
Fue aislado por primera vez en 1825 por el fiacutesico daneacutes H C Oersted El principal inconveniente para su obtencioacuten reside en la elevada cantidad de energiacutea eleacutectrica que requiere su produccioacuten Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado su dilatada vida uacutetil y la estabilidad de su precio
PROCESO DE FABRICACIOacuteN DE ALAMBRES DE COBRE
Diagrama de flujo
DESCRIPCION DEL PROCESO
1 Estirado El cobre es formado en alambres de variados diaacutemetros mediante el estirado a traveacutes de una serie de matrices 2 Recocido Dado que el proceso de estirado causa que el cobre sea duro y quebradizo este seraacute recocido por calor y sucesivo enfriado 3 Trenzado En cualquier lugar donde haya de 20-100 (alambres conductores de cobre muy finos) son trenzados en cordones el cual seraacute usado en la produccioacuten de alambres y cables flexibles 4 Torcido Capas de alambre (1+6+12+18+24+etc) son trenzadas en conjunto para hacer el conductor de cobre La maacutexima aacuterea del corte transversal del nuacutecleo de los cables de potencia es de 500 mm2 5 Aislamiento Los conductores de cobre tanto los alambres simples como los alambres trenzados muacuteltiples son cubiertos por una capa de PVC para el aislamiento de la corriente 6 Ensamble Tres o cuatro de estos conductores de cobre aislados con PVC son ensamblados en un solo cable de potencia 7 Revestido Los cables por completo son moldeados con un recubrimiento de PVC ya sean conductores de cobre de nuacutecleos dobles o muacuteltiples
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
Asiacute tambieacuten el conocimiento de estos materiales puede abrirnos horizontes maacutes profundos llevaacutendonos a la inventiva y al uso de nuestro ingenio para innovar y crear soluciones optimas a los desafiacuteos que nuestro mundo presenta hoy diacutea como son el alto costo de produccioacuten de energiacutea debido a las alzas del petroacuteleo el calentamiento global y la contaminacioacuten debida a la quema de combustibles foacutesiles etc
utilizado para fabricar cables eleacutectricos y otros componentes eleacutectricos y electroacutenicos
El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecaacutenicas aunque tienen una conductividad eleacutectrica menor Las maacutes importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones Por otra parte el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un nuacutemero casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecaacutenicas
Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria El cobre y su aleacioacuten con el estantildeo el bronce adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antiguumledad Aunque su uso perdioacute importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas campanas y cantildeones A partir del siglo XIX concretamente de la invencioacuten del generador eleacutectrico en 1831 por Faraday el cobre se convirtioacute de nuevo en un metal estrateacutegico al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eleacutectricas
El cobre posee un importante papel bioloacutegico en el proceso de fotosiacutentesis de las plantas aunque no forma parte de la composicioacuten de la clorofila El cobre contribuye a la formacioacuten de gloacutebulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguiacuteneos nervios sistema inmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial para la vida humana
El cobre se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de la dieta tales como ostras mariscos legumbres viacutesceras y nueces entre otros ademaacutes del agua potable y por lo tanto es muy raro que se produzca una deficiencia de cobre en el organismo El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedad hepaacutetica conocida como enfermedad de Wilson
El cobre es el tercer metal maacutes utilizado en el mundo por detraacutes del hierro y el aluminio La produccioacuten mundial de cobre refinado se estimoacute en 158 Mt en el 2006 con un deacuteficit de 107 frente a la demanda mundial proyectada de 177 Mt
El Aluminio
El aluminio es un elemento quiacutemico de siacutembolo Al y nuacutemero atoacutemico 13 Se trata de un metal no ferromagneacutetico Es el tercer elemento maacutes comuacuten encontrado en la corteza terrestre Los compuestos de aluminio forman el 8 de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoriacutea de las rocas de la vegetacioacuten y de los animales1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos plagioclasas y micas) Como metal se extrae uacutenicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita por transformacioacuten primero en aluacutemina mediante el proceso Bayer y a continuacioacuten en aluminio metaacutelico mediante electroacutelisis
Este metal posee una combinacioacuten de propiedades que lo hacen muy uacutetil en ingenieriacutea mecaacutenica tales como su baja densidad (2700 kgm3) y su alta resistencia a la corrosioacuten Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecaacutenica (hasta los 690 MPa) Es buen conductor de la electricidad y del calor se mecaniza con facilidad y es relativamente barato Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que maacutes se utiliza despueacutes del acero
Fue aislado por primera vez en 1825 por el fiacutesico daneacutes H C Oersted El principal inconveniente para su obtencioacuten reside en la elevada cantidad de energiacutea eleacutectrica que requiere su produccioacuten Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado su dilatada vida uacutetil y la estabilidad de su precio
PROCESO DE FABRICACIOacuteN DE ALAMBRES DE COBRE
Diagrama de flujo
DESCRIPCION DEL PROCESO
1 Estirado El cobre es formado en alambres de variados diaacutemetros mediante el estirado a traveacutes de una serie de matrices 2 Recocido Dado que el proceso de estirado causa que el cobre sea duro y quebradizo este seraacute recocido por calor y sucesivo enfriado 3 Trenzado En cualquier lugar donde haya de 20-100 (alambres conductores de cobre muy finos) son trenzados en cordones el cual seraacute usado en la produccioacuten de alambres y cables flexibles 4 Torcido Capas de alambre (1+6+12+18+24+etc) son trenzadas en conjunto para hacer el conductor de cobre La maacutexima aacuterea del corte transversal del nuacutecleo de los cables de potencia es de 500 mm2 5 Aislamiento Los conductores de cobre tanto los alambres simples como los alambres trenzados muacuteltiples son cubiertos por una capa de PVC para el aislamiento de la corriente 6 Ensamble Tres o cuatro de estos conductores de cobre aislados con PVC son ensamblados en un solo cable de potencia 7 Revestido Los cables por completo son moldeados con un recubrimiento de PVC ya sean conductores de cobre de nuacutecleos dobles o muacuteltiples
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
Asiacute tambieacuten el conocimiento de estos materiales puede abrirnos horizontes maacutes profundos llevaacutendonos a la inventiva y al uso de nuestro ingenio para innovar y crear soluciones optimas a los desafiacuteos que nuestro mundo presenta hoy diacutea como son el alto costo de produccioacuten de energiacutea debido a las alzas del petroacuteleo el calentamiento global y la contaminacioacuten debida a la quema de combustibles foacutesiles etc
El Aluminio
El aluminio es un elemento quiacutemico de siacutembolo Al y nuacutemero atoacutemico 13 Se trata de un metal no ferromagneacutetico Es el tercer elemento maacutes comuacuten encontrado en la corteza terrestre Los compuestos de aluminio forman el 8 de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoriacutea de las rocas de la vegetacioacuten y de los animales1 En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos plagioclasas y micas) Como metal se extrae uacutenicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita por transformacioacuten primero en aluacutemina mediante el proceso Bayer y a continuacioacuten en aluminio metaacutelico mediante electroacutelisis
Este metal posee una combinacioacuten de propiedades que lo hacen muy uacutetil en ingenieriacutea mecaacutenica tales como su baja densidad (2700 kgm3) y su alta resistencia a la corrosioacuten Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecaacutenica (hasta los 690 MPa) Es buen conductor de la electricidad y del calor se mecaniza con facilidad y es relativamente barato Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que maacutes se utiliza despueacutes del acero
Fue aislado por primera vez en 1825 por el fiacutesico daneacutes H C Oersted El principal inconveniente para su obtencioacuten reside en la elevada cantidad de energiacutea eleacutectrica que requiere su produccioacuten Este problema se compensa por su bajo coste de reciclado su dilatada vida uacutetil y la estabilidad de su precio
PROCESO DE FABRICACIOacuteN DE ALAMBRES DE COBRE
Diagrama de flujo
DESCRIPCION DEL PROCESO
1 Estirado El cobre es formado en alambres de variados diaacutemetros mediante el estirado a traveacutes de una serie de matrices 2 Recocido Dado que el proceso de estirado causa que el cobre sea duro y quebradizo este seraacute recocido por calor y sucesivo enfriado 3 Trenzado En cualquier lugar donde haya de 20-100 (alambres conductores de cobre muy finos) son trenzados en cordones el cual seraacute usado en la produccioacuten de alambres y cables flexibles 4 Torcido Capas de alambre (1+6+12+18+24+etc) son trenzadas en conjunto para hacer el conductor de cobre La maacutexima aacuterea del corte transversal del nuacutecleo de los cables de potencia es de 500 mm2 5 Aislamiento Los conductores de cobre tanto los alambres simples como los alambres trenzados muacuteltiples son cubiertos por una capa de PVC para el aislamiento de la corriente 6 Ensamble Tres o cuatro de estos conductores de cobre aislados con PVC son ensamblados en un solo cable de potencia 7 Revestido Los cables por completo son moldeados con un recubrimiento de PVC ya sean conductores de cobre de nuacutecleos dobles o muacuteltiples
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
Asiacute tambieacuten el conocimiento de estos materiales puede abrirnos horizontes maacutes profundos llevaacutendonos a la inventiva y al uso de nuestro ingenio para innovar y crear soluciones optimas a los desafiacuteos que nuestro mundo presenta hoy diacutea como son el alto costo de produccioacuten de energiacutea debido a las alzas del petroacuteleo el calentamiento global y la contaminacioacuten debida a la quema de combustibles foacutesiles etc
PROCESO DE FABRICACIOacuteN DE ALAMBRES DE COBRE
Diagrama de flujo
DESCRIPCION DEL PROCESO
1 Estirado El cobre es formado en alambres de variados diaacutemetros mediante el estirado a traveacutes de una serie de matrices 2 Recocido Dado que el proceso de estirado causa que el cobre sea duro y quebradizo este seraacute recocido por calor y sucesivo enfriado 3 Trenzado En cualquier lugar donde haya de 20-100 (alambres conductores de cobre muy finos) son trenzados en cordones el cual seraacute usado en la produccioacuten de alambres y cables flexibles 4 Torcido Capas de alambre (1+6+12+18+24+etc) son trenzadas en conjunto para hacer el conductor de cobre La maacutexima aacuterea del corte transversal del nuacutecleo de los cables de potencia es de 500 mm2 5 Aislamiento Los conductores de cobre tanto los alambres simples como los alambres trenzados muacuteltiples son cubiertos por una capa de PVC para el aislamiento de la corriente 6 Ensamble Tres o cuatro de estos conductores de cobre aislados con PVC son ensamblados en un solo cable de potencia 7 Revestido Los cables por completo son moldeados con un recubrimiento de PVC ya sean conductores de cobre de nuacutecleos dobles o muacuteltiples
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
Asiacute tambieacuten el conocimiento de estos materiales puede abrirnos horizontes maacutes profundos llevaacutendonos a la inventiva y al uso de nuestro ingenio para innovar y crear soluciones optimas a los desafiacuteos que nuestro mundo presenta hoy diacutea como son el alto costo de produccioacuten de energiacutea debido a las alzas del petroacuteleo el calentamiento global y la contaminacioacuten debida a la quema de combustibles foacutesiles etc
8 Blindado (opcional) Los cables de potencia para propoacutesitos especiales deben ser rodeados con alambres de acero para incrementar la resistencia de la estructura del cable (soacutelo para cables de potencia de propoacutesitos especiales)
CABLES DE COBRE TERMINADOS
Sin lugar a dudas el aacuterea de aplicacioacuten de los conductores en nuestro trabajo como futuros ingenieros es sumamente grande debido a la gran cantidad de soluciones que podemos dar a igual cantidad de problemas con el uso adecuado de materiales conductores sabiendo cual utilizar en cada circunstancia para obtener los mejores resultados
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