La conducción eléctrica es el fenómeno físico que permite el flujo de corriente eléctrica a través de un material. Para entender este concepto, es crucial comprender qué es la corriente eléctrica y cómo se comporta en diferentes materiales.
Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica es una medida de la velocidad a la que fluye la carga eléctrica. El término "corriente" se refiere al transporte o movimiento de algo a través del espacio. En el contexto de la electricidad, se refiere al movimiento de electrones a través de un conductor.
¿Qué sucede si tomamos un conjunto de cargas eléctricas y las sometemos a una diferencia de potencial o de voltaje? La única forma de mover cargas en el espacio es sometiéndolas a una diferencia de potencial, o, dicho de otra forma, permitiendo que estas sientan la presencia de un campo eléctrico.
Materiales Conductores y Aislantes
Un material está compuesto por átomos, y los átomos poseen electrones que orbitan alrededor del núcleo. Algunos de estos electrones, conocidos como electrones libres o de conducción, pueden moverse a través de los átomos del material.
Si un material posee electrones libres, se dice que es un conductor eléctrico, ya que permite el paso de energía eléctrica. Los mejores conductores eléctricos son los metales, aunque el aluminio es un excelente conductor, el cobre es el principal material de fabricación de conductores.
Por otra parte, si el material no posee electrones libres, se dice que es un aislante eléctrico. Algunos de estos materiales son el aire, los plásticos, la goma, la porcelana y el vidrio. Los aislantes perfectos no existen. Los conductores activos de una instalación eléctrica (neutro y fases) deben estar unidos entre sí y con tierra a través de los aislantes que los recubren para controlar dicha imperfección o «corriente de fuga».
Componentes de un Cable Eléctrico
Los cables eléctricos son los elementos que proveen la trayectoria para el flujo de la corriente en las instalaciones eléctricas. Un cable típico consta de:
- Alma conductora: Es la parte que lleva toda la corriente de consumo. Se fabrica en cobre y su objetivo es servir de camino a la energía eléctrica desde las centrales generadoras a los centros de distribución (subestaciones, redes y empalmes), para alimentar a los diferentes centros de consumo (industriales, grupos habitacionales, etc.). De la forma cómo esté constituida esta alma depende la clasificación de los conductores eléctricos.
- Aislante: Se encarga de separar o aislar el flujo de corriente del exterior, para evitar cortocircuitos y la electrocución. El objetivo de la aislación en un conductor es evitar que la energía eléctrica que circula por él, entre en contacto con las personas o con objetos, ya sean estos ductos, artefactos u otros elementos que forman parte de una instalación. Antiguamente los aislantes fueron de origen natural, gutapercha y papel. En la actualidad, los materiales aislantes son principalmente plásticos, tienen un comportamiento térmico y mecánico. La elección y características de material aislante debe considerar el medioambiente y las condiciones de canalización a las que se verán sometidos los conductores que protegen.
- Cubierta protectora: No todos los cables la traen, esta se encarga de proteger el material aislante y el arma conductora contra daños físicos y químicos. Está hecha de materiales que protejan mecánicamente al cable.
Además, el calibre define el tamaño de la sección transversal del conductor. El calibre puede estar expresado en mm² o bajo la normalización americana en AWG (American Wire Gauge). Existen tablas que especifican la ampacidad de los conductores según el material aislante, y la máxima temperatura ambiente a la que pueden estar expuestos. La capacidad de transporte de los conductores está restringida por su capacidad de disipar la temperatura del medio que los rodea.
Tipos de Conductores Eléctricos
Los tipos de conductores eléctricos se denominan con letras y números, y cada uno de ellos se diferencia por su aislamiento, si es hilo, cordón o alambre, su forma de instalación y su uso recomendado. Al escoger un conductor, ten presente que todos los conductores de una canalización eléctrica se identifican, según el siguiente código de colores, establecido en la Norma Chilena Elec.
A continuación, se describen algunos tipos comunes de conductores eléctricos:
- Cable flexible con aislación de PVC: Es un cable flexible, formado por dos o más conductores de cobre, cada uno de ellos dotado de aislación individual de PVC y, además, el conjunto cuenta con una cubierta del mismo material. Está fabricado principalmente para utilizar en electrodomésticos y herramientas eléctricas. Se recomienda su uso en instalaciones de interiores secos, en casas y departamentos (enchufes e interruptores), tuberías embutidas o canaletas superpuestas. Tensión máxima de servicio (V): 450. Aplicación: dentro de tubería embutida o sobrepuesta.
- Cable eléctrico flexible con chaqueta de Notox: Es un cable eléctrico flexible, formado por dos o más conductores de cobre, cada uno de ellos dotado de aislación individual de PVC y, además, por una chaqueta de protección de Notox. Se caracteriza por su flexibilidad y facilidad para introducir en las tuberías, además es retardante de la llama y no presenta grandes emisiones de humo al inflamarse. Su presentación es en rollos y carretes de madera, en colores blanco, verde, rojo, negro y azul. Están diseñados para instalaciones de interiores en ambientes secos, en casas y departamentos, tuberías embutidas o canaletas superpuestas. Tensión máxima de servicio (V): 450. Aplicación: dentro de tubería embutida o sobrepuesta.
- Conductor eléctrico de alambre de cobre blando con aislación de PVC y chaqueta de nylon: Tiene buen comportamiento ante grasas, gasolina y aceites. Se caracteriza por su alta resistencia al calor, además su aislación y chaqueta facilitan la protección del conductor frente a químicos y otras sustancias corrosivas. Su manipulación también es conductores-electrico, lo que permite entubarlo con facilidad. Están diseñados para utilizarse en requerimientos de energía e iluminación de viviendas y locales comerciales. Aplicación: dentro de tubería embutida o sobrepuesta.
- Cable con conductor eléctrico de cobre de alta flexibilidad: Puede ser monoconductor o multiconductor. Cuenta con aislación de XLPE (polietileno reticulado) y cubierta exterior de PVC. Se caracteriza por su alta flexibilidad, su cubierta resistente a la abrasión, a los rayos UV, a los impactos y retardante a la acción de las llamas. Están diseñados para ser utilizados en ambientes secos y húmedos, entubados, en bandejas, al aire libre y también enterrados. También pueden utilizarse en locales comerciales y en lugares con ambientes hostiles, con presencia de hidrocarburos, tales como estaciones de servicio. Puede ser utilizado de forma enterrada y en zonas de agua estancada. Aplicación: al aire libre, dentro de tubería embutida o sobrepuesta. En bandejas o escalerillas o directamente enterrados.
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