Diferencia entre conductores y aisladores

Descubre la diferencia entre conductores y aisladores. La conducción de electricidad en la materia se debe al transporte de cargas (electrones, iones positivos o negativos) a través de ella. En algunos sólidos, una fracción de sus electrones no están asociados con un átomo en particular. Y, bajo la acción de una fuerza eléctrica, pueden transportarse de un lugar a otro del material. A estos sólidos se les llama conductores. En otras substancias los electrones se encuentran firmemente unidos a un átomo o a un grupo de ellos. En este caso, los electrones, bajo la acción de un campo eléctrico externo, sólo pueden desplazarse distancias pequeñas, del orden de las dimensiones moleculares. Puesto que no hay transporte de carga de un lugar a otro del material, no pueden conducir electricidad y se les denomina aisladores.

Los líquidos en estado puro son prácticamente aisladores, mientras que las soluciones acuosas son conductoras en un grado que depende del porcentaje de soluto. Todos los metales son conductores en mayor o menor medida.

Ver también: conductores, semiconductores y aislantes

Algunos de los metales más usados como conductores son el cobre, el oro, la plata, el aluminio y el hierro. Entre éstos, el cobre es el más común por ser relativamente económico y lo suficientemente bueno para cumplir su función, al igual que el aluminio.

El oro y la plata podrían considerarse como los mejores metales conductores. Sin embargo, no es muy común su uso a causa de su alto costo.

La mayoría de los aparatos eléctricos utilizan uno o varios hilos de cobre sólido para conducir la electricidad. Dependiendo de la potencia eléctrica, el grosor de los hilos aumentará para no calentarse en exceso o quemarse. Estos conductores suelen revestirse con un material aislante como el PVC.

¿Conocías esta diferencia entre los conductores y aisladores?

Cómo identificar el conductor de conexión a tierra según el Código Eléctrico Nacional

¡Hola a todos los entusiastas de la electricidad! Hoy vamos a hablar sobre la identificación del conductor de conexión a tierra y las diferentes formas en que se puede realizar según lo establecido en el Código Eléctrico Nacional (NEC). ¡Prepárense para conocer las opciones para identificar correctamente este conductor tan importante!

De acuerdo con las secciones 210-5(b), 250-119 y 310-12(b) del NEC, si el conductor de conexión a tierra no es desnudo, debe identificarse utilizando un forro aislante de color verde continuo, o una combinación de color verde y rayas amarillas. De esta manera, se asegura una identificación clara y reconocible del conductor de tierra.

Sin embargo, el Código también permite otras formas de identificación. Veamos algunas de ellas:

1. Quitando el forro aislante del conductor en la longitud expuesta. Esto implica dejar al descubierto el conductor de conexión a tierra en un tramo determinado, de modo que su presencia sea evidente para quienes lo inspeccionen.


2. Coloreando el aislamiento expuesto o cubriéndolo de color verde. Esta opción implica utilizar pintura u otro método de recubrimiento para aplicar un color verde al aislamiento expuesto del conductor de tierra.


3. Marcando los extremos expuestos del conductor con cinta verde o etiquetas adhesivas de color verde. Esta práctica es bastante común y consiste en utilizar cinta adhesiva de color verde o etiquetas de identificación verde en los extremos expuestos del conductor de tierra.

Entre estas opciones, el uso de cinta verde es particularmente popular para identificar conductores de tierra de calibres grandes. Esta práctica se ha vuelto común debido a su efectividad y facilidad de aplicación.

Recuerden que la identificación adecuada del conductor de conexión a tierra es esencial para garantizar la seguridad eléctrica. Siguiendo las directrices del Código Eléctrico Nacional, podemos asegurarnos de que el conductor de tierra sea reconocido y tratado correctamente en cualquier instalación.

Espero que esta información les haya resultado útil y esclarecedora. ¡Recuerden siempre seguir las normas de seguridad eléctrica y promover buenas prácticas en sus proyectos! ¡Hasta la próxima!

Cómo determinar el calibre adecuado del conductor de tierra del equipo

Descubre cómo determinar el calibre adecuado del conductor de tierra del equipo. ¡Hola a todos los aficionados a la electricidad y los sistemas de distribución! Hoy vamos a sumergirnos en el fascinante mundo del calibre del conductor de tierra de seguridad y su importancia en los sistemas eléctricos modernos. ¡Prepárense para aprender sobre las especificaciones y requisitos necesarios para una correcta conexión a tierra!

En la imagen que acompaña este artículo, podemos ver un sistema instalado en una canalización no metálica, donde se utilizan varios conductores de tierra del equipo, todos ellos de cobre. Cada tablero, excepto el panel de servicio, cuenta con una barra de tierra separada de la barra de neutro. ¡Veamos más detalles al respecto!

El calibre de cada conductor de tierra del equipo se obtiene directamente de la tabla 250-122. Por ejemplo, si el alimentador del primer tablero está protegido por un interruptor de 300 amperes, según la tabla 250-122 se requiere un cable de cobre número 4 como conductor de tierra del equipo. Además, el puente principal de unión también se selecciona de acuerdo con esta tabla y se forma con un conductor de cobre de calibre número 4.

En el caso del segundo tablero, que está protegido por un interruptor de 100 amperes, la tabla 250-122 indica que se necesita un conductor de cobre número 8 tanto como conductor de tierra del equipo como puente de unión de la cubierta. Y si nos referimos al servicio ramal protegido por un dispositivo de 20 amperes, de acuerdo con la misma tabla, el calibre del conductor de tierra del equipo debe ser número 12 de cobre.

La imagen también nos muestra un interruptor de 400 amperes instalado en una canalización no metálica, lo que requiere un conductor de tierra del equipo. Además, podemos observar una barra de tierra conectada al tablero. Es importante tener en cuenta que tanto los conductores de cobre como los de aluminio pueden utilizarse como conductores de tierra del equipo. En el caso de los conductores de cobre, el calibre mínimo requerido sería número 3, mientras que para los de aluminio sería número 1.

La imagen se basa en la sección 250-122(f) para seleccionar el calibre del conductor de tierra del equipo cuando se instala en paralelo, tal como lo permite la sección 310-4. Aquí algunos puntos clave:

1. El conductor de tierra del equipo debe instalarse en paralelo.


2. El calibre mínimo del conductor de tierra del equipo se basa en los interruptores de circuito que protegen a los conductores del circuito.


3. La tabla 250-122 se utiliza para seleccionar los calibres de los conductores de tierra del equipo.

Siguiendo estas pautas, el calibre del conductor de tierra del equipo, obtenido directamente de la tabla 250-122, sería número 3 de cobre.

En la imagen, se muestra un ejemplo de un circuito protegido por un interruptor de 40 amperes, que requiere un conductor de tierra del equipo de cobre número 10 o de aluminio número 8, según indica la tabla 250-122. Sin embargo, debido a que el interruptor tiene en cuenta la corriente necesaria para arrancar el motor, el calibre del conductor de tierra del equipo no necesita ser mayor que número 14.

En situaciones donde se utiliza un interruptor instantáneo o un protector de motor contra cortocircuito, el código permite que el calibre del conductor de tierra del equipo se seleccione según la capacidad de protección del motor. Esto se puede apreciar en la imagen.

En resumen, al diseñar sistemas eléctricos de distribución, es fundamental garantizar que el calibre del conductor de tierra del equipo nunca sea inferior al calibre de los conductores de fase. Siempre se recomienda que los conductores de conexión a tierra sean del mismo calibre AWG que los conductores de fase. ¡No olviden seguir las pautas y regulaciones del Código para asegurar instalaciones eléctricas seguras y confiables!

Espero que hayan disfrutado de este recorrido por los detalles del calibre del conductor de tierra del equipo. ¡Nos vemos en nuestro próximo artículo, donde exploraremos más sobre el emocionante mundo de la electricidad!

Descubre cómo elegir el calibre del conductor de tierra del equipo de manera eficiente

¡Saludos a todos los apasionados de la electricidad! Hoy vamos a sumergirnos en un tema importante y fascinante: la selección del calibre del conductor de tierra del equipo. Acompáñenme mientras exploramos las regulaciones y pautas del Código Eléctrico que nos ayudarán a entender cómo determinar el calibre adecuado. ¡Prepárense para ampliar sus conocimientos en este emocionante viaje!

La sección 250-122 del Código Eléctrico es el lugar donde encontramos las regulaciones clave para calcular el calibre del conductor de tierra del equipo. Echemos un vistazo a los puntos más relevantes:

1. Utilizamos la tabla 250-122 para seleccionar la sección transversal del conductor de tierra del equipo. Esta tabla nos brinda una guía para tomar la decisión correcta.


2. Cuando los conductores se extienden en paralelo a través de varios conductos, se nos permite extender también el conductor de tierra del equipo en paralelo. Es importante seleccionar el calibre de cada uno de los conductores de tierra del equipo en función de la capacidad de amperaje del dispositivo de protección contra sobrecorriente que protege los conductores.


3. Si ajustamos el calibre de los conductores para compensar la caída de voltaje, debemos ajustar de manera correspondiente el calibre del conductor del electrodo de tierra.


4. Cuando instalamos más de un circuito en un solo conducto, también debemos instalar un conductor de tierra del equipo. El calibre de este conductor se elige considerando el dispositivo de protección de mayor amperaje que protege los conductores del conducto.


5. En situaciones en las que se utilicen cordones flexibles protegidos por un interruptor termomagnético de 20 amperes o más, se permite emplear un conductor de tierra del equipo de calibre 18 de cobre.


6. Nunca se requiere que el calibre del conductor de tierra del equipo sea mayor que el de los conductores de circuito. Siempre debemos tener en cuenta esta relación para asegurar un funcionamiento adecuado.


7. Cuando el dispositivo de protección de los conductores sea un interruptor instantáneo o un protector de motor, el calibre del conductor de tierra del equipo se determinará según el amperaje del dispositivo de protección contra sobrecarga del motor.

En la imagen que acompaña este artículo, podemos observar cómo la tabla 250-122 nos ayuda a calcular el calibre del conductor de tierra del equipo. La columna de la izquierda nos indica que debemos elegir el calibre según la capacidad del dispositivo de protección de los conductores. Es importante recordar que el calibre del conductor del electrodo de tierra se selecciona de acuerdo con el calibre del conductor de circuito de entrada.

Además, debemos asegurarnos de que la cubierta de metal de la acometida y el tablero de servicio estén conectados a la barra neutral y al conductor del electrodo de tierra mediante un puente principal de unión, según lo establecido en la sección 250-79 del Código.

Otro aspecto relevante es el calibre mínimo permisible del puente de unión, el cual se determina según la tabla 250-66 del Código, como nos indica la sección 250-28. Es fundamental que tanto el puente de unión como el conductor del electrodo de tierra tengan el mismo calibre.

El artículo 250 del Código contiene varias secciones que especifican los tipos de equipos que deben conectarse a tierra y los métodos aceptables para dicha conexión. Esta conexión a tierra puede lograrse mediante un conductor metálico o un conductor específico de conexión a tierra, ya sea de cobre o aluminio.

La tabla 250-122 establece los calibres mínimos permisibles para los conductores de cobre o aluminio que se utilizan como conductores de tierra del equipo. Mientras que el calibre mínimo para el conductor del electrodo de tierra se basa en la sección transversal de los conductores de la acometida, el calibre del conductor de conexión a tierra depende de la capacidad o límite de operación del dispositivo de protección contra sobrecorriente del circuito.

Es importante destacar que tanto los conductores metálicos como los cables o alambres específicos de cobre o aluminio utilizados como conductores de tierra del equipo tienen la función de proporcionar una trayectoria de baja impedancia desde el equipo conectado a tierra hasta su regreso a la acometida, donde finalmente se conecta con la tierra del sistema en el punto de unión entre la terminal neutral y la tierra.

Por último, vale la pena mencionar que los edificios destinados al cuidado y asistencia de la salud tienen requisitos adicionales. Según la sección 517-13(a) del artículo 517 del Código, en áreas utilizadas para el cuidado de pacientes, todas las terminales de los tomacorrientes deben estar conectadas a tierra mediante un conductor de cobre aislado que se instale en el interior de las canalizaciones metálicas junto con los conductores del circuito ramal que alimenten estos tomacorrientes o equipo fijo. Los reglamentos eléctricos locales también pueden establecer requisitos similares para estructuras o instalaciones en su jurisdicción.

En resumen, la selección adecuada del calibre del conductor de tierra del equipo es esencial para garantizar una instalación eléctrica segura y eficiente. El Código Eléctrico nos brinda pautas claras y precisas para tomar decisiones informadas. Recuerda siempre seguir estas regulaciones y mantener la seguridad eléctrica en todo momento.

Espero que esta entrada te haya brindado una visión clara sobre la selección del calibre del conductor de tierra del equipo y cómo seguir las pautas del Código Eléctrico. Recuerda siempre consultar a un profesional calificado para cualquier instalación eléctrica. ¡Hasta nuestro próximo viaje eléctrico juntos!

Conducto metálico flexible: una opción para la conexión a tierra del equipo según el Código Eléctrico

¡Saludos, apasionados de la electricidad y la seguridad en el hogar! Hoy vamos a adentrarnos en un tema interesante: el uso de conductos metálicos flexibles como conductores de tierra del equipo. Acompáñenme en este viaje de conocimiento mientras exploramos las limitaciones y los requisitos establecidos por el Código Eléctrico. ¡Prepárense para aprender y asegurar la conexión a tierra en sus instalaciones!

En la sección 250-118(5) del Código Eléctrico, se permite el uso de conducto metálico flexible como conductor de tierra del equipo, ¡pero hay ciertas restricciones que debemos tener en cuenta! El Código establece que esto está permitido si se cumplen los siguientes requisitos:

1. El tubo flexible debe estar aprobado específicamente como conductor de tierra del equipo.


2. La longitud total del tubo flexible utilizado como trayectoria a tierra no debe exceder los 1.8 metros (6 pies).


3. Los conductores de circuitos ubicados dentro del tubo flexible metálico no deben tener una protección contra sobrecorriente superior a 20 amperes.


4. Los accesorios de conexión utilizados deben estar aprobados para la conexión a tierra.

Estos requisitos se basan en situaciones en las que, en caso de una falla eléctrica, la sección transversal del tubo flexible resultó ser insuficiente para transportar la corriente de falla. Esto podría haber llevado a un sobrecalentamiento del tubo flexible, lo que provocaría su ruptura y la interrupción de la trayectoria a tierra. Por lo tanto, al limitar la corriente del circuito mediante el interruptor de este amperaje, también estamos limitando la corriente de falla.

Es importante recordar que estas restricciones y requisitos están diseñados para garantizar la seguridad eléctrica en nuestras instalaciones. Al seguir las normas establecidas en el Código Eléctrico, podemos asegurarnos de que nuestra conexión a tierra sea efectiva y confiable, protegiendo así nuestros hogares y a quienes los habitan.

Espero que esta entrada haya sido informativa y te haya ayudado a comprender mejor los requisitos y limitaciones para el uso de conductos metálicos flexibles como conductores de tierra del equipo. Recuerda siempre seguir las normas y regulaciones establecidas para garantizar la seguridad eléctrica en tu hogar. ¡Hasta nuestro próximo viaje eléctrico juntos!

Como conectar el cable de tierra del equipo al remplazar un tomacorriente de dos hilos por uno de tres

Descubre cómo conectar el cable de tierra del equipo al remplazar un tomacorriente de dos hilos por uno de tres. ¡Hola, amantes de la electricidad y la seguridad en el hogar! Hoy vamos a sumergirnos en el fascinante mundo de los tomacorrientes y los conductores de tierra del equipo. Acompáñenme en este viaje y descubramos juntos cómo asegurar una conexión a tierra adecuada y cumplir con las normas del Código Eléctrico. ¡Prepárense para aprender y proteger sus hogares!

Cuando decidimos reemplazar un viejo tomacorriente de dos hilos que no está puesto a tierra por uno que sí lo está, es importante tener en cuenta una situación especial: si no hay un conductor de tierra del equipo disponible, necesitaremos extender uno por separado de los conductores de circuito. Pero, ¡no se preocupen! El Código tiene una excepción específica para este caso.

En el pasado, era común que se extendiera el conductor de tierra del equipo hasta la tubería de agua más cercana y se utilizara como conductor de tierra del equipo. Sin embargo, debemos tener en cuenta que esto es una violación de la sección 250-50 del Código. La tubería de agua no puede reemplazar al conductor de tierra del equipo. Es necesario que el conductor de tierra del equipo se instale o se conecte a un punto que esté conectado a tierra de manera permanente y efectiva, como el tablero de servicio o los primeros 1.5 metros (cinco pies) de tubería metálica de agua en la entrada del edificio.

Ahora que conocemos esta importante excepción y las limitaciones de utilizar la tubería de agua como conductor de tierra del equipo, podemos tomar las medidas adecuadas para garantizar una conexión a tierra segura en nuestros hogares. Recuerden siempre seguir las normas y reglamentos establecidos en el Código Eléctrico para mantener la seguridad eléctrica en nuestras vidas.

Espero que esta entrada les haya resultado informativa y les ayude a comprender mejor la importancia de la conexión a tierra en los tomacorrientes. Recuerden siempre priorizar la seguridad eléctrica en sus hogares y seguir las normas establecidas. ¡Hasta nuestro próximo viaje eléctrico!

La importancia de la instalación adecuada de conductores eléctricos en un mismo conducto

¡Saludos a todos los apasionados de la electricidad y las normas de seguridad! Hoy nos adentraremos en un aspecto importante del Código Eléctrico: la instalación de conductores en un mismo conducto. ¡Prepárate para descubrir cómo se deben conectar y qué pasa cuando no se siguen las reglas!

El Código establece requisitos claros sobre qué conductores deben instalarse juntos en un mismo conducto. ¡Aquí tienes la lista de los conductores que deben estar unidos en armonía en el mismo espacio!

1. Todos los conductores de fase: Estos son los cables que transportan la corriente eléctrica y se encargan de llevar la energía a nuestros dispositivos.


2. El neutro: ¡Ahí viene el conductor conectado a tierra! Este cable especial tiene una misión importante: proporcionar una trayectoria segura para la corriente de retorno y mantener todo en equilibrio.


3. El conductor de tierra del equipo: Otro actor clave en nuestra historia eléctrica. Este conductor se utiliza para aterrizar y proteger las partes metálicas del sistema eléctrico, evitando descargas eléctricas y riesgos de incendio.


4. En el caso de que los conductores de circuito no se instalen en un conducto metálico, sino que se entierren en una zanja, también se debe colocar el conductor de tierra del equipo en esa misma zanja. ¡Todos juntos y protegidos!

Pero aquí viene el giro de la trama: si estamos trabajando con canalizaciones o tuberías metálicas que tienen continuidad, podemos utilizar esa misma canalización como conductor de tierra del equipo. ¡No necesitamos un conductor adicional! Sin embargo, si la canalización no es metálica, como en el caso de las tuberías de PVC, se requiere un conductor de tierra del equipo que se instale en el mismo conducto que los conductores de circuito.

Ahora, veamos lo que sucede cuando no se siguen estas reglas. En la imagen que ilustra la violación de la sección 250-134(b), podemos ver que el conductor de tierra de seguridad no está instalado junto a los conductores del circuito. Esta conexión incorrecta solo logra mantener ambos equipos al mismo potencial, pero tiene una desventaja: proporciona una trayectoria para las corrientes que circulan en la tierra, lo que puede generar interferencias y ruidos en nuestros sensibles equipos electrónicos. ¡Evitemos la "electricidad sucia"!

En la siguiente figura, podemos observar el uso de conductores en paralelo instalados en conductos no metálicos. Cada conducto tiene un grupo de conductores de fase. Aquí, debemos recordar que cuando los conductores no son metálicos, se debe instalar un conductor de tierra del equipo en cada uno de ellos para garantizar una conexión segura y adecuada.

Y por último, en la imagen final vemos conductores en paralelo instalados en un conducto no metálico. Los conductores de fase A se encuentran en un conducto, los de fase B en otro y los de fase C en otro, siguiendo las pautas del Código para una instalación correcta.

¡Espero que esta entrada haya sido informativa y te ayude a comprender mejor las reglas de instalación de conductores en un mismo conducto! ¡Nos vemos en nuestro próximo viaje eléctrico!

Cómo seleccionar el conductor neutro para cargas lineales

Hablemos sobre la selección de conductores neutros, ¡un tema importante en el ámbito eléctrico! Según la sección 250-24(b)(1) del Código Eléctrico Nacional, es fundamental que el calibre del conductor neutro que alimenta el tablero principal de distribución no sea mayor que el calibre del conductor del electrodo de tierra indicado en la tabla 250-66.

Cuando los conductores de fase de la acometida superan los 1100 kcmil para conductores de cobre o 1750 kcmil para conductores de aluminio, el conductor neutro o conectado a tierra debe tener una sección transversal igual o superior al 12.5% del área del conductor de fase más grande de la acometida. Esto asegurará que el conductor neutro tenga una capacidad de corriente inferior al 30% de la capacidad de cualquier conductor de fase. Es importante destacar que esta sección del Código no especifica excepciones para cargas no lineales.

Por otro lado, la sección 220-22 del Código permite seleccionar el calibre del conductor neutro de la acometida entre el tablero principal de distribución o un sistema derivado separadamente y la rama final del circuito de dispositivos de protección contra sobrecorrientes, pero solo para un 70% de la capacidad de corriente del conductor de fase. Sin embargo, esta misma sección establece que no se debe reducir la capacidad del conductor neutro en la porción de carga compuesta por circuitos de alumbrado fluorescente, equipos de computación/sistemas de procesamiento de datos u otros equipos similares, así como en los circuitos de un sistema de tres fases, cuatro hilos conectados en estrella.

Además, en el artículo 310 del Código, específicamente en la sección 310-15, encontramos una sección titulada "Notas a las tablas de ampacidad de 0 a 2000 voltios" (anteriormente conocida como "Notas a las tablas 310-16 a 310-19"). La sección 310-15(b)(4)(e) establece que el neutro de un sistema trifásico de cuatro hilos conectados en estrella debe considerarse como un conductor que transporta corriente cuando la mayor parte de la carga consista en cargas no lineales, como circuitos de alumbrado fluorescente, computadoras/sistemas de procesamiento de datos u otros equipos similares que generen corrientes armónicas en el conductor neutro.

Los factores de ajuste han permanecido como se transcribe en la tabla 7-1 desde la edición de 1981 del NEC.

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8. Factores de ajuste

1. Más de tres conductores portadores de corriente en una canalización, conducto. Cuando el número de conductores portadores de corriente en una canalización o cable sea mayor de tres, las ampacidades permisibles se reducirán tal como se indica en la siguiente tabla:

10. Conductor neutro

1. Un conductor neutro que sólo lleva las corrientes no balanceadas de otros conductores del mismo circuito no necesita tomarse en cuenta al aplicar las disposiciones de la nota 8.


2. En un circuito trifilar de un sistema de cuatro hilos trifásicos, conectado en estrella (Y) que consiste en conductores de dos fases y el neutro, el conductor común lleva aproximadamente la misma corriente que los otros conductores y será tomado en cuenta al aplicar las disposiciones de la nota 8.


3. Cuando en un circuito trifásico de cuatro hilos conectados en estrella, y la mayor parte de la carga consiste en cargas no lineales tales como de alumbrado del tipo de descarga eléctrica, computadoras/sistemas de procesamiento de datos, o equipo similar, estarán presentes corrientes armónicas en el conductor neutro, en ese caso, se considerará como un conductor portador de corriente.

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Tabla 7.1. Factores de Ajuste

Recuerden, seleccionar los conductores neutros adecuados es esencial para garantizar un funcionamiento seguro y eficiente de los sistemas eléctricos. ¡Sigamos explorando el maravilloso mundo de la electricidad con precaución y conocimiento!

Qué conductores del sistema de alimentacion deben conectarse a tierra

Imagínense un mundo eléctrico lleno de sistemas de alimentación, ¡y cada uno con sus propias reglas! En la imagen que tenemos ante nuestros ojos, podemos ver los conductores que deben conectarse a tierra en los diferentes sistemas de alimentación, según nos enseña la sección 250-26 del Código. ¡Vamos a explorarlos juntos!

1. Comencemos con el sistema monofásico de dos hilos. Aquí, uno de los conductores se conecta a tierra. ¡Una conexión vital para asegurar la seguridad eléctrica


2. Pasemos ahora al sistema monofásico de tres hilos. En este caso, uno de los conductores también se conecta a tierra. ¡Nunca subestimes la importancia de una buena conexión a tierra!


3. Sigamos avanzando hacia el sistema polifásico con un alambre común a todas las fases. En este sistema, el conductor común se conecta a tierra. ¡Una forma inteligente de mantener todo en equilibrio!

4. Por último, llegamos al sistema polifásico del cual se deriva una fase con tres hilos. Aquí, el neutro se conecta a tierra. ¡Una conexión crucial para mantener todo en orden y seguridad!

Así que ahí lo tienen, aventureros eléctricos. Estos son los diferentes sistemas de alimentación y los conductores que deben conectarse a tierra en cada uno de ellos. ¡Explorar el mundo eléctrico nunca ha sido tan emocionante!

Conexión del Conductor del Electrodo de Tierra en Sistemas Derivados Separadamente

Descubre la conexión del Conductor del Electrodo de Tierra en Sistemas Derivados Separadamente. En el fascinante mundo de la electricidad, existen diferentes formas de conexión y regulaciones a tener en cuenta. Una de ellas es la conexión del conductor del electrodo de tierra en sistemas derivados separadamente, como se permite en la sección 254-30(a)(1) del Código. ¡Vamos a explorar cómo funciona!

Cuando tenemos un sistema derivado separadamente con un conductor conectado a tierra (neutro), la sección 250-142(a) del Código establece regulaciones específicas sobre cómo utilizar el neutro para la conexión a tierra del equipo y las cubiertas en el lado de la línea. Pero lo más importante es el punto de conexión del conductor conectado a tierra al conductor del electrodo de tierra.

Imagina un transformador de dos devanados como un sistema derivado separadamente. El punto de conexión del conductor del electrodo de tierra se encuentra en el propio transformador. Por lo tanto, es crucial entender que no se permite ninguna conexión adicional del neutro a tierra a lo largo del sistema de distribución de este transformador, excepto en el mismo transformador o en su medio de desconexión.

Esto se debe a que deseamos evitar trayectorias paralelas para la corriente de retorno de fase. Si hubiera una conexión del neutro a tierra, se crearían dos caminos de retorno para la corriente de fase. Esta corriente retornaría tanto por el neutro como por el conductor de tierra del equipo, que interconecta las partes metálicas que no transportan corriente.

Ahora, observa un transformador con dos devanados que actúa como fuente de alimentación derivada separadamente. En este caso, el punto de conexión del conductor del electrodo de tierra se encuentra en el primer dispositivo de desconexión. Las cubiertas metálicas en el lado de la línea de dicho dispositivo pueden conectarse a tierra mediante el conductor conectado a tierra. Incluso la cubierta del dispositivo de desconexión puede ser puesta a tierra con el neutro. Sin embargo, es importante destacar que el neutro no puede usarse para aterrizar en el lado de la carga del dispositivo de desconexión.

En resumen, la conexión del conductor del electrodo de tierra en sistemas derivados separadamente tiene sus propias regulaciones para garantizar la seguridad y el correcto funcionamiento del sistema eléctrico. ¡Sigamos explorando el apasionante mundo de la electricidad y sus conexiones!

Usos, propiedades y aplicaciones del cobre

En esta ocasión hablaremos acerca del cobre, sus usos y aplicaciones. Dadas sus características mecánicas y antimicrobianas, es posible utilizarlo en sistemas de telecomunicaciones, electrónica, arte y diseño, etc.
Su baja resistencia permite al cobre una conductividad de casi el doble que la del aluminio. Esta alta conductividad, combinada con ductilidad, fácilmente se puede soldar en uniones económicas y duraderas. Es compatible con todos los materiales aislantes modernos, pero su buena resistencia a la oxidación permite también usarlo sin protección de la superficie.

El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones.
Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un número ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas.

Su desarrollo histórico

El uso del cobre se remonta a la prehistoria. En conjunto con el estaño, se obtiene el bronce que marcó toda una época, llegaron a tener tanta importancia que los historiadores llamaron Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la antigüedad. Aunque su uso perdió 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 cañones.
A partir del siglo XIX, concretamente de la invención del generador eléctrico en 1831 por Faraday, el cobre se convirtió de nuevo en un metal estratégico, al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eléctricas. El cobre posee un importante papel biológico en el proceso de fotosíntesis de las plantas. Y en animales, contribuye a la formación de glóbulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunitario y huesos y -por tanto- es un oligoelemento esencial para la vida humana. Además es el tercer metal más utilizado en el mundo, por detrás del hierro y el aluminio.

Ver también: Características del cable para uso en vivienda

El cobre posee propiedades físicas, químicas, mecánicas y biológicas que propician su uso industrial en múltiples aplicaciones. Ya sea considerando la cantidad o el valor del metal empleado, el uso industrial del cobre es muy elevado. Es un material importante en multitud de actividades económicas y ha sido considerado un recurso estratégico en situaciones de conflicto.

Diversas aplicaciones

1. Área eléctrica, energética y telecomunicaciones.
El cobre es el metal no precioso con mejor conductividad eléctrica. Esto, unido a su ductilidad y resistencia mecánica, tanto a la tracción como a la corrosión, lo han convertido en el material más empleado para fabricar cables eléctricos, tanto de uso industrial como residencial. Asimismo se emplean conductores de cobre en numerosos equipos eléctricos de rendimiento energético, como generadores, motores y transformadores. También son de cobre la mayoría de los cables telefónicos, los cuales además posibilitan el acceso a internet. Por otro lado, todos los equipos informáticos y de telecomunicaciones contienen cobre en mayor o menor medida en sus circuitos integrados, transformadores y cableado interno.

Por otro lado, las fuentes de energía renovable serán cruciales para abastecer la creciente demanda de energía que acompañará a la continua industrialización del mundo. Una simple aeroturbina contiene más de una tonelada de cobre. Todos estos sistemas dependen en gran medida del cobre para transmitir la energía que generan con la máxima eficacia y el mínimo impacto medioambiental.

2. Transportes.
El cobre se emplea también en varios componentes de coches y camiones, principalmente los radiadores, frenos y cojinetes, además naturalmente de los cables y motores eléctricos. Un transporte pequeño contiene en total en torno a 25 kg de cobre, subiendo esta cifra a 45 kg para los de mayor tamaño. También los trenes requieren grandes cantidades de cobre en su construcción: 1-2 toneladas en los trenes tradicionales y hasta 4 toneladas en los de alta velocidad. Además las catenarias contienen unas 10 toneladas de cobre por kilómetro en las líneas de alta velocidad.

3. Otros usos.
Una gran parte de las redes de transporte de agua en algún momento fueron hechas de cobre o latón, debido a su resistencia a la corrosión y sus propiedades anti-microbianas. El cobre se emplea también a menudo para los pomos de las puertas de locales públicos, y para utensilios sanitarios en hospitales ya que sus propiedades anti-bacterianas evitan el contagio de infecciones y la propagación de epidemias.
Por si fuera poco, desde el inicio de la acuñación de monedas en la Edad Antigua el cobre se emplea como materia prima de las mismas, a veces puro y, más a menudo, en aleaciones. Como vez el cobre es y ha sido muy importante en muchos aspectos.

Características de los CABLES para uso en VIVIENDA

Hoy hablaremos de las características de los cables para uso en vivienda. En los circuitos que utilizamos en las instalaciones eléctricas residenciales, la electricidad es llevada desde donde se genera hasta donde se usa a través de conductores de aluminio o de cobre, forrados con un material aislante; desde luego que el material aislante es no conductor, con esto se garantiza que el flujo de corriente sea a través del conductor.

Por lo general, los aislamientos de los conductores son a base de hule o termoplástico y se les da designaciones comerciales con letras.

Generalmente, estos conductores se venden en rollos o cajas de 100 metros de largo con una etiqueta que indica el color, el tipo de aislante, el grueso y el material del conductor, ya sea de cobre o de aluminio.

Hay varios tipos de conductores eléctricos pero el más utilizado en las instalaciones eléctricas residenciales es el llamado cable.

Los cables están hechos con racimos de varios hilos metálicos muy delgados, con un mínimo de 7 hilos y un máximo de 19 hilos trenzados, cubiertos con una o varias capas de aislante. También pueden ir solos o en parejas. Se usan para las instalaciones fijas de una casa, ya sean visibles u ocultas.

En el siguiente vídeo podrás conocer más sobre las características de los cables para uso en vivienda:

Características del cable para uso en vivienda

¿Qué es un cable? Es el medio por el que circula la corriente eléctrica. Se conforma de una parte conductora metálica, y un aislamiento. Para los cables dedicados a la construcción se permiten conductores de cobre o aluminio. El aislante hace que la corriente eléctrica circule exclusivamente por el área del conductor para evitar fallas.

Ver también: Conductores, semiconductores y aislantes

En el mercado existe gran variedad de conductores eléctricos. Los que se ocupan para construcción los del tipo THW-LS, THHW-LS, THHN o THWN-2. En estos conductores la tensión máxima es de 600 V. Se diferencian por la temperatura de operación del aislamiento. Por ejemplo, los THW-LS operan de 60 a 75 grados centígrados. Y los THHW-LS, THHN o THWN-2 operan a 90 grados. Las siglas significan:

• T = Termoplastic, aislamiento termoplástico basado en PVC
• H = Heat, resistente a altas temperaturas. Entre más H más es la temperatura.
• W = Water, resistente a lugares húmedos.
• LS = Low Smoke, tiene baja emisión de humos.
• N, significa que contiene Nylon en su composición.

La calidad de los materiales

Los cable del # 14 al # 10 invariablemente son de cobre. Cuando compres el material verifica su calidad. El cobre debe tener un color naranja claro o rosa. Quiere decir que es cable de primera. Si el cobre se observa oscuro, casi café, este cobre es reutilizado.

El diámetro del conductor debe coincidir con el que especifica la normatividad, es decir, las dimensiones de AWG, en apego a la tabla 310-106 “Tamaño o designación mínimo de los conductores”, de la NOM-001-SEDE-2012. El cable debe estar centrado dentro del aislamiento. Así, el esfuerzo térmico se repartirá homogéneamente. En caso contrario, se dañará más rápido y generará fallas. Para este tipo de conductores el número de hilos debe ser 7 o 19.

Si acercas una flama al aislamiento, este no debe propagar la flama. Así mismo, debe tener baja emisión de humos y de toxicidad. La cubierta del cable debe ser lisa y suave. Sin poros. De manera que al recorrer los conductores en la canalización no se atoren ni se rasguen y ninguna parte quede a la vista o haga contacto con las cajas o partes metálicas.

En apego a la NOM-001-SEDE-2012, Artículo 310-120, que se refiere al marcado, el conductor debe estar rotulado:

• Nombre o marca registrada del fabricante.
• Tipo de producto.
• Designación del conductor en milímetros cuadrados.
• Designación del conductor correspondiente en AWG o KCMil

Adquiere material de calidad verificando siempre el color del cobre, y que sea de marcas comerciales reconocidas.

Tipos de cables eléctricos

Los cables que utilizamos en las instalaciones eléctricas residenciales, comerciales o industriales, son un conjunto de hilos conductores de cobre o aluminio recubiertos de un material aislante, normalmente polietileno. El grosor del aislamiento dependerá de la cantidad de corriente eléctrica que transportará el cable y la temperatura a la que se verá sometido.

Se forma de hasta cuatro partes:

1. Conductor: Uno o varios hilos metálicos que conducen electricidad.
2. Aislamiento: Recubrimiento que impide la circulación externa de corriente eléctrica.
3. Capa de relleno: Aislante que envuelve a los conductores.
4. Cubierta: Protege de la temperatura al aislamiento.
   
   

   

   Ejemplo de conductor eléctrico: Cable coaxial

Ver también: ¿Qué características tienen los conductores eléctricos llamados Cables?

Cada cable podrá soportar una tensión distinta de acuerdo a la instalación eléctrica, como se ejemplifica a continuación:

1. Muy baja tensión: hasta 50 V
2. Baja tensión: hasta 1000 V
3. Media tensión: hasta 30 kV
4. Alta tensión: hasta 66 kV
5. Muy alta tensión: Más de 770 kV

De acuerdo a la instalación y necesidades, los cables que actualmente se utilizan con frecuencia son:

1. Cables para construcción: Para el armado de las instalaciones eléctricas.
   
   
   


2. Cables de pares: Para conexión de equipos telefónicos y redes.
   
   
   


3. Cable coaxial: Para llevar información (usualmente video) a través de sus conductores.
   
   
   


4. Cable de fibra óptica: Para transmisiones con distancias superiores a varios kilómetros.
   
   
   


5. Cable apantallado: Para equipos de audio.
   
   
   


6. Hilo de litz: Para la construcción de transformadores. El término hilo de litz tiene su origen en la palabra alemana litzendraht que significa hilo entretejido.
   
   
   

Lubricantes para cablear fácilmente en las instalaciones eléctricas

La introducción de cables siempre ha sido un reto para los electricistas, especialmente cuando se trata de introducir más de tres conductores en el tubo conduit. Existen lubricantes para facilitar el guiado de los cables en el interior de los tubos conduit de las instalaciones electricas residenciales. Estos lubricantes permite instalar más cable en menos tiempo, ya que reduce al máximo la fricción al momento de jalar.

Podemos encontrar los lubricantes en el mercado en dos presentaciones: lubricante líquido y lubricante en forma de gel.

El líquido lubricante se demora en secar y deja una capa lubricadora fina al haberse evaporado la base de agua. Este lubricante humedece y reviste el cable excepcionalmente, lubricando efectivamente, para inmersiones de larga distancia. Este producto es compatible con una amplia variedad de revestimientos de cable, incluyendo los de polietileno.

La cantidad de lubricante depende del diámetro de la tubería por la cual tenemos que introducir los cables. Por ejemplo, dosificado el lubricante líquido con spray, en ductos de diámetros de ½” a 1 ½” y en tramos de hasta 30 metros, podemos rociar los cables considerando la siguiente tabla.

La cantidad de lubricante puede variar debido al número de curvas y dificultad de instalación.

Ver también: Guía para cableado eléctrico.

Las principales características del líquido lubricante son:

1. Máxima reducción de fricción
2. No es tóxico
3. No deja residuos
4. No mancha
5. Sin olores
6. Ideal para cableado en interiores
7. Compatible con todos los forros de cable
8. No es flamable.

Está disponible en presentaciones de 950 ml, 3.8 litros, 9.6 litros y 18.9 litros.

El Gel lubricante es en base al agua, muy limpio, de alto rendimiento y tarda en secarse. Proporciona una reducción máxima de tensión en todo tipo de tirado de cables. Se recomienda especialmente para los tendidos largos, los que contienen curvas múltiples y los tirados realizados en un entorno caluroso. Al secarse, el gel lubricante se convierte en una película delgada y lubricante que retiene su lubricidad durante meses después del uso inicial.

Entre sus características encontramos:

1. No es flamable.
2. No es tóxico.
3. Sin olores.
4. No mancha.
5. Seguro para el entorno.
6. Ideal para cableados difíciles.
7. Compatible el revestimiento de los cables.
8. Se aplica fácilmente

El uso de estos lubricantes ayuda a reducir los tiempos de ejecución de nuestras instalaciones eléctricas residenciales.

Lo importante que es la correcta selección de conductores

Todos los que se dedican a las instalaciones de manera profesional saben lo importante que es una correcta selección de conductores. No sólo por el efecto eléctrico sino también por el costo que representa para los clientes.

Siempre se necesita tener en cuenta la importancia de la correcta selección de los conductores eléctricos. Algunos fabricantes desarrollan métodos tan sencillos para la selección de estos materiales que cada vez resulta más fácil. Solamente es cuestión de definir algunos parámetros y buscar en tablas el calibre adecuado; sin embargo, cualquier método no sirve de nada si no se tienen presentes los efectos de un mal cableado.

Los efectos de una mala selección

Una mala selección en el calibre del conductor produce:

• Efectos dañinos y funcionamiento irregular en los equipos eléctricos.
• Disminución de la vida útil del conductor.
• Variaciones en la tensión eléctrica.
• Cortes de suministro debido al daño en el conductor.
• Pérdida de energía por calentamientos y caídas de tensión.
• Cortocircuito, cuando la temperatura de un conductor es tal que llega a derretir el aislamiento.
• Sobrecalentamiento de líneas por un calibre menor al necesario.
• Riesgo de incendio, cuando se generan chispas en los conductores y que no activan las protecciones principales.
• Pérdidas económicas al usuario final. Este aspecto es muy importante. Puede hacer la diferencia entre que el cliente los recomiende debido al buen trabajo y desempeño de su instalación. O que pase lo contrario debido a la presencia de fallos constantes que consuman mayor cantidad de energía. O la necesidad de mantenimiento o reparación por vicios ocultos.

Factores a considerar en la correcta selección de conductores

Como reglas generales, los principales factores que se deben considerar al calcular el calibre mínimo para un conductor de baja tensión son:

• La sección del conductor debe poder transportar la corriente necesaria.
• La temperatura de operación del conductor no debe dañar su aislamiento.
• La caída de tensión debe estar dentro de los parámetros de funcionamiento del equipo eléctrico. Esto se determina en base a lo que solicita la NOM 001 SEDE 2012.

Es vital considerar los tres aspectos a la vez. En caso contrario se podrían ocasionar los siguientes problemas si la sección de cobre es menor a la requerida:

• El conductor tendrá mayor resistencia eléctrica, aumentando las pérdidas de energía.
• El conductor tendrá mayor temperatura de operación, aumentando la resistencia eléctrica y deteriorando el aislamiento.
• La caída de tensión en la línea será mayor a la permitida. Esto puede afectar la operación en el punto de carga y dañar los equipos.

Es normal que la corriente eléctrica provoque calentamiento en los conductores debido al efecto Joule. Pero un exceso en la temperatura originado por un conductor subdimensionado puede originar efectos negativos en su aislamiento. Puede provocar:

• La disminución de la resistencia de aislamiento
• La reducción de la resistencia mecánica
• La disminución de su vida útil
• El envejecimiento o deterioro del aislamiento como grietas o cristalización.

Otros aspectos importantes

El servicio que ofrece la energía eléctrica y la seguridad dependen, entre otros aspectos, de la calidad e integridad de los aislamientos de los conductores.

Otro factor que puede afectar a un conductor bien seleccionado, pero que no cuenta con la protección adecuada. Por ejemplo si está expuesto directamente a la luz del sol. Los rayos ultravioleta degradarán rápidamente el aislamiento provocando riesgo de fugas de corriente, chispas y arcos eléctricos.

Para brindar una protección integral, una vez que se determina el número de conductores a utilizar en una trayectoria, es necesario seleccionar:

• La canalización adecuada respetando el factor de relleno
• El tipo de material
• El número de curvas
• El método de instalación

Uno de los vicios ocultos más comunes es el daño en el aislamiento al momento del jalado del conductor; este fenómeno se presenta con mucha más frecuencia cuando se utilizan chalupas y cajas metálicas. Por ejemplo, al instalar un alimentador para una bomba de agua. Si el cableado queda expuesto, lo mejor es seleccionar una canalización no metálica ETN como Negro. Esta debe contar con protección de rayos ultravioleta y que además esté disponible en las medidas más usadas (1/2" y 3/4").

Si no se cuida que la caída de tensión sea correcta:

• El circuito y los conductores trabajarán fuera de norma.
• Pueden dañarse los equipos alimentados, o no dar el servicio requerido.

Con lo anterior, se reitera que la correcta dimensión de los conductores eléctricos es vital para la operación eficiente y segura de una instalación eléctrica. Por tal motivo es primordial que se considere este aspecto al momento de diseñar una instalación eléctrica.

¿Qué opinas de lo importante que es la correcta selección de conductores? Déjanos tu comentario.

Circuitos alimentadores en instalaciones eléctricas residenciales

La NOM-001-SEDE-2012 es la norma actual aplicable a todas las instalaciones eléctricas, desde las residenciales hasta las industriales. En este número actualizaremos algunos términos, útiles en el trabajo diario.

El objetivo de la NOM-001-SEDE-2012 es establecer las especificaciones y lineamientos de carácter técnico que tienen que cubrir las instalaciones destinadas a la utilización de la energía eléctrica, a fin de que ofrezcan condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades, en lo referente a la protección contra:

• Choques eléctricos


• Efectos térmicos


• Sobrecorrientes


• Corrientes de falla


• Sobretensiones

El cumplimiento de las disposiciones indicadas en esta norma garantiza el uso de la energía eléctrica en forma segura; no intenta ser una guía de diseño, ni un manual de instrucciones para personas no calificadas, por lo cual los trabajos del sistema eléctrico deben ser realizados por personal calificado y certificado.

Los métodos de cableado para la NOM-001-SEDE-2012 son todos aquellos en los cuales los conductores, protecciones, apartarrayos y supresores de picos, están considerados. Ahí se encuentran también los sistemas de tierra, alimentadores y circuitos derivados.

¿Qué son los circuitos alimentadores?

Los alimentadores son los que suministran energía a las cargas de los circuitos derivados, como se muestra en el siguiente diagrama unifilar:

Los alimentadores pueden ser de dos tipos:

1. De hasta 600 V.


2. Más de 600 V.

Ver también: Circuitos alimentadores (parte III)

En el caso de las instalaciones eléctricas residenciales, los alimentadores son de hasta 600 V; por lo tanto los conductores de los alimentadores deben tener una ampacidad (corriente máxima), que cumpla con las siguientes tres características:

1. No debe ser menor a la suma de las cargas en los circuitos derivados alimentados.


2. Cubrir las demandas de las cargas adicionales, como por ejemplo aires acondicionados que no hayan sido considerados como alumbrado general, o circuitos de alimentación generales o para pequeños electrodomésticos.


3. Si la vivienda se encontrara en una granja, deben considerarse aspectos adicionales y específicos, debido a que pueden presentarse circuitos para secado o calefacción.

¿Cuál es el tamaño mínimo de los conductores del circuito alimentador?

En general el tamaño mínimo del conductor del circuito alimentador, antes de la aplicación de cualquier ajuste o de factores de corrección, debe tener una ampacidad permisible no menor a la carga no continua, más el 125 por ciento de la carga continua; a menos que el ensamble, incluyendo los dispositivos de sobrecorriente que protegen los alimentadores, esté aprobado para operación al 100 por ciento de su valor nominal. Si esto ocurre, entonces se permitirá que la ampacidad de los conductores de los alimentadores no sea menor a la suma de la carga continua, más la carga no continua.

Por otro lado, se permite que los conductores puestos a tierra que no están conectados a un dispositivo de protección contra sobrecorriente se dimensionen al 100 por ciento de las cargas continuas y no continuas.

Cuando lleven el total de la carga alimentada por los conductores de acometida, la ampacidad de los conductores del alimentador no debe ser menor a la de éstos (55 amperes o menos). En el caso específico de los conductores de unidades de vivienda individuales o de casas móviles, no es necesario que los conductores de los alimentadores sean mayores que los de acometida. Sin embargo deberán tener un tamaño que evite una caída de tensión superior al 3 por ciento en la salida más lejana para cargas de fuerza, calefacción, alumbrado o cualquier combinación de ellas, y en los que la caída máxima de tensión de los circuitos alimentadores y derivados hasta la salida más lejana no supere el 5 por ciento; esto ofrecerá una eficiencia de funcionamiento razonable.

Para alimentadores de hasta 600 V, la ampacidad de los conductores puede ser determinada mediante el uso de tablas, con la aplicación de sus respectivos factores de ajuste y la corrección de temperatura, para el valor nominal de temperatura del conductor, siempre que la ampacidad corregida y ajustada no exceda la ampacidad para el valor nominal, o bajo la supervisión de ingeniería.

El tamaño del conductor puesto a tierra del circuito alimentador, cuando esté instalado, no debe ser menor al exigido en la Tabla 250-122, excepto cuando los conductores puestos a tierra estén instalados en paralelo, en canalizaciones múltiples o cables.

Conductores eléctricos

La energía eléctrica prácticamente mueve al mundo en donde vivimos y nos desarrollamos los seres humanos. Por lo tanto, los conductores eléctricos son imprescindibles, ya que transportan la energía eléctrica tan valiosa e importante en la vida moderna.

Los cables, como comúnmente se conoce a los conductores, portan la energía eléctrica al lugar en donde se requiere para que esté disponible en el momento que se necesita.

Para que la energía eléctrica pueda ser transmitida de un lugar a otro, se requiere que exista una diferencia de tensión (Voltaje, unidad “Volt”) y de un conductor eléctrico que esté conectado a dos puntos.

Para tener un buen conductor eléctrico (cable) y dar un uso adecuado a esta energía, se requiere de 2 elementos básicos; uno es el elemento metálico que permita con la menor resistencia posible el desplazamiento del flujo de electrones (Corriente eléctrica, unidad “Amper”) a través de él y otro es un material aislante o dieléctrico (Material que opone gran resistencia al paso de la corriente eléctrica, unidad “Ohm”) que no conduce o aísla la electricidad, para que logre aislar a la energía que fluye a través del metal (conductor). En otras palabras: el aislamiento es el material que contiene y mantiene a la electricidad dentro del conductor metálico eléctrico mientras la electricidad está presente; es lo que evita que la electricidad se disperse y se pierda a tierra o provoque un cortocircuito.

Baja Tensión

En cualquier instalación eléctrica de Baja Tensión (BT, máximo 600 volts) notaremos que lo más usual es que se realicen con conductores eléctricos hechos con alambres de cobre (Cu) cableados en forma concéntrica clase B y C (Ref. NEC); el cobre -como es bien sabido- es un excelente conductor de electricidad, ya que ofrece muy poca resistencia al paso de corriente eléctrica, además que el porcentaje de presencia de este mineral en la naturaleza es abundante, cosa que lo hace muy disponible para su utilización en la fabricación de cables eléctricos.

También existen cables hechos con alambres o hilos de aluminio cableados (Al), material que ofrece mayor resistencia al paso de corriente eléctrica si lo comparamos contra el Cu. El aluminio, al igual que el cobre, es abundante en la naturaleza en ciertas regiones del planeta, por lo que es muy competitivo en cuestión de costo y presenta algunas opciones de aplicaciones eléctricas muy notables por su densidad, peso y flexibilidad.

A los conductores de cobre (Cu) y aluminio (Al) comúnmente se les forra (aísla) con un aislamiento termoplástico o termofijo según sea su aplicación; también son usados sin ningún tipo de aislamiento (cables desnudos) en la transmisión y distribución de energía eléctrica aérea (Al) o en sistemas de protección puesta a tierra (Cu).

Un compuesto termoplástico tiene la característica de fundirse cuando se le aplica calor y un termofijo es un compuesto que no altera su estructura molecular ni se reblandece cuando se le aplica calor. Si se le aplicara demasiada temperatura a un compuesto termoplástico, este podría llegar al punto de fusión y una vez que alcance la temperatura ambiente (promedio de 30°C) recuperar su estructura original con la forma del molde que lo contenga, cosa que no sucede en los compuestos termofijos, estos al ser sometidos a altas temperaturas llegan al momento en que pueden carbonizarse pero no derretirse, esto se debe a que su cadena molecular dejó de ser lineal para convertirse en cadena cruzada o reticulada (Proceso de Vulcanización).

Su vida útil

Se estima que la vida útil de un conductor eléctrico, en condiciones normales de operación y con un buen mantenimiento, puede ser de hasta 30 a 40 años; esto depende directamente del medio ambiente en que se haya instalado, de las condiciones de carga y de la calidad de mano de obra en la instalación.

La temperatura de operación normal en un conductor eléctrico aislado puede ser de 60°C, 90°C y 105°C, con estas temperaturas el compuesto que lo aísla no sufre ningún daño y opera permanentemente durante toda su vida. Estos cables eléctricos pueden trabajar a temperaturas de 105°C en periodos cortos en sobrecarga. Finalmente pueden resistir temperaturas de hasta 150°C en cortocircuito por tiempos muy breves, (microsegundos) tiempo en los que se abre el circuito por dispositivos de seguridad (fusibles, tapón fusible o interruptores automáticos). En los casos de operación en sobrecarga o cortocircuito, los cables no pierden funcionalidad; pero la vida útil de estos se verá reducida por los efectos térmicos sufridos en el aislamiento que se envejece.

Ver también: La calidad de los conductores eléctricos

Las dimensiones de estos cables, o sea el calibre en sus unidades de medida AWG (American Wire Gauge), kCM (Mil Circular Mil) o mm2 (Área cuadrada en un corte transversal del cable en milímetros cuadrados), la sección del conductor es directamente proporcional a la corriente que se determinó circulara en un circuito, con base en las cargas que alimentará el conductor eléctrico (equipos, aparatos, motores, luminarias, etc), distancias y medio ambiente donde se instalará el cable; apegados a las Normas de Instalaciones Eléctricas Mexicanas denominadas NOM-001-SEDE vigente.

El más utilizado en inmuebles

En instalaciones fijas de BT (Baja Tensión) existe un conductor sumamente usado en la instalación eléctrica de inmuebles, como son casa-habitación, oficina, escuelas, hospitales, auditorios, centros de trabajo, hoteles, museos, teatros, cines, estadios, centros comerciales, o donde se sabe que habrá concentraciones públicas (de al menos 5 personas); es el conocido como cable THHW-LS (aislamiento de PVC con baja emisión de humos). Este conductor es exigido por las Normas de Instalaciones Eléctricas Mexicanas, NOM-001-SEDE vigente, dadas sus características dieléctricas, químicas, mecánicas, térmicas y ecológicas del compuesto aislante. Su diseño ha sido el resultado de un proceso y serie de mejoras a base de experiencias pasadas, buscando salvaguardar la vida de los seres humanos y proteger el medio ambiente.

De inicio los cables para BT eran aislados con Policloruro de Vinilo (PVC 60°C) simple en cable THW, con temperatura máxima de operación 60°C, y sin la propiedad LS (Low Smoke), que tiene características agresivas y nocivas para el ser humano; cuando este compuesto es inflamado, emite humos oscuros y densos que en cuestión de segundos inundan cualquier habitación cerrada, bloqueando la visibilidad de las personas para encontrar puertas o ventanas que les permitan escapar a la hora de que se queman los cables por un cortocircuito.

En la mayoría de los inmuebles, el cobre se utiliza por razones prácticas. Los terminales de conexión como para enchufes hechos de aluminio serían mucho más grandes, lo que resultaría muy poco práctico.

A su vez, el PVC simple emite gases ácidos y tóxicos (Ácido clorhídrico) que envenenan cualquier ser vivo en cuestión de minutos si no se sale de inmediato de esa habitación; esos cables que además del PVC simple, en una opción denominada THHN (Nylon) llevan una capa final de nylon que permite la propagación del incendio y la emisión de gases tóxicos, el fuego de los cables pasaba a los muebles o a cualquier material inflamable combustible, que se encontraba en las habitaciones. Todo esto resultaba una fórmula muy letal. En situaciones como esta las personas no morían por el fuego, en realidad morían por asfixia al quedar atrapados y no encontrar salidas, por lo que venía el desmayo y el fallecimiento por envenenamiento al inhalar los gases tóxicos, para finalmente terminar consumidos por las llamas.

Actualmente el compuesto aislante que se aplica a los conductores para los usos que se mencionaron es THHW-LS, un compuesto que es sometido a métodos de prueba muy exigentes en laboratorios acreditados y avalados por Entidades de Acreditación y de Normalización como son la EMA (Entidad Mexicana de Acreditación) y la ANCE (Asociación de Normalización y Certificación del Sector Eléctrico A.C.) para garantizar la seguridad de las personas e instalaciones en donde es usado este conductor. Este compuesto a la hora de ser inflamado por llama directa o por un cortocircuito, cuenta con un agregado en su fórmula que le da la propiedad LS (Low Smoke), emite humos menos densos y no oscuros, lo que permite a las personas encontrar salidas rápidamente.

Plásticos eléctricos, una nueva realidad

Un material recurrente en las investigaciones sobre nuevos materiales son los plásticos eléctricos. Hasta hace poco se ignoraba que sus propiedades eléctricas o magnéticas fueran las protagonistas de su aplicación final, y continúan sorprendiéndonos con nuevos usos.
Los plásticos eléctricos constituyen un subgrupo de los denominados materiales eléctricos, concretamente el de los polímeros o "plásticos" con características eléctricas útiles. Un polímero es un compuesto químico, natural o sintético, creado de una reacción química en la que dos o más moléculas se combinan para formar otra en la que se repiten las unidades estructurales.

Aunque, en general, en este tipo de materiales sólo se suelen incluir aquellos que son conductores o semiconductores, pues son los que están teniendo más atención por parte de las grandes empresas, es razonable considerar también a todos aquellos plásticos que poseen propiedades útiles, por ejemplo, aquellos que actúan como aislantes, dieléctricos para condensadores, agentes encapsulantes, adhesivos y materiales para la fabricación de circuitos electrónicos. Algunos de estos usos son bastante simples en un sentido químico, pero son necesarios como partes integrales de los procesos completos de embalaje y protección de circuitos integrados frágiles, pues evitan su daño, al prevenir, entre otras cosas, los efectos perjudiciales de la humedad y corrosión.
Surgieron como sustitutos, en ciertas aplicaciones, de otros materiales inorgánicos eléctricos más convencionales como el cobre o el silicio, y han despertado extraordinario interés al poseer, adicionalmente a sus propiedades eléctricas tan deseadas, otras que no tienen los materiales inorgánicos convencionales, como flexibilidad, baja densidad y bajo costo. Otra ventaja es que permiten obtener con facilidad piezas con geometrías complejas.

Ver también: 6 nuevas clases de materiales eléctricos

En estos momentos, existe una carrera científica vertiginosa en cuanto a la búsqueda de los materiales plásticos ideales para todo tipo de aplicaciones eléctricas. Algunos investigadores nos hablan de moléculas orgánicas que son capaces de autoorganizarse en capas ultrafinas (menos de seis nanómetros) para su uso en los componentes dieléctricos o no conductores de un transistor. Otros, de transistores orgánicos que permitan encender y apagar la luz de los diodos orgánicos. Otros, proponen materiales híbridos compuestos por semiconductores inorgánicos y polímeros con lo que se obtiene nuevos materiales fácilmente procesables con una eficiencia energética aceptable para utilizarse como células solares.
Según lo anterior, en términos de investigación, es crucial la síntesis de nuevos polímeros, su análisis estructural y caracterización, así como la de nuevos materiales compuestos a partir de polímeros con especiales propiedades eléctricas, ópticas y electro-ópticas.

Es importantísimo controlar todos los aspectos relativos a los procesos de los nuevos materiales considerados, por lo tanto, los aspectos científicos más importantes se enfocan al entendimiento fundamental de las relaciones síntesis-procesado-estructura-propiedades de los materiales orgánicos eléctricos, y esto se consigue, en general, a través de la utilización de técnicas de caracterización especiales, por ejemplo: electro-ópticas, de medidas fotofísicas, microscopía electrónica de barrido,
microscopía electrónica de transmisión, etcétera.
El gran potencial de aplicación de los polímeros o, dicho en palabras más llanas, ‘plásticos eléctricos’, es evidente, no obstante, todavía queda mucho trabajo por hacer. Y éste no se debe restringir únicamente a conocer mejor y de manera más profunda dichos materiales, sino que también debe abrirse a la búsqueda de nuevas aplicaciones, entre otras, aquellas en las que los plásticos ofrezcan más ventajas que las que nos dan los materiales que hoy en día se están utilizando.