Cable eléctrico - Electrical cable

Diagrama de cable eléctrico
Cable de red flexible con tres conductores de cobre macizo de 2,5 mm 2

Un cable eléctrico es un conjunto de uno o más cables que corren uno al lado del otro o agrupados, que se utiliza para transportar corriente eléctrica .

Un conjunto de cables es la composición de uno o más cables eléctricos y sus conectores correspondientes . Un conjunto de cables no es necesariamente adecuado para conectar dos dispositivos, pero puede ser un producto parcial (por ejemplo, para ser soldado a una placa de circuito impreso con un conector montado en la carcasa). Los conjuntos de cables también pueden adoptar la forma de un árbol de cables o un mazo de cables , que se utiliza para conectar muchos terminales entre sí.

Etimología

El término cable se refería originalmente a una línea náutica de longitud específica donde se combinan múltiples cuerdas para producir una línea gruesa y fuerte que se usaba para anclar barcos grandes. A medida que se desarrolló la tecnología eléctrica, la gente pasó de usar alambre de cobre desnudo a usar grupos de alambres y varios métodos de revestimiento y grillete que se parecían al cableado mecánico, por lo que se adoptó el término para el cableado eléctrico . En el siglo XIX y principios del XX, los cables eléctricos solían aislarse con tela, goma o papel. Los materiales plásticos se utilizan generalmente en la actualidad, a excepción de los cables de alimentación de alta fiabilidad. El término también se ha asociado con las comunicaciones debido a su uso en las comunicaciones eléctricas.

Usos modernos

Cables refrigerados por aceite de 6 pulgadas (15 cm) de diámetro exterior, que atraviesan la presa Grand Coulee en todas partes. Un ejemplo de cable pesado para transmisión de energía.

Los cables eléctricos se utilizan para conectar dos o más dispositivos, lo que permite la transferencia de señales eléctricas o energía de un dispositivo a otro. Los cables se utilizan para una amplia gama de propósitos y cada uno debe adaptarse para ese propósito. Los cables se utilizan ampliamente en dispositivos electrónicos para circuitos de señal y potencia. La comunicación a larga distancia se realiza a través de cables submarinos . Los cables de alimentación se utilizan para la transmisión masiva de energía de corriente alterna y continua, especialmente si se utilizan cables de alto voltaje . Los cables eléctricos se utilizan ampliamente en el cableado de edificios para circuitos de iluminación, energía y control instalados permanentemente en edificios. Dado que todos los conductores de circuito necesarios se pueden instalar en un cable a la vez, se ahorra trabajo de instalación en comparación con algunos otros métodos de cableado.

Físicamente, un cable eléctrico es un conjunto que consta de uno o más conductores con sus propios aislamientos y pantallas opcionales, cubiertas individuales, protección del conjunto y cubiertas protectoras. Los cables eléctricos se pueden hacer más flexibles trenzando los alambres. En este proceso, los alambres individuales más pequeños se retuercen o trenzan juntos para producir alambres más grandes que son más flexibles que alambres sólidos de tamaño similar. Agrupar alambres pequeños antes del trenzado concéntrico agrega la mayor flexibilidad. Los alambres de cobre en un cable pueden estar desnudos o pueden estar recubiertos con una capa delgada de otro metal, generalmente estaño, pero a veces oro , plata o algún otro material. El estaño, el oro y la plata son mucho menos propensos a la oxidación que el cobre, lo que puede alargar la vida útil del cable y facilitar la soldadura . El estañado también se utiliza para proporcionar lubricación entre hebras. El estañado se utilizó para ayudar a eliminar el aislamiento de caucho. La colocación ajustada durante el trenzado hace que el cable sea extensible (CBA, como en los cables de los auriculares telefónicos).

Los cables se pueden sujetar y organizar de forma segura, por ejemplo, mediante el uso de canales , bandejas de cables , bridas o cordones de cables . Los cables de flexión continua o flexibles utilizados en aplicaciones móviles dentro de portacables se pueden asegurar mediante dispositivos de alivio de tensión o bridas para cables.

A altas frecuencias, la corriente tiende a correr a lo largo de la superficie del conductor. Esto se conoce como efecto piel .

Prueba de fuego en Suecia , que muestra que el fuego se propaga rápidamente a través de la quema del aislamiento del cable, un fenómeno de gran importancia para los cables utilizados en algunas instalaciones.
Cable de alimentación de un solo conductor de 500.000 mil circulares (254 mm 2 )

Cables y campos electromagnéticos

Cableado de par trenzado

Cualquier conductor portador de corriente , incluido un cable, irradia un campo electromagnético . Asimismo, cualquier conductor o cable recogerá energía de cualquier campo electromagnético existente a su alrededor. Estos efectos son a menudo indeseables, en el primer caso equivalen a una transmisión no deseada de energía que puede afectar negativamente a los equipos cercanos oa otras partes del mismo equipo; y en el segundo caso, captación no deseada de ruido que puede enmascarar la señal deseada transportada por el cable o, si el cable transporta voltaje de alimentación o de control, contaminarlos hasta el punto de causar un mal funcionamiento del equipo.

La primera solución a estos problemas es mantener cortas las longitudes de los cables en los edificios, ya que la captación y la transmisión son esencialmente proporcionales a la longitud del cable. La segunda solución es enrutar los cables lejos de los problemas. Más allá de esto, existen diseños de cables particulares que minimizan la captación y transmisión electromagnéticas. Tres de las principales técnicas de diseño son el blindaje , la geometría coaxial y la geometría de par trenzado .

El blindaje utiliza el principio eléctrico de la jaula de Faraday . El cable está revestido en toda su longitud con una lámina o malla de alambre. Todos los cables que corren dentro de esta capa de blindaje estarán en gran medida desacoplados de los campos eléctricos externos , particularmente si el blindaje está conectado a un punto de voltaje constante, como tierra o tierra . Sin embargo, el blindaje simple de este tipo no es muy efectivo contra campos magnéticos de baja frecuencia , como el "zumbido" magnético de un transformador de potencia cercano . Un blindaje conectado a tierra en cables que operan a 2.5 kV o más recolecta la corriente de fuga y la corriente capacitiva, protegiendo a las personas de descargas eléctricas e igualando la tensión en el aislamiento del cable.

El diseño coaxial ayuda a reducir aún más la transmisión y captación magnética de baja frecuencia. En este diseño, el blindaje de lámina o malla tiene una sección transversal circular y el conductor interno está exactamente en su centro. Esto hace que los voltajes inducidos por un campo magnético entre el blindaje y el conductor del núcleo consistan en dos magnitudes casi iguales que se cancelan entre sí.

Un par trenzado tiene dos hilos de un cable trenzados entre sí. Esto se puede demostrar colocando un extremo de un par de cables en un taladro manual y girando mientras se mantiene una tensión moderada en la línea. Cuando la señal de interferencia tiene una longitud de onda larga en comparación con el tono del par trenzado, las longitudes alternas de cables desarrollan voltajes opuestos, que tienden a cancelar el efecto de la interferencia.

Protección contra incendios

En la construcción de edificios , el material de la cubierta del cable eléctrico es una fuente potencial de combustible para incendios. Para limitar la propagación del fuego, se pueden utilizar materiales de revestimiento de cables o revestimientos que sean retardadores de fuego. La cubierta de plástico de algunos cables revestidos de metal se puede quitar durante la instalación para reducir la fuente de combustible para los incendios. Los revestimientos inorgánicos y las cajas alrededor de los cables protegen las áreas adyacentes de la amenaza de incendio asociada con el revestimiento de cables sin protección. Sin embargo, esta protección contra incendios también atrapa el calor generado por las pérdidas de los conductores, por lo que la protección debe ser delgada.

Para proporcionar protección contra incendios a un cable, el aislamiento se trata con materiales ignífugos o se utiliza un aislamiento mineral no combustible (consulte Cable revestido de cobre con aislamiento mineral ) .

Tipos

Un cable eléctrico de 250 V, 16 A en carrete.

Códigos y colores

CENELEC HD 361 es una norma ratificada publicada por CENELEC, que se refiere al tipo de marcado de alambres y cables, cuyo objetivo es armonizar cables. Deutsches Institut für Normung (DIN, VDE) ha publicado una norma similar (DIN VDE 0292).

Cables híbridos

Los cables eléctricos y ópticos híbridos se pueden utilizar en aplicaciones inalámbricas de fibra a la antena para exteriores (FTTA). En estos cables, las fibras ópticas transportan información y los conductores eléctricos se utilizan para transmitir energía. Estos cables se pueden colocar en varios entornos para servir antenas montadas en postes, torres u otras estructuras. Es posible que se apliquen las normas de seguridad locales.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

  • RM Black, La historia de los alambres y cables eléctricos , Peter Pergrinus, Londres 1983 ISBN  0-86341-001-4
  • BICC Cables Ltd, "Manual de cables eléctricos", WileyBlackwell; Londres 3ra edición 1997, ISBN  0-632-04075-0

enlaces externos