¿Qué es un conductor?
El conductor es un elemento que transporta corriente de un punto a otro. El conductor de corriente más común es el cobre. Cada conductor tiene una corriente de funcionamiento nominal, depende de la sección del conductor. El conductor tiene un material aislante como el termoplástico que se deteriora con el tiempo o el mal uso.
¿Cuáles son los problemas que normalmente afectan a los conductores?
El conductor se encuentra generalmente con los siguientes 2 problemas en el circuito eléctrico :
Sobrecarga - Cuando hacemos que pase más corriente de que puede soportar el conductor. Existen diferentes secciones de conductores, que se pueden encontrar en el mercado, por ejemplo conductor de 2.5mm2,4mm2, 6mm2, entre otros. Dependiendo de la sección del conductor puede soportar cierta capacidad de corriente.
Ejemplo: Se utiliza un conductor de 15 A de capacidad en el circuito. Si el equipo empieza a demandar 20 A, se supera la capacidad del conductor y por tanto generará una sobrecarga.
La sobrecarga puede causar que se queman los conductores, lo que puede causar otro problema más grave como un cortocircuito.
Cortocircuito - Es cuando una corriente de muy alto valor pasa por el circuito. El cortocircuito se genera cuando se cruzan 2 fases por falla de aislamiento de los conductores o contacto accidental, la corriente multiplica muchas veces su valor.
Ejemplo: Debido al dimensionamiento incorrecto del conductor en el circuito eléctrico, se produjo una sobrecarga y como efecto de esta los conductores se quemaron, perdieron su aislamiento y las fases se cruzaron. La resistencia de los conductores ha vuelto a 0 y la corriente se ha multiplicado 1000 veces.
Estos valores de corriente son muy agresivos y provocan daños en los conductores del circuito, daños en las máquinas o, en el peor de los casos, un incendio.
¿Cómo dimensionar los conductores eléctricos en una instalación residencial?
Según el código nacional la sección de conductor recomendado para el circuito de iluminación es de 2,5 mm2. La demanda no es alta gracias a las nuevas tecnologías como los LEDs que ofrecen alta luminosidad y bajo consumo. Nota: La sección de conductor para control de alumbrado puede ser de 1.5 mm2, pero tiene que ser utilizado unicamente para este propósito.
La sección de conductor recomendado para el circuito de tomacorriente es de 4 mm2. El conductor tiene que ser más grueso para soportar las exigencias de dispositivos como frigorífico, televisor, microondas, etc.
Los conductores a instalar deben estar aislados compuesto con termoplástico libre de halógenos. Este conductor está especialmente diseñado para cableado de alta seguridad para lugares donde hay una alta concentración de personas debido a su aislamiento al ser expuesto al fuego no se emite gases tóxicos, y la emisión de humos opacos en comparación con el conductor de PVC convencional. Estos permiten a los usuarios encontrar fácilmente una ruta y evacuar con facilidad en caso de incendio sin ningún riesgo para la salud humana.
En la siguiente tabla de referencia apreciamos las capacidades de corriente permisibles en instalaciones de tubo de máximo 3 conductores. La tabla es basada en temperatura ambiente de 30 °C :
Las capacidades de corriente pueden variar según la marca o el tipo de conductor. Con fines de aprendizaje utilizamos únicamente conductores milimetrados según la Norma Técnica Peruana (NTP) la cual es similar a la norma IEC.
Ejemplo: En la tabla encontramos que el conductor TW-80 de sección de 2,5 mm2 recomendado para el circuito de iluminación soporta capacidades de hasta 24 A, mientras que el conductor de sección de 4 mm2 recomendado para el circuito de tomacorriente soporta hasta 31 A.
¿Qué otros factores hay que tener en cuenta al dimensionar un conductor?
1. Operación máxima del conductor
La vida útil de los conductores es de 20 a 25 años si dimensionamos y protegemos el conductor correctamente. Se recomienda que los conductores operen a un máximo del 75% de su capacidad para evitar el sufrimiento del conductor durante sobrecargas como calefacción o desgaste mecánico y garantizar la máxima vida útil. De lo contrario, si el conductor está mal dimensionado y protegido, la vida útil puede bajar a 5-10 años.
Entonces, ¿cómo calcular la dimensión correcta del conductor para garantizar el uso máximo de la vida útil? Vamos paso a paso:
- Revisa la tabla de carga para ver la demanda máxima del circuito.
- Multiplica la demanda máxima por 1,25 que representa el factor de seguridad
Ejemplo: La demanda máxima del circuito es de 16 A y multiplicamos este valor por 1,25 para calcular el funcionamiento máximo del 75% de la capacidad del conductor. El resultado es 20 A. Hemos calculado que deberíamos comprar un conductor con una capacidad de corriente de 20 A para el circuito para que se mantenga la vida útil máxima del conductor.
2. Caída de tensión del conductor
Otro factor a tener en cuenta a la hora de realizar un proyecto residencial es la caída de tensión del conductor. Según la norma, la caída de tensión debe ser menor o igual al 2,5%; y la caída de voltaje total máxima en el alimentador y los circuitos derivados hasta la salida o punto de uso más lejano, no exceda el 4%.
¿Cómo calcular la caída de tensión del conductor? Veamos la siguiente fórmula.
Ejemplo: El conductor de cobre 4mm2 lleva una corriente de carga resistiva 26A a una distancia de 6,5 Mt en un circuito monofásico. Con la ayuda de la fórmula hemos calculado que la caída de tensión del conductor es de 0,65% lo que representa 1,45 V. Este conductor cumple con la norma.
En el caso de que el conductor no cumpla con el estándar de caída de voltaje, se debe seleccionar el conductor más grueso.
3. Temperatura de operación
La temperatura es otro factor importante al dimensionar un conductor. Si la instalación es en un lugar donde hace demasiado calor o demasiado frío, tenemos que utilizar ciertos factores de corrección para dimensionar correctamente el conductor. Estos factores de corrección se pueden encontrar en las fichas técnicas del fabricante del conductor o en el código nacional.
Que colores de los conductores usar en la instalación?
De acuerdo con la norma NTP 370.252, dependiendo del tipo de circuito, se debe utilizar la siguiente identificación:
1. Para circuitos monofásicos en corriente alterna o continua
-
1 conductor negro y 1 conductor rojo; o
-
1 conductor negro y 1 conductor blanco (o gris natural o blanco con franjas coloreadas, en caso de requerirse conductores identificados.)
- 1 conductor verde-amarillo (para sistema de tierra)
2. Para circuitos trifásicos
- 1 conductor rojo (para fase A o fase R)
- 1 conductor negro (para fase B o fase S)
- 1 conductor azul (para fase C o fase T)
- 1 conductor blanco o gris natural (cuando se requiera conductor neutro
Como ya sabe cómo seleccionar y dimensionar un conductor para instalaciones residenciales, veamos ahora cómo proteger el conductor para maximizar la vida útil. Revise el artículo ''Interruptores termomagnéticos: Funcionamiento y su implementación en instalaciones residenciales.''