Cables de media tensión: aluminio vs. cobre

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"Ante las notables diferencias de precios surgidas durante los últimos 3 años entre el cobre y el aluminio, se ha visto la importancia de reemplazar el conductor tradicional de cobre por su equivalente en aluminio."

Por lo anterior, consideramos importante dar a conocer a los lectores los aspectos técnicos y económicos que se deben tener en cuenta a la hora de seleccionar el conductor de cobre o el conductor de aluminio en los cables de media tensión.Equivalencias eléctricasLa relación de resistividad eléctrica entre el conductor de aluminio (28,172 ohm-mm²/km) y el conductor de cobre (17,241 ohm-mm²/km) es de 1,634, razón por la cual el conductor de aluminio equivalente debe tener un área mayor en dicha proporción, lo que equivale a utilizar conductores de aluminio dos (2) calibres mayores a los correspondientes en cobre, así: cobre calibre 4 AWG equivale a un calibre 2 AWG en aluminio.En la tabla 1 se suministran estas equivalencias con los respectivos parámetros eléctricos tales como: Resistencia eléctrica, capacidad de corriente y corriente de cortocircuito, apreciándose la similitud entre ellos, teniendo en cuenta las mismas condiciones de instalación.CostosHace 3 años, 1 kg de cobre no costaba más de un 20% por encima del costo de 1 kg de aluminio, mientras que en el 2008 tuvo un período donde ladiferencia fue de 140% aproximadamente. En consecuencia, el costo del cable de aluminio de media tensión terminado está entre un 30% y un 40% más económico comparado con el cable equivalente de cobre.ConectividadLos accesorios para cables de media tensión son básicamente las terminaciones y empalmes, los cuales se encuentran en el mercado en dos tecnologías: termocontraibles en frío (preensanchados) y en caliente.Las terminaciones y empalmes para cables de media tensión con aislamiento polimérico pueden usarse indiferentemente, bien para conductoresde cobre como para conductores de aluminio, ya que el desempeño o función de estos accesorios no depende del material con que se fabrique el conductor.Estos accesorios han sido usados ampliamente en cables de media tensión con conductor en cobre o aluminio, desde hace más de 25 años, con un excelente desempeño.Cuando se trabajan cables de media tensión, los conectores básicos son las bornas usadas en terminaciones para conectar el cable a los equipos.Para empalmes, se emplean los conectores tubulares para llevar a cabo la conexión eléctrica y mecánica entre los dos conductores a empalmar.Se debe prestar especial atención a los conectores empleados en terminaciones y empalmes, ya que la selección de éstos, estrictamente hablando, dependerá del material del conductor (aluminio o cobre) usado en la fabricación del cable demedia tensión.En el caso de las terminaciones, debe haber también compatibilidad entre el material de la borna terminal instalada en la terminación de media tensióny el borne o dispositivo de conexión del equipo al que estamos llegando, ej.: transformador, barrajes,etc., para evitar problemas de corrosión galvánica.El diseño de las terminaciones, permite que se haga un sello hermético en el extremo de la terminación, con lo cual se eliminan los problemas de corrosión que se pudieran presentar entre el material del conductor y el material de la borna terminal.En el mercado encontramos bornas terminales fabricadas en cobre, aluminio y aleación cobre-aluminio;estas últimas permiten hacer conexiones bimetálicasy todas ellas pueden usarse hasta 35 kV. La selección final de la borna terminal dependerá (además del nivel de tensión a que va a operar), de los materiales de conductor y del equipo, siemprebuscando compatibilidad entre ellos para evitar problemas de corrosión.Los conectores tubulares usados en los empalmes trabajan en un ambiente sellado, lo cual nos permite controlar los problemas de corrosión, ya que nohay ingreso a la conexión de oxidantes ni contaminantes que aceleren los procesos de corrosión.En el mercado, encontramos conectores tubulares que pueden ser usados indistintamente para empalmar cables de media de tensión, cuyo conductores cobre o aluminio.Es recomendable que al proveedor del conector (bien sea para hacer el empalme o la conexión del equipo), se le informe si el cable de media tensióntiene conductor de cobre o aluminio, para facilitarle la selección adecuada del conector.Agradecemos la colaboración del Ing. Camilo Valera, Gerentede Ventas y Mercadeo, Región Andina de Tyco Electronicsen el contenido del subtítulo “Conectividad”.