Los conductores son materiales capaces de conducir corriente eléctrica o el flujo de los electrones.

 

Los metales no magnéticos se consideran como los ideales conductores de electricidad. La industria de alambres y cables utiliza una amplia selección de conductores metálicos, entre ellos los más comunes son el aluminio y el cobre. Las principales propiedades de los conductores son resistencia a la tracción, peso y, por supuesto, conductividad.

Conductores de cobre

El cobre es uno de los más antiguos materiales conocidos. Su ductilidad y conductividad eléctrica fueron explotadas en los primeros experimentos con la electricidad por muchos investigadores, entre ellos Ben Franklin y Michael Faraday.

El cobre fue el conductor utilizado en invenciones como el telégrafo, el teléfono y el motor eléctrico.

Hecha exepción por la plata, el cobre es el metal conductor más común y se ha convertido en un estándar internacional.

El IACS (International Annealed Copper Standard) fue creado en 1913 para comparar la conductividad de otros metales con la del cobre. Según esa norma, el cobre recocido comercialmente puro posee una conductividad del 100% IACS. El cobre comercialmente puro producido hoy en día puede tener niveles más altos de conductividad IACS ya que la tecnología de procesamiento ha mejorado a lo largo del tiempo.

A parte de su grande capacidad de conductividad, el cobre resulta resistente a la tracción y posee capacidades de expansión y conductividad térmicas. Los cables de cobre recocido utilizados por fines eléctricos poseen los requisitos ASTM B3 (especificación para alambre de cobre suave o recocido).

 

Conductores de aluminio

A pesar de que el cobre tenga una historia más larga y antigua por ser el material elegido para la conductividad eléctrica, el aluminio posee ciertas ventajas que lo hacen más atractivo para algunas aplicaciones específicas.

El aluminio tiene solo el 60% de la conductividad del cobre, pero solo el 30% de su peso. Eso significa que un cable pelado de aluminio pesa la mitad que uno de cobre con la misma resistencia eléctrica.

Generalmente, el aluminio resulta ser más barato si comparado con los conductores de cobre.

Los conductores de aluminio están compuestos por diferentes aleaciones conocidas como las series AA-1350 y AA-8000.

La serie AA-1350 tiene un contenido minimo de aluminio del 99.5%. En los años ’60 y ’70, debido al elevado precio del cobre (comparado con el del aluminio), ese grado de aluminio empezó a ser el más popular para el cableado del hogar.

Debido a una mano de obra de baja calidad en la realización de las conexiones y las diferencias físicas entre aluminio y cobre, se formaban conexiones de alta resistencia que se convertían en incendios. En respuesta, las aleaciones de aluminio fueron desarrolladas de manera que tuvieran propiedades de fluencia y elongación más similares al cobre.

Las aleaciones de la serie AA-8000 son los únicos conductores de aluminio sólido o trenzado que pueden ser utilizados según el artículo 310 del Código Eléctrico Nacional de Estados Unidos de 2014. La serie de aleaciones AA-8000 cumple con los requisitos del ASTM B800 (Standard Specification for 8000 Series Aluminum Alloy Wire for Electrical Purposes–Annealed and Intermediate Tempers).

 

Comparaciones

Si se utiliza el aluminio en aplicaciones donde anteriormente se utilizaba el cobre, normalmente es suficiente utilizar un conductor de aluminio com dos AWG (American Wire Gauge) más grandes que el conductor de cobre.

A continuación, una comparación entre aluminio y cobre para la misma aplicación:

Comparación propiedades XHHW-2 Aluminio serie AA-8000 Cobre
AWG 60A 75°C 6 8
Peso por 300 metros 17,69 kg 29,48 kg
 Diámetro nominal

6,6 mm

5,84 mm
Tensión máxima de tracción 71,2 kg 59,8 kg

 

Aplicaciones

El cobre se usa mucho más frecuentemente que el aluminio en la realización de cables.

Casi todos los cables electrónicos están hechos de cobre, al igual que otros productos que aprovechan la alta conductividad del cobre. Los conductores de cobre también se usan comúnmente en distribución y generación de energía y en aplicaciones automotrices.

Para ahorrar peso y costos, los servicios eléctricos usan aluminio para las líneas aéreas de transmisión. El aluminio también se utiliza donde sus propiedades de bajo peso son importantes, como las aeronaves y futuras aplicaciones en las automóviles. Para los cables coaxiales grandes, el cable de aluminio revestido de cobre se puede utilizar para aprovechar la conductividad del cobre y obtener al mismo tiempo un ahorro de peso gracias al aluminio.

Conectores

Los conectores deben estar clasificados para su uso con el aluminio. Las conexiones clasificadas para el uso con el aluminio, a menudo se pueden usar también con el cobre y están marcadas como tales, como el AL7CU, un conector adecuado para el uso con conductores de cobre o aluminio a 75°C. En aplicaciones donde las conexiones deben soldarse, se prefiere cobre o cobre estañado, ya que el aluminio es difícil de soldar.