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Academia de conductores eléctricos. Conceptos básicos de diseño.

  |   Cables y conductores, Sin categoría

El diseño de conductor básico simplificado habitual mostrando cada alambre como un círculo no refleja la realidad.  Como resultado del cableado los hilos tienen un ángulo con respecto del hilo central, si se corta el conductor perpendicularmente al eje ,con la excepción del hilo del centro, los hilos se verán como elipses, y no como círculos perfectos.  El diámetro menor de cada hilo en el corte será igual al diámetro nominal del hilo pero el diámetro mayor de la elipse será mayor  Ver Figura 1.  Las dimensiones de las elipses están definidas por el ángulo de cableado Φ.

Para conductores tipo 1+6 esto significa que los alambres individuales interfieren entre sí antes de entrar en contacto con el hilo central. Para conductores con más capas  el contacto entre los hilos de cada capa se produce cuando el paso es lo suficientemente corto.

Tan Φ    =   Π x De  / Lf

Donde Lf = Factor de cableado

De  = diámetro exterior de la capa que se va a colocar

Por ejemplo para fabricar un conductor 1 + 6 con hilos del mismo diámetro con paso de cableado 13 tenemos;

TanΦ    =   Π x De  / (13 x De) = Π/13

Por lo que el diámetro mayor de la elipse será;

d x sec  Φ

Ejemplo

Calcular el ángulo medio soportado por cada hilo en una capa de 6 hilos con pasos de cableado de 10,13 y 16.

 

Lf

tan Φ sec Φ Eje mayor

10

0.31416

1.04819

1,0482 d

13

0.24166

1.02879

1,0288 d

16 0.19635 1.01909

1,0191 d

 

Sin Φ

 Φ Interferencia

1.0419 r/2r

0.5241 31º 36′

5.33%

1,0288 r/2r

0.5144 30º 58′

3.22%

1,0191 r/2r 0.5095 30º 38′

2.11%

 

Resaltar que este método de cálculo exagera la interferencia ligeramente pero de alguna forma los hilos se comportan de esta manera.

Tener en cuenta una vez que el contacto inicial tiene lugar y este progresa desde una simple línea de contacto a una pequeña área de deformación está debe estar en el rango elástico del material y no en el permanente. Cuanto mayor grado de interferencia tengan los hilos más rígido comportamiento tendrá el conductor.