Comprensión de la resistencia en CC de conductores
La resistencia en corriente continua del conductor (Rdc) es la oposición intrínseca que presenta un conductor al paso de la corriente continua, transformando la energía eléctrica en calor por efecto Joule (P = I²R). Regulada por la norma IEC 60228, constituye el indicador principal para definir la capacidad de transporte de corriente (ampacidad) y la eficiencia de un cable. La temperatura de referencia normalizada para la medición de la resistencia en CC es de 20 °C. Dicha magnitud es inversamente proporcional a la sección transversal del conductor y directamente proporcional a la resistividad propia del material (ρ) y a su longitud (L). Reducir al mínimo la resistencia en CC disminuye la caída de tensión y la solicitación térmica sobre materiales aislantes como el XLPE o el PVC.
Matriz de parámetros técnicos: especificaciones de material y temperatura
La siguiente matriz de datos recoge los límites técnicos, valores de resistividad y coeficientes de temperatura para conductores industriales normalizados según las normas IEC 60228 y BS 6360.
| Parámetro Técnico | Cobre recocido desnudo (Clase 1 y 2) | Cobre con recubrimiento metálico (estañado) | Aleación de aluminio (Clase 2) |
|---|---|---|---|
| Resistividad volumétrica (rho)a 20 °C | ≤ 0,017241 Ω·mm²/m | ≤ 0,017774 Ω·mm²/m | ≤ 0,028264 Ω·mm²/m |
| Conductividad (% IACS) | 100% | 97 – 99% | 61% |
| Coeficiente de temperatura (alfa₂₀) | 0,00393 por °C | 0,00393 por °C | 0,00403 por °C |
| Temperatura máxima de servicio (XLPE) | 90 °C | 90 °C | 90 °C |
| Temperatura máxima de servicio (PVC) | 70 °C | 70 °C | 70 °C |
| Límite de temperatura de cortocircuito | 250 °C | 250 °C | 250 °C |
Procedimiento operativo estándar: Comprobación de la resistencia en corriente continua del conductor
Siga este flujo normalizado de ensayo de calidad para medir y verificar la resistencia en CC durante el control de cumplimiento fabrica o la puesta en obra en campo.
1.Preparación de la longitud de muestra: Corte una muestra de cable de mínimo 1 metro (excluyendo extremos). Asegúrese de que las caras del conductor estén limpias, sin oxidación y correctamente expuestas.
2.Estabilización de temperatura ambiente: Aclimate la muestra en sala de ensayo con temperatura regulada entre 15 °C y 25 °C durante mínimo 12 horas. Registre la temperatura ambiente exacta (t) con termómetro calibrado con precisión de ±0,1 °C.
3.Calibración del microohmímetro: Emplee puente Kelvin de 4 hilos calibrado o microohmímetro digital para anular la resistencia de los cables de prueba.
4.Ejecución de la medición: Conecte las pinzas de corriente y potencial al conductor. Aplique la corriente de ensayo y anote el valor de resistencia medido (Rt).
5.Normalización a la temperatura estándar de 20 °C: Convierta la resistencia medida al valor referido a 20 °C mediante la fórmula: R20 = Rt × 254,5 / (234,5 + t) (Nota: para conductores de aluminio sustituya el valor 234,5 por 228).
6.Evaluación aprobado/desaprobado: Compare el valor calculado R20 con los valores máximos admisibles indicados en la IEC 60228 Tabla 1 o Tabla 2, correspondientes a la sección nominal indicada.
Principales factores determinantes de la resistencia en CC del conductor
Composición y pureza del material
La resistividad eléctrica (rho) del metal base establece el valor base de la resistencia en corriente continua. El Cobre Recocido Desnudo es el referente del sector gracias a su alta pureza y estructura granular óptima. El Cobre Estañado incrementa ligeramente la resistencia pero evita la oxidación en entornos corrosivos o de alta temperatura. La Aleación de Aluminio presenta una resistencia intrínseca superior, por lo que requiere una sección nominal mayor para igualar la capacidad de transporte de corriente del cobre.
Dependencia de la temperatura
La resistencia en CC aumenta de forma lineal con la temperatura. Al circular la corriente, la disipación de potencia eleva la temperatura del conductor desde la temperatura ambiente hasta sus límites nominales máximos (70 °C para PVC, 90 °C para XLPE).
La resistencia en servicio (Rθ) a temperatura elevada θ se calcula mediante el coeficiente de temperatura de resistencia (alfa):
Rθ = R20[1 + alfa₂₀(θ − 20)]
Trenzado y geometría del conductor
Los conductores macizos (Clase 1) presentan menor resistencia en CC que los conductores trenzados (Clase 2) o flexibles (Clase 5/6) de igual sección nominal. Esta diferencia se debe al factor de enrollamiento: el devanado helicoidal incrementa la longitud real de recorrido de la corriente respecto a la longitud lineal del cable terminado, elevando levemente la resistencia total en corriente continua.