Un cable eléctrico es un conjunto de uno o más cables que corren uno al lado del otro o agrupados, que se utiliza como conductor eléctrico para transportar corriente eléctrica .
Los cables eléctricos se utilizan para conectar dos o más dispositivos, lo que permite la transferencia de señales eléctricas o potencia de un dispositivo a otro. Físicamente, un cable eléctrico es un conjunto formado por uno o más conductores con sus propios aislamientos y pantallas opcionales, cubiertas individuales, protección del conjunto y cubierta protectora.
Uno o más cables eléctricos y sus conectores correspondientes pueden estar formados en un conjunto de cables, [1] que no es necesariamente adecuado para conectar dos dispositivos, sino que puede ser un producto parcial (por ejemplo, para soldarse a una placa de circuito impreso con un conector montado en la carcasa). Los conjuntos de cables también pueden adoptar la forma de un árbol de cables o mazo de cables , que se utiliza para conectar muchos terminales entre sí.
Los cables eléctricos se utilizan para conectar dos o más dispositivos, lo que permite la transferencia de señales eléctricas o energía de un dispositivo a otro. La comunicación a larga distancia se realiza a través de cables de comunicación submarinos . Los cables de alimentación se utilizan para la transmisión masiva de energía de corriente alterna y continua, especialmente mediante cables de alto voltaje . Los cables eléctricos se utilizan ampliamente en el cableado de edificios para circuitos de iluminación, energía y control instalados permanentemente en edificios. Dado que todos los conductores de circuito necesarios se pueden instalar en un cable a la vez, se ahorra mano de obra de instalación en comparación con otros métodos de cableado.
Físicamente, un cable eléctrico es un conjunto que consta de uno o más conductores con sus propios aislamientos y pantallas opcionales, cubiertas individuales, protección del conjunto y cubiertas protectoras. Los cables eléctricos pueden hacerse más flexibles trenzando los cables. En este proceso, los cables individuales más pequeños se tuercen o trenzan juntos para producir cables más grandes que son más flexibles que los cables sólidos de tamaño similar. Agrupar los cables pequeños antes del trenzado concéntrico agrega la mayor flexibilidad. Los cables de cobre en un cable pueden estar desnudos o pueden estar revestidos con una capa delgada de otro metal, generalmente estaño , pero a veces oro , plata u otro material. El estaño, el oro y la plata son mucho menos propensos a la oxidación que el cobre, lo que puede prolongar la vida útil del cable y facilita la soldadura . El estañado también se usa para proporcionar lubricación entre los hilos. El estañado se usaba para ayudar a eliminar el aislamiento de goma. Los tramos ajustados durante el trenzado hacen que el cable sea extensible (CBA, como en los cables de los auriculares del teléfono). [ se necesita más explicación ]
En el siglo XIX y principios del XX, los cables eléctricos solían aislarse con tela, caucho o papel. Hoy en día, se utilizan generalmente materiales plásticos, excepto para cables eléctricos de alta confiabilidad [ aclaración necesaria ] . El primer termoplástico utilizado fue la gutapercha (un látex natural ), que se consideró útil para cables submarinos en el siglo XIX. El primer plástico artificial, y todavía muy común, utilizado para el aislamiento de cables fue el polietileno . Este se inventó en 1930, pero no estuvo disponible fuera del uso militar hasta después de la Segunda Guerra Mundial, durante la cual se colocó un cable telegráfico que lo usaba a través del Canal de la Mancha para apoyar a las tropas después del Día D. [2 ]
Los cables se pueden sujetar y organizar de forma segura, por ejemplo, mediante el uso de canaletas, bandejas para cables , bridas o cordones para cables . Los cables flexibles o de flexión continua que se utilizan en aplicaciones móviles dentro de transportadores de cables se pueden asegurar mediante dispositivos de alivio de tensión o bridas para cables.
Cualquier conductor que transporta corriente , incluido un cable, irradia un campo electromagnético . Asimismo, cualquier conductor o cable captará energía de cualquier campo electromagnético existente a su alrededor. Estos efectos son a menudo indeseables, en el primer caso, se traducen en una transmisión no deseada de energía que puede afectar negativamente a los equipos cercanos o a otras partes del mismo equipo; y en el segundo caso, en la captación no deseada de ruido que puede enmascarar la señal deseada que transporta el cable o, si el cable transporta voltajes de alimentación o de control, contaminarlos hasta tal punto que provoque un mal funcionamiento del equipo.
La primera solución a estos problemas es mantener cortas las longitudes de los cables en los edificios, ya que la captación y la transmisión son esencialmente proporcionales a la longitud del cable. La segunda solución es enrutar los cables lejos de los problemas. Además de esto, existen diseños de cables particulares que minimizan la captación y la transmisión electromagnética. Tres de las principales técnicas de diseño son el blindaje , la geometría coaxial y la geometría de par trenzado .
El blindaje utiliza el principio eléctrico de la jaula de Faraday . El cable está recubierto en toda su longitud por una lámina o malla de alambre. Todos los cables que pasan por el interior de esta capa de blindaje estarán en gran medida desacoplados de los campos eléctricos externos , en particular si el blindaje está conectado a un punto de voltaje constante, como la tierra o el suelo . Sin embargo, el blindaje simple de este tipo no es muy eficaz contra los campos magnéticos de baja frecuencia , como el "zumbido" magnético de un transformador de potencia cercano . Un blindaje conectado a tierra en cables que funcionan a 2,5 kV o más recoge la corriente de fuga y la corriente capacitiva, protegiendo a las personas de descargas eléctricas e igualando la tensión en el aislamiento del cable.
El diseño coaxial ayuda a reducir aún más la transmisión y captación magnética de baja frecuencia. En este diseño, el blindaje de lámina o malla tiene una sección transversal circular y el conductor interno está exactamente en su centro. Esto hace que los voltajes inducidos por un campo magnético entre el blindaje y el conductor central consistan en dos magnitudes casi iguales que se cancelan entre sí.
Un par trenzado consta de dos hilos de un cable trenzados entre sí. Esto se puede demostrar colocando un extremo de un par de hilos en un taladro manual y girándolo mientras se mantiene una tensión moderada en la línea. Cuando la señal que interfiere tiene una longitud de onda larga en comparación con el paso del par trenzado, las longitudes alternadas de los hilos desarrollan voltajes opuestos, que tienden a cancelar el efecto de la interferencia.
El material de revestimiento de los cables eléctricos suele estar fabricado con plástico flexible que arde. El riesgo de incendio de los cables agrupados puede ser significativo. [3] Los materiales de revestimiento de los cables se pueden formular para evitar la propagación del fuego [4] . Alternativamente, la propagación del fuego entre cables combustibles se puede prevenir mediante la aplicación de revestimientos retardantes de fuego directamente en el exterior del cable, [5] o la amenaza de incendio se puede aislar mediante la instalación de cajas construidas con materiales no combustibles alrededor de la instalación del cable en bloque.
CENELEC HD 361 es una norma ratificada publicada por CENELEC que se refiere al tipo de marcado de cables y alambres, cuyo objetivo es armonizar los cables. El Deutsches Institut für Normung (DIN, VDE) ha publicado una norma similar (DIN VDE 0292).
