Alambre de aleación de aluminio : Donde supera al aluminio puro y al cobre
El alambre de aleación de aluminio se extrae de aluminio mezclado con pequeñas cantidades de magnesio, silicio, hierro o cobre (generalmente en el rango del 1 al 2%) para aumentar la resistencia a la tracción muy por encima del aluminio puro sin perder mucha conductividad. El alambre de aluminio puro (grado 1350) es blando y propenso a deslizarse bajo tensión mecánica sostenida, lo que lo limita principalmente a barras colectoras y tramos cortos. El alambre de aleación, más comúnmente de la serie 8000 (AA-8176 o AA-8030), resiste la flexión, la vibración y la tensión de instalación que experimentan los conductores aéreos, el cableado automotriz y el alambre de construcción.
En comparación con el cobre, El alambre de aleación de aluminio pesa aproximadamente un tercio del peso para la misma longitud. , razón por la cual domina la transmisión de potencia aérea y se usa cada vez más en mazos de cables de automóviles donde la reducción de peso afecta la eficiencia del combustible. La desventaja es la conductividad: el alambre de aleación de aluminio necesita aproximadamente 1,6 veces el área de la sección transversal del cobre para transportar la misma corriente, por lo que la selección del calibre debe tener en cuenta esa diferencia en lugar de sustituirla según el tamaño.
Grados de aleaciones comunes y para qué está diseñado cada uno
La selección del grado depende de si la aplicación prioriza la resistencia, la conductividad o la resistencia a la fluencia:
| Grado de aleación | Propiedad clave | Aplicación típica |
|---|---|---|
| AA-8176 | Buen equilibrio entre fuerza y conductividad. | Alambre para edificios residenciales y comerciales. |
| AA-8030 | Mayor ductilidad, más fácil de pelar y terminar | Cableado de circuito derivado, conjuntos con muchos conectores |
| 6201-T81 | Alta resistencia a la tracción, bajo pandeo en tramos largos | Líneas aéreas de transmisión y distribución (AAAC) |
Grados comunes de alambre de aleación de aluminio y sus aplicaciones principales.
En particular, vale la pena marcar el 6201-T81 por separado de los grados de alambre de construcción de la serie 8000: es una aleación estructural utilizada casi exclusivamente en la construcción de conductores aéreos desnudos (núcleos AAAC y ACSR), no para cableado interior aislado, ya que su resistencia proviene de un proceso de tratamiento térmico en lugar del mismo perfil de ductilidad que el alambre de la serie 8000.
Por qué el método de terminación es más importante que el cobre
La mayoría de las fallas de campo atribuidas a "cable de aluminio defectuoso" en realidad se remontan a la terminación, no al cable en sí. El aluminio forma una fina capa de óxido casi instantáneamente al exponerse al aire, y esa capa es un mal conductor. Si no se aborda en un punto de conexión, provoca acumulación de resistencia, calentamiento y, finalmente, fallo de conexión.
- Utilice conectores y terminales específicamente clasificados para aluminio (marcados AL o AL/CU), que incluyen un compuesto antioxidante y la presión de contacto correcta para la mayor tasa de expansión térmica del aluminio.
- Aplique un compuesto para juntas antioxidante en el punto de conexión antes de engarzar o atornillar, lo que evita que la capa de óxido se vuelva a formar en la superficie de contacto.
- Vuelva a apretar las conexiones atornilladas después del ciclo térmico inicial, ya que la mayor tasa de expansión y contracción del aluminio en comparación con el cobre puede aflojar una conexión que se apretó correctamente durante la instalación.
Las conexiones que mezclan aluminio y cobre directamente, sin un dispositivo con clasificación AL/CU, también corren el riesgo de corrosión galvánica donde se encuentran los dos metales, lo que acelera la falla de las juntas en ambientes húmedos o al aire libre.
Dimensionar correctamente el alambre de aleación de aluminio
Debido a que el alambre de aleación de aluminio transporta menos corriente por unidad de sección transversal que el cobre, las tablas de dimensionamiento construidas para cobre no se pueden usar directamente. La práctica estándar es dimensionar los conductores de aluminio aproximadamente dos tamaños AWG más grandes que el equivalente de cobre para la misma clasificación de corriente; por ejemplo, un circuito de cobre de 12 AWG generalmente aumenta hasta el de aluminio de 10 AWG. Los códigos eléctricos locales publican tablas de equivalencia exacta, y éstas deberían ser la referencia final y no una regla general, ya que la ampacidad también depende del tipo de aislamiento, la temperatura ambiente y el relleno del conducto.
Para tramos elevados y exteriores, los cálculos de hundimiento y tensión dependen de la resistencia a la tracción de la aleación específica en lugar de una cifra genérica de aluminio, por lo que es necesario obtener los datos de tensión-deformación del fabricante para el grado exacto especificado para un diseño de tramo preciso.
Preguntas que debe hacerle a un proveedor antes de realizar un pedido al por mayor
Algunas comprobaciones de especificaciones evitan las discrepancias más comunes entre los cables cotizados y lo que realmente necesita un proyecto:
- ¿Qué aleación y temple específicos se suministran? ¿Coincide con el grado especificado en los planos eléctricos o en la norma del proyecto?
- ¿El cable está compactado o trenzado estándar? El cableado compactado reduce el diámetro total del conductor para la misma área de sección transversal, lo que afecta el ajuste del conector y del conducto.
- Qué certificaciones de terceros se aplican (UL, CSA o equivalente), ya que el alambre de construcción de aluminio sin la certificación adecuada puede crear problemas de cumplimiento del código durante la inspección.
Obtener confirmación por escrito sobre estos tres puntos antes de realizar un pedido al por mayor evita el problema más costoso de recibir un cable que cumpla con una descripción genérica de "aleación de aluminio", pero no con el grado específico que requiere la especificación de ingeniería de un proyecto.
