¿Cuáles son los beneficios de usar conductores de cobre vs aluminio?

cable de aluminio

El cobre y el aluminio se utilizan con mayor frecuencia como conductores eléctricos en cables eléctricos debido a su baja resistencia y excelente conductividad.Estos metales son dúctiles y relativamente resistentes a la corrosión, pero también tienen diferentes propiedades que los hacen útiles para diversas aplicaciones.El cobre es el más conductor de los dos metales, de hecho, de los metales puros que se encuentran comúnmente, solo la plata es más conductora, pero es considerablemente más costosa y no tan fuerte.

El cobre se determina como el estándar para la conductividad eléctrica: el estándar internacional de cobre recocido (IACS) con una resistividad de cobre de 1,724 μΩcm a 20 °C se le asigna el valor del 100 %.La adición de impurezas o el endurecimiento por trabajo del cobre mediante estirado afectará adversamente la conductividad del cobre.Mientras que las aleaciones de cobre a veces se producen para mejorar la dureza del cobre donde no se desea ductilidad, o para mejorar la resistencia a la tracción, la resistencia a la flexión y la resistencia a la temperatura, la consecuencia de estos materiales de aleación adicionales es disminuir la conductividad.

El aluminio está disponible en abundancia y ofrece una alternativa más barata al cobre para los conductores.La demanda de cobre es variable y el precio fluctúa considerablemente mientras que el precio del aluminio es mucho más estable.Si bien un conductor de aluminio es solo un 61% más conductor que el conductor de cobre del mismo tamaño, también es tres veces más liviano, lo que lo hace mucho más fácil de manejar.Por esta razón, el aluminio encuentra preferencia en los cables de gran tamaño y en los cables para la distribución aérea de energía.

La diferencia en la conductividad significa que se debe usar un conductor de aluminio de un tamaño mucho mayor para igualar la conductividad del conductor de cobre equivalente.El uso de un conductor de mayor tamaño tiene el efecto adicional de requerir una mayor cantidad de material aislante para cubrir adecuadamente el conductor y el tamaño adicional de la sección transversal del cable puede ser restrictivo en ciertas aplicaciones.

Otras diferencias entre los dos incluyen la resistencia a la tracción: el cobre tiene aproximadamente el doble de resistencia a la tracción que el aluminio, pero vale la pena señalar que dado que el conductor de aluminio equivalente es más grande y liviano, a menudo no requiere el mismo grado de resistencia a la tracción.El cobre es más conductivo térmicamente que el aluminio, pero nuevamente, cuando se tienen en cuenta los tamaños más grandes de los conductores, las diferencias se reducen.Cuanto mejor sea la conductividad térmica, mejor será el rendimiento de cortocircuito del conductor.

En algunos casos, se pueden utilizar conductores de aluminio revestidos de cobre que constan de un núcleo de aluminio con una capa gruesa de cobre adherida al aluminio.Si bien no se usa mucho, este tipo de conductor combina las ventajas del aluminio más liviano con el cobre más conductivo.Sin embargo, la ductilidad es la del aluminio y no el rendimiento mejorado del cobre.Este tipo de conductor ha encontrado cierto favor con los cables coaxiales como conductor central liviano.El cable más liviano permite el uso de material dieléctrico de menor densidad para una mejor atenuación.