Cable de cobre versus cable de aluminio: cómo elegir el conductor adecuado

Cobre frente a aluminio en cables no es un debate sobre calidad. Ambos metales cumplen la misma norma, y ambos duran décadas cuando la instalación es adecuada para el metal. La elección es un equilibrio entre coste frente a volumen, peso y cuidado en la terminación. Si el equilibrio es correcto, el ahorro es real. Si es incorrecto, las uniones fallan en el tercer año.

Esta guía compara los dos metales en las medidas que deciden un proyecto, y luego establece qué incluir en la consulta.

Por Qué la Comparación Entre Cobre y Aluminio en los Cables se Reduce al Coste por Amperio

El precio por tonelada engaña. El aluminio cuesta mucho menos por kilogramo, por lo que la primera cotización parece dramática. Sin embargo, el aluminio transporta menos corriente en la misma sección, por lo que necesita más metal para hacer el mismo trabajo. La medida justa es el coste por amperio de capacidad, no el coste por carrete.

Una vez dimensionadas las opciones para la misma función, la diferencia se reduce. Rara vez desaparece, y en tramos largos el aluminio sigue siendo la mejor opción. Mientras tanto, en tramos cortos, la mano de obra y las terminaciones pueden anular el ahorro de metal. En la práctica, la longitud del tramo decide más que el precio del metal.

Aquí hay un punto más. Una comparación entre cables de cobre y aluminio debe utilizar la misma norma en ambos lados. Si una cotización sigue la norma IEC 60502 y la otra sigue una norma local, los números no son comparables en absoluto. Luego compare la resistencia del conductor de cobre sobre la misma base.

Comparación de los Dos Metales en Cinco Aspectos

Comience con la conductividad. El cobre transporta más corriente por milímetro cuadrado, por lo que un cable con conductor de aluminio necesita una sección mayor para la misma carga. Este aumento es por lo que ambos nunca son directamente intercambiables. Compare la resistencia del conductor de cobre con la del aluminio y la diferencia de tamaño se hace evidente.

Luego compare el peso. El aluminio pesa mucho menos para la misma conductividad, lo que es importante en líneas aéreas, en tendidos largos y en estructuras con un límite de carga. A continuación viene la expansión térmica. El aluminio se expande más cuando se calienta, por lo que una unión debe tolerar ese movimiento.

La corrosión es el cuarto aspecto. El aluminio forma una capa de óxido que lo protege en el aire, y esa capa resiste bien muchos entornos. Sin embargo, en una unión de cobre con aluminio, la humedad y la sal provocan un ataque galvánico. Este único punto explica la mayoría de las fallas que se atribuyen al metal en sí.

Finalmente, compare cómo se comporta cada metal en un terminal. El cobre mantiene una tensión de tornillo de forma predecible. El aluminio no, y esa diferencia fundamenta todo el capítulo sobre terminaciones a continuación.

Dónde Destaca el Cable con Conductor de Aluminio

Mientras tanto, los tendidos largos y las rutas con limitación de peso favorecen el aluminio. Un alimentador largo a un edificio remoto, una línea aérea entre torres y un riser en un edificio de gran altura se benefician de ello. El coste por amperio disminuye, y la estructura soporta menos peso.

Las secciones grandes también favorecen el aluminio. Por encima de una sección determinada, el cobre se vuelve rígido y pesado, y las terminaciones se hacen más difíciles de manejar. Un cable con conductor de aluminio sigue siendo manejable en secciones que harían el cobre poco práctico. Por lo tanto, cuanto mayor es el conductor, más fuerte es el argumento a favor del aluminio.

Donde el tendido es corto, el argumento se debilita. Una alimentación de un cuadro de distribución de unos pocos metros ahorra poco, y el cuidado adicional en las terminaciones anula el beneficio. Por lo tanto, debe juzgar cada circuito, no todo el proyecto. Por eso, la decisión entre cable de cobre y aluminio se toma mejor línea por línea en el programa.

Terminación: El Verdadero Riesgo con el Cable de Aluminio

Cada terminación de cable de aluminio debe manejar dos cosas: óxido y fluencia lenta. La capa de óxido que protege el metal en el aire también bloquea una buena unión eléctrica. Por lo tanto, el instalador debe lijarla y usar un compuesto que excluya el aire.

Además, la fluencia lenta es el segundo problema. El aluminio fluye lentamente bajo un tornillo terminal, por lo que una unión que está apretada el primer día puede aflojarse con los meses. Por eso debe volver a apretar según el programa del fabricante. También es por lo que un conector bimetálico es importante dondequiera que el cable se encuentre con una barra de cobre.

Un conector bimetálico coloca una cara de cobre contra la barra de cobre y una cara de aluminio contra el conductor. Separa los dos metales y detiene la celda galvánica. Si lo omite, la unión se corroe desde el interior. Por eso, el conector no es un accesorio. Es parte del diseño.

Ajustar la Elección a la Gama de Productos

Una vez que se fija la elección entre cable de cobre y aluminio, la construcción sigue. Para un tendido de distribución de baja tensión, un cable eléctrico con conductor de aluminio y aislamiento de PVC cubre la mayoría de las funciones. Donde la ruta requiere una clasificación de temperatura más alta, un cable de energía de aluminio con aislamiento XLPE transporta el mismo conductor con un mejor aislamiento.

Para una comparación justa con el cobre, considere un cable de energía de cuatro núcleos con aislamiento de PVC. Dimensionar ambas opciones para la misma carga. Esa comparación lado a lado es la única prueba honesta. Para los pasos de compra más amplios detrás del pedido, lea nuestra guía de abastecimiento de cables y alambres eléctricos.

Qué Incluir en la Consulta

En resumen, indique el metal, la sección transversal, el aislamiento, la clase de voltaje y la norma. Añada la ruta y el ambiente para cada línea. Luego, indique el método de terminación, porque esa elección cambia los accesorios que debe comprar.

Pida a la fábrica que confirme la sección de aluminio que coincide con su diseño de cobre. Un proveedor que cotiza la misma sección en ambos metales no ha leído la consulta. Además, pregunte qué terminación de cable de aluminio recomienda la fábrica para su tipo de prensaestopas.

Preguntas Frecuentes

¿Puedo reemplazar el cable de cobre con un cable de aluminio de la misma sección?

No. El aluminio transporta menos corriente en la misma sección, por lo que debe aumentar el tamaño.

¿El cable de aluminio es más barato en general?

Generalmente en tendidos largos, y raramente en tendidos cortos. Compare el coste por amperio, incluidas las terminaciones.

¿Por qué fallan las uniones de aluminio?

El óxido bloquea el contacto y la fluencia lenta afloja el tornillo. Lije, aplique compuesto y vuelva a apretar, y coloque un conector bimetálico.

¿El cable de aluminio necesita prensaestopas especiales?

A menudo, sí. El prensaestopas debe ser adecuado para el conductor y la armadura, y debe excluir la humedad.

Normas Referenciadas en Esta Guía

• IEC 60228, conductores en cables aislados, emitida por la Comisión Electrotécnica Internacional.

• IEC 60502-1, cables de energía con aislamiento extruido hasta 1 kV, emitida por la Comisión Electrotécnica Internacional.

• IEC 60364-5-52, sistemas de cableado y capacidad de transporte de corriente, emitida por la Comisión Electrotécnica Internacional.

Reflexiones Finales

La decisión entre cobre y aluminio en los cables es una decisión de dimensionado antes de ser una decisión de precio. Dimensionar ambos metales para la misma función, comparar el coste por amperio, y tratar la terminación como parte del diseño. Haga eso, y el aluminio se convierte en un ahorro controlado en lugar de un fallo futuro. Lea nuestra guía de abastecimiento de cables y alambres para el siguiente paso, y envíenos su programa de cables para una respuesta línea por línea.