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Conexión correcta de aluminio y cobre

Aluminio y cobre: así se unen

  • La combinación de aluminio y cobre es problemática.
  • Los terminales de compresión de aluminio/cobre de alta calidad son adecuados para la unión de conductores de aluminio con cobre.
  • La grasa de contacto de los materiales de conexión de aluminio mejora las propiedades del contacto.
  • Para una conexión adecuada de conductores de aluminio y cobre son necesarios conectores de aluminio-cobre.


Ahora nos queremos dedicar a la unión nada sencilla del aluminio y el cobre. Como ya se mencionó anteriormente, el aluminio ya se utiliza con frecuencia, pero no siempre en solitario. Puesto que el cobre ha sido el material preferido durante décadas y sigue utilizándose en la actualidad, se plantean problemas al unir de forma segura estos dos materiales. En la práctica, los electricistas se enfrentan cada vez más a este reto.

La unión de aluminio y cobre es necesaria con más frecuencia de lo que pueda parecer en un primer momento. Por ejemplo, es necesaria cuando en una zona industrial hay una tubería anular de aluminio, pero en la fábrica vecina la alimentación se realiza con cables de cobre. En las subestaciones de transformación también ocurre que los conductos de aluminio se deben conectar a raíles de cobre.

Los electricistas se enfrentarán al problema de que el aluminio y el cobre no pueden unirse entre sí sin más. Para una unión segura y duradera, por tanto, deberán hacer uso en todo caso de terminales de cable y conectores de aluminio/cobre especiales.






Aluminio/cobre: una unión especial
En la aplicación práctica, el aluminio destaca por su resistencia a la corrosión. Pero por principio el aluminio es un material muy reactivo y que se oxida fácilmente. Su durabilidad la consigue este material con una película de óxido resistente que se forma en su superficie al exponerse al oxígeno del aire, lo que se conoce también como autopasivación.

Cuando un líquido conductor de la electricidad, como la condensación, penetra en una unión de aluminio y cobre, se produce una reacción electroquímica que tiene como consecuencia la formación de un elemento de contacto. En este proceso, las diferencias de potencial que se originan de la serie de potenciales electroquímicos desempeñan un papel decisivo. El elemento de contacto lo formarán el electrodo de cobre (ánodo), los electrolitos (agua) y los electrodos de aluminio (cátodo).

La tensión que esto genera se cortocircuitará mediante el contacto entre el cobre y el aluminio. En función del flujo de corriente que se origine, se producirá la acumulación o descomposición del aluminio. Este proceso se puede observar como un punto de oxidación creciente y se produce incluso en las partículas de cobre más pequeñas que hay en el aluminio. Esta reacción, además, es permanente, ya que el cobre no se descompone. En una unión eléctrica, esta reacción aumenta como consecuencia de la resistencia de paso, lo que puede ocasionar un aumento de la temperatura y, en el peor de los casos, un incendio.

En definitiva, como norma al unir cobre y aluminio hay que evitar por todos los medios la entrada de humedad en el punto de unión de ambos materiales. En espacios donde se forma condensación, el punto de contacto entre el cobre y el aluminio se debe proteger con métodos de procesamiento especiales.

El uso de terminales de cable y conectores de aluminio/cobre es aquí el paso más importante. Estos no tienen ninguna de las denominadas líneas de fuga en las que pueda acumularse humedad conductora, que terminaría por iniciar el proceso de oxidación. Por esta razón, los terminales de compresión y los conectores de aluminio/cobre son especialmente adecuados para el uso en turbinas eólicas off-shore. Otra posibilidad es utilizar terminales de cables de aluminio estañado. Esta solución solo debe utilizarse en espacios permanentemente secos, ya que los más pequeños daños en la capa de estaño podrían ser suficientes para que se iniciara la corrosión.
Terminales de compresión de aluminio/cobre
Los terminales de compresión desarrollados para la conexión especial de conductores de aluminio y raíles de cobre están realizados en aluminio electrolito (E-Al) en la zona de compresión y una lengüeta roscada de cobre añadida según EN 13600.

Resumen de los conductores de aluminio

Conforme a DIN EN 60228, los conductores de cobre están disponibles en cuatro modelos diferentes, que en algunos casos requieren métodos de procesamiento especiales. Los conductores disponibles son concretamente:
  • Conectores redondos de un solo hilo de clase 1 (re)
  • Cables de sector de un solo hilo de clase 1 (se)
  • Conectores redondos de varios hilos de clase 2 (rm)
  • Cables de sector de varios hilos de clase 2 (sm)


Las abreviaturas se pueden encontrar junto a otros datos en las marcas del terminal de compresión de aluminio/cobre. Esto le permite saber los conductores de aluminio para los que son adecuados los distintos terminales de cables.

La estampación "8 KL16 50 rm 70 se" significa 

  • 8: Dimensiones métricas del tornillo del orificio para el perno de conexión (aquí tornillos M 8)
  • KL: Código del fabricante (aquí Klauke)
  • 16: Número indicador de la herramienta
  • 50 rm/sm: Sección transversal nominal del conductor en mm² cuando se utiliza un conector de varios hilos redondo o de forma sectorial
  • 70 re/se: Sección transversal nominal del conductor en mm² cuando se utiliza un conductor de un solo hilo redondo o de forma sectorial

 

Para la compresión de terminales de compresión de aluminio/cobre, se recomienda utilizar matrices hexagonales según DIN 48083, Parte 4, o bien EKM60ID. Recuerde que las matrices de aluminio de Klauke son de color plateado, mientras que las matrices para cobre son doradas, lo que permite diferenciarlas fácilmente.

De la gama de productos de Klauke:

> Terminales de compresión de aluminio/cobre

> Arandelas bimetálicas

Conector de aluminio/cobre: unión segura
Para la unión segura de conductores de aluminio y de cobre, Klauke ofrece conectores reductores.

Los conectores reductores se utilizan frecuentemente en renovaciones de redes, concretamente en la creación de conexiones sin tensión de conductores de aluminio según DIN EN 60228 y conductores de cobre según DIN EN 60228. Los conectores están fabricados en dos componentes: piezas de aluminio (E-Al) y de cobre (según EN 13600). Generalmente la parte de aluminio tiene un diámetro mayor, ya que la menor conductividad se compensa con una sección transversal mayor.

Igual que en los terminales de compresión, el lado de aluminio del conector contiene grasa de contacto, que está protegida mediante un tapón contra la caída y el secado.

Para utilizar juntas de compresión de aluminio/cobre, siga las indicaciones de trabajo correspondientes para cobre y aluminio con el fin de obtener resultados seguros.

Cuando utilice conexiones de prensado en el suelo, asegúrese siempre de que el punto de unión quede protegido contra la humedad. Lo ideal es utilizar manguitos de resina. Mediante los manguitos, las uniones quedan protegidas de forma duradera contra la humedad, el polvo y la entrada de cuerpos extraños.

Finalmente, una última indicación importante sobre los terminales de cable y las juntas de compresión de aluminio y cobre: estos productos no deben someterse a ningún tipo de tensión de flexión, ya que existe riesgo de rotura en el punto de contacto entre ambos materiales. Por tanto, no es posible utilizarlos en líneas aéreas.


De la gama de productos de Klauke:

> Conector de aluminio/cobre