(1) A teoría das tres hipóteses no cálculo das seccións dos condutores eléctricos.

A xeito de xustificación.

Os meus amigos saben da miña devoción por Nikola Tesla, unha das personalidades máis apaixonantes do eido da electricidade, un home de ciencia, pero cunha sensibilidade para as artes fóra do común. Tesla tiña ademais unha capacidade de traballo  sobrehumana e unha integridade intelectual que lle levou a renunciar en múltiples ocasións a unha estabilidade financeira con tal de ver os seus proxectos feitos realidade.

Cando Tesla chegou aos EUA procedente do Imperio Austro-Húngaro tiña 28 anos, unha brillante carreira de enxeñeiro, poucos cartos e unha carta de recomendación dun antigo empregado de Thomas A. Edison que dicía: “Coñezo a dous grandes homes, vostede é un deles; o outro é este mozo”. Edison non tivo inconveniente en contratar (por 18 dólares á semana) a aquel ser enigmático que era capaz de visualizar no seu cerebro con precisión extrema a solución dun problema complexo, e levar dita solución á práctica, para a súa Edison  Machine  Works.

Nikola Tesla era un home estraño con moitas obsesións, probablemente debidas a un trastorno obsesivo compulsivo. Entre elas as máis citadas a hixiene, o celibato, as pombas e o número tres. Por sorte na miña devoción, antes citada, por Tesla, soamente comparto e en grao de simple afección, o vencello co número tres. Velaí a xustificación do número de hipóteses, ou puntos de vista, baixo os cales proceder ao cálculo da sección do condutor eléctrico do cabo dunha canalización eléctrica.

O proceso previo.

O cálculo desta sección, a do condutor eléctrico do cabo dunha canalización eléctrica, debe ir necesariamente precedido do proceso detallado de deseño da propia canalización eléctrica, a determinación dun conxunto de características sen cuxo coñecemento o cálculo carece de sentido. As máis sinaladas destas características son:

1.       Propósito da instalación.

2.       Natureza do receptor.

3.       Natureza da instalación.

4.       Tensión de servizo.

5.       Material condutor máis axeitado ao propósito.

6.       Material do illamento, máis axeitado ao propósito.

7.       Presenza de armaduras, pantallas e cubertas.

O propósito, ou sexa o destino que se lle vai dar á instalación determina a normativa de cálculo, é dicir establece que as accións mecánicas, físicas e químicas que, a criterio do equipo de normalización, van a ser relevantes na aplicación e cales non. Por exemplo e xa que a cousa está de desgraciada actualizade: non serán as mesmas as solicitacións ás que estarán sometidas as canalizacións eléctricas dun Hotel que as dun Buque Hotel, por moito que o grado de sofisticación dos dous sexan equivalentes. No primeiro caso teremos que aplicar os criterios establecidos pola Norma UNE-EN 60364 Instalacións Eléctricas en edificios, e os da UNE-IEC 60092-352 Instalacións Eléctricas a bordo de buques no segundo, co que os materiais de condutor illamento e cuberta dos cabos máis axeitados para o primeiro serán substancialmente diferentes ao do segundo, e moi probablemente tamén diferentes as súas seccións.  Igualmente sucede en partes concretas do edificio como a acometida, as instalacións de enlace ou a centralización de contadores, onde serán de aplicación instrucións técnicas complementarias (ITC) diferentes segundo os casos.

Tamén a Natureza do receptor, se trátase dun consumidor puramente resistivo, ou se indutivo ou capacitivo e canto, as peculiaridades do seu comportamento, se é ou non lineal, ou non lineal, e o seu réxime de funcionamento se é intermitente ou permanente, ou aínda de marcha a pulsos, condicionan os modelos de fluxo de calor a empregar na súa modelización. A Natureza da instalación fai referencia á permanencia ou non da situación espacial do receptor verbo do punto de fornecemento de enerxía; dito doutro xeito se a canalización eléctrica vai a estar sometida á movemento, o que vai a determinar a necesidade ou non de emprego de cabos especiais para instalación móbeis. Outro aspecto deste punto é o que ten que ver coa xeometría da traza, os espazos a percorrer pola canalización en función de diversos criterios entre os que, claro está!, figuran as consideracións económicas.

Pola súa banda a tensión de servizo nos fala das solicitacións ás que van a estar sometidos os elementos do cabo que teñen como misión amortecer a forza do campo eléctrico ao que van a estar sometidos no exercicio da súa función, tanto baixo o punto de vista da tensión de exercicio ou sexa permanente como o das sobretensións internas, procedentes do propio sistema, e externas de descargas atmosféricas, etc.

Por sorte soamente temos dous materiais condutores entre os cales escoller o máis axeitado ao propósito concreto. Para seleccionar o máis axeitado en cada caso compre analizar polo miúdo as vantaxes e inconvenientes de cada un deles. Nalgúns casos as vantaxes dun deles son tan evidentes que na práctica non hai produto no mercado máis que de un deles; noutros, como no caso dos cabos de servizos móbeis o estado actual da técnica non admite outra opción, pero en todo caso resulta altamente recomendable non perder de vista este aspecto da determinación de características.

As condicións de servizo concretas, e as súas peculiaridades, deben ser tomadas en conta na escolla do tipo de illamento que imos prescribir: termoplástico, termoestable, elastomérico, mineral ou doutro tipo. Cada un deste tipos teñen, como é lóxico, ás súas vantaxes e inconvenientes; unha escolla axeitada será aquela que para situación concreta da canalización eléctrica maximice as vantaxes do tipo concreto escollido e minimice os seus inconvenientes. Para este proceso será indispensable un fondo coñecemento dos tipos de illamentos existentes, as súas características eléctricas, físicas, químicas e mecánicas e, claro está!, a súa repercusión no prezo de compra do cabo eléctrico. A non esquecer a incidencia destes materiais na propagación do incendio.

Queda para o final a determinación da necesidade de que o cabo seleccionado para a realización da canalización eléctrica estea dotado de proteccións suplementarias como as armaduras, pantallas e cubertas. A acción do medio sobre o cabo pode ser aturada nos máis dos casos polo propio illamento ou a cuberta do cabo, pero noutros resulta necesaria a dotación de elementos suplementarios de protección, tanto no que se refire aos aspectos eléctricos como aos químicos, físicos e mecánicos. A protección contra as agresións de tipo eléctrico están encomendadas ás pantallas, as de tipo mecánico ás armaduras, e as de tipo físico, químico e mecánico, ás cubertas.

(continuará …)

Bibliografía recomendada: Cabos illados para o transporte e distribución de enerxía eléctrica (2ª Edición)/Servizo de Publicacións da Universidade de Vigo. 2007 . Rústica con lapelas. 528 p; 24 cm. En idioma galego.