Cuerda de cobre autorizadas
Cuerda de cobre autorizadas1
Los conductores utilizados en la estructura de los cables enfriados por agua de los hornos eléctricos para fundir metales están hechos de cuerdas de cobre. El material (grado) utilizado, el espesor y el grado de flexibilidad de los cables unipolares empleados en la estructura de los cables, el tipo de revestimiento y su corte transversal son los parámetros básicos de los cables, que se explican a continuación en detalle y por separado.
Material (grado) de cables
Los cables unipolares utilizados para fabricar cables enfriados por agua son de cobre de grado ETP2 bajo el estándar ASTM-C11000. Según el estándar mencionado, la pureza de este grado de cobre es como mínimo del 99,95% y su conductividad mínima es de 100% del valor básico definido por IACS3 (estándar mundial del cobre recocido) igual a 58 Megasiemens/metro.
Espesor de cables unipolares4
Al contrario que las cuerdas utilizadas en la estructura de los conductores cableados cubiertos, que se emplean en espesores (diámetros) inferiores a 0,20 mm, el espesor de los cables unipolares simples utilizados en los cables enfriados por agua debe tener más grosor. De lo contrario, algunos de los cables unipolares existentes en cuerdas se desprenderán con el tiempo debido a la presión de tracción provocada por el movimiento de los cables y los choques electromecánicos que se les aplican y la resistencia eléctrica del cable aumentará con el paso de tiempo sin que se aparenta. La tabla siguiente muestra el espesor recomendado para los cables unipolares utilizados en la construcción de cables enfriados por agua según el tipo de cable enfriado por agua deseado:
Espesor (diámetro) de cables unipolares | Tipo de cable enfriado por agua utilizado |
0.25 mm | Cables secundarios5 |
0.40 – 0.45 mm | Cables enfriados por agua utilizados en hornos de inducción |
0.50 – 0.60 mm | Cables enfriados por agua utilizados en hornos de arco eléctrico y hornos de cazo |
Flexibilidad
El grado de flexibilidad de cuerdas utilizadas en la estructura de los cables enfriados por agua es muy importante. En caso de que la dureza de las cuerdas utilizadas sea alta, existe una alta posibilidad de que se rompan y desprendan debido a la presión de tracción causada por el movimiento de los cables y los choques electromecánicos aplicados sobre ellas y tendrá el mismo efecto que su poco grosor. Por lo tanto, las cuerdas citadas deben ser recocidos tanto como sea necesario en el proceso de la fabricación.
Tipo de revestimiento
Los cables unipolares existentes en la estructura de las cuerdas se utilizan tanto en forma sin revestimiento (desnudo7) como en forma estañado8. Las cuerdas estañadas serán más resistentes a la corrosión química con el paso del tiempo debido al contacto con el agua, es obvio que, si la calidad del agua que fluye en el interior de los cables no tenga químicamente la calidad necesaria, con el paso del tiempo provocará reacciones químicas en la superficie exterior de los cables unipolares calentados por el paso de la corriente y provocarán corrosión y como resultado, cambio de color y por último perderán espesor y se romperán. Por supuesto, cabe mencionar que las cuerdas estañadas son significativamente más caras que los tipos sin revestimiento, entonces, si la calidad del agua y las condiciones del entorno del cable no son muy desfavorables, no se recomienda tanto, el uso de cuerdas estañadas.
Además, debido a la movilidad muy elevada de los cables enfriados por agua en los hornos de arco eléctrico y hornos de cazo, para evitar el roce de las cuerdas entre sí durante los movimientos bruscos, preferiblemente serán aisladas las superficies exteriores de las cuerdas totalmente o de forma alterna con revestimientos especiales.
Dichos revestimientos están fabricados con plástico de tipo LS0H9 (libre de halógenos y de baja emisión de humo), este material es el mismo que se utiliza para fabricar revestimiento de color negro de los cables ordinarios, y en primer lugar, produce muy poco humo en caso de alto calor y al quemarse, y en segundo lugar, no forma de gases tóxicos. Cabe mencionar que los revestimientos mencionados están perforados para evitar que el agua quede atrapada en el interior de las cuerdas y para disipar el calor.
Sección transversal
Uno de los parámetros más importantes definidos para las cuerdas internas de un cable enfriado por agua, es su sección transversal y el número y composición de sus cables unipolares. La sección transversal total de los cables depende de la densidad del corriente fluyente considerada para el cable, esta cantidad es de 10 a 15 A/mm2 para los cables enfriados por agua utilizados en hornos de inducción. Mientras tanto, debido a la presencia de picos transitorios repentinos y muy elevados en forma de onda de las corrientes fluyentes de los cables enfriados por agua de los hornos de arco eléctrico, se considera una densidad de corriente pasante de 4.5 a 6 A/mm2.
Además de la sección transversal de las cuerdas, el número y la composición de los cables unipolares que las forman se consideran según estándar ASTM-B172 de acuerdo con la tabla siguiente:
| Sección transversal nominal (mm2) | Espesor de los cables unipolares (mm) | composición de los cables unipolares | Sección transversal verdadera (mm2) |
Utilizado para fabricar cables enfriados por agua de cables secundarios |
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Utilizado para fabricar cables enfriados por agua de hornos de inducción (IF) | 0.40 | 7 × 25 | 22 | |
50 | 0.40 | 19 × 21 | 50 | |
100 | 0.45 | 19 × 33 | 100 | |
Utilizado para fabricar cables enfriados por agua de hornos de arco eléctrico y hornos de cazo (EAF & LF) | 200 | 0.50 | 7 × 7 × 20 | 193 |
400 | 0.50 | 19 × 7 × 15 | 392 | |
500 | 0.50 | 19 × 7 × 19 | 496 |
Otro punto importante en este asunto es la dirección de torsión de las capas de los distintos pisos de las cuerdas. Para evitar el desmantelamiento de las cuerdas, la dirección de torsión en pisos contiguos de la cuerda debe ser inverso entre sí.
1- Copper Rope
2- Electric Tough Pitch Copper
3- International Annealed Copper Standard (cantidad estándar para conductividad del cobre es igual a 58 Megasiemens/metro)
4- Filament
5- Secondary Cables
6- Annealing Process
7- Bare Wire
8- Tin Coated Wire
9- Low Smoke Zero Halogen
