Las ecuaciones del telgrafoOliver Heaviside desarroll un modelo matemtico de lnea de transmisin, conocido comoecuaciones del telgrafo, que describe la variacin instantnea de la tensin y corriente elctricas a lo largo de un conductor.La teora fue desarrollada para las lneas de transmisin de comunicaciones, como los hilos telegrficos y los conductores de radiofrecuencia; sin embargo, tambin es aplicable en su totalidad al diseo de las lneas de transmisin de potencia. Las ecuaciones constan de dos ecuaciones diferenciales lineales en funcin de la distancia y el tiempo: una para V(x, t) y otra para I(x, t). El modelo demuestra que la energa elctrica puede reflejarse en la lnea, y que se podan formar patrones de onda conocidos.EcuacionesLas ecuaciones del telgrafo pueden entenderse como una simplificacin de las ecuaciones de Maxwell. Para fines prcticos, se asume que el conductor est compuesto por una serie de redes bipuerto (cuadripolos) elementales, representando cada cual un segmento infinitesimal de la lnea de transmisin. Un segmento infinitesimal de lnea de transmisin queda caracterizado, porcuatro parmetros distribuidos, conocidos tambin habitualmente como parmetros primarios de la lnea de transmisin. Lainductancia distribuida(expresada en henrios por unidad de longitud) debido al campo magntico alrededor conductor, se representa como una sola bobina en serie L. El parmetro L modela el proceso de almacenamiento energtico en forma de campo magntico que se produce en la lnea. Elcomportamiento capacitivo distribuido(expresado en faradios por unidad de longitud) debido al campo elctrico existente en el dielctrico entre los conductores de la lnea, se representa por un solo condensador en paralelo C, colocado entre "el conductor de ida" y "el conductor de retorno". El parmetro C modela el proceso de almacenamiento energtico en forma de campo elctrico que se produce en la lnea. Laresistencia distribuidaen el conductor (expresada en ohmios por unidad de longitud) se representa por un solo resistor en serie R. Este parmetro modela la disipacin de potencia debido a la no idealidad de los conductores (prdidas hmicas). Laconductancia distribuida(expresada en ohms por unidad de longitud o siemens por unidad de longitud) se representa por una conductancia en paralelo G, colocada entre "el conductor de ida" y "el conductor de retorno". El parmetro G modela la disipacin de potencia que se produce por la no idealidad del medio dielctrico (prdidas dielctricas).

Cuando los parmetros R y G son muy pequeos, sus efectos se pueden ignorar, de manera que la lnea de transmisin se puede considerar una estructura ideal y sin prdidas. En este caso, el modelo depende slo de los parmetros L y C, de los cuales obtenemos un par de ecuaciones diferenciales parciales, una de ellas para la tensin y otra para la corriente, a travs de la lnea, ambas en funcin de la posicin o distanciaxy del tiempot.

Estas ecuaciones pueden combinarse para formar cualquiera de estas ecuaciones de onda exactas:

Si la lnea posee una longitud infinita o est terminada en su impedancia caractersticas, estas ecuaciones nos indicarn adems la presencia de una onda que viaja con velocidad.(Ntese que esta velocidad de propagacin slo es aplicable a la onda y no tiene nada que ver con la velocidad de arrastre del electrn, caso aparte para el cual existen otras ecuaciones y otra teora. Para una lnea de transmisin lineal homognea e istropa, hecha de conductores perfectos y con vaco entre ellos, se puede demostrar que dicha velocidad es igual a la de la luz.)COMPONENTES DE UN LNEA AREALas lneas areas estn constituidas tanto por el elemento conductor, usualmente cables decobreoaluminio, como por sus elementos de soporte, lasTorres de alta tensin, y los aisladoresa)Conductores :En la construccin de lneas areas de transmisin de energa elctrica, se utilizan casi exclusivamente conductorestrenzados, los cuales son cables formados por alambres, en capas alternadas, enrolladas en sentidos opuestos. Esta disposicin alternada de las capas evita el desenrollado y hace que el radio externo de una capa coincida con el interior de la siguiente. El trenzado proporciona flexibilidad con grandes secciones transversalesEl conductor trenzado puede realizarse con hilos del mismo metal, o de distintos metales, segn cuales sean las caractersticas mecnicas y elctricas deseadas. Si los hilos son del mismo dimetro, la formacin obedece a la siguiente ley:nh = 3 c2+ 3 c + 1siendo: nh = nmero de hilos ; c = nmero de capasPor lo tanto es comn encontrar formaciones de 7, 19, 37, 61, 91 hilos, respectivamente1 a5 capasLos metales utilizados en la construccin de lneas areas deben poseer tres caractersticas principales: baja resistencia elctrica, elevada resistencia mecnica, de manera de ofrecerresistencia a los esfuerzos permanentes o accidentales y bajo costo.Los metales que satisfacen estas condiciones son relativamente escasos, los cuales son: cobre,aluminio, aleacin de aluminio ycombinacin de metales (aluminio acero) Conviene para cada caso particular investigar el metal ms ventajoso, teniendo en cuenta las observaciones generales que siguen.CobreEl tipo de cobre que se utiliza en la fabricacin de conductores es cobre electroltico de alta pureza. Se obtiene electrolticamente, por refinado: un electrodo de cobre hace de ctodo y un electrodo de cobre con impurezas hace de nodo; el cobre electroltico se deposita cobre el ctodo. Las caractersticas del cobre electroltico coinciden, casi exactamente con las del cobre puro, ya que el contenido mnimo de cobre ha de ser de 99.9 %.Este tipo de cobre se presentaen los siguientes grados de dureza o temple: Cobre recocido. El cobre recocido llamado tambin cobre blando tiene una resistencia a la rotura de22 a28 [Kg/mm2]. El cobre recocido a 20 C de temperatura ha sido adoptado como cobre-tipo para las transacciones comerciales en todo el mundo. El cobre recocido es dctil, flexibley se utiliza, sobre todo, para la fabricacin de conductores elctricos que no hayan de estar sometidos a grandes esfuerzos mecnicos. Cobre semiduro.Tiene una resistencia a la rotura de28 a34 [Kg. /mm2] y no es tan dctil ni maleable como el cobre recocido. Cobre duro. El cobre duro trabajado, en fri tiene, adquiere dureza y resistencia mecnica, aunque a expensas de su ductilidad y maleabilidad. El cobre duro tiene una resistencia a la rotura de35 a47 [Kg/mm2] y sus buenas propiedades mecnicas se emplea para conductores de lneas elctricas exteriores, donde han de estar sometidos a esfuerzos mecnicos elevados; este tipo de cobre no es muy empleado en instalaciones interiores, debido a que se manipula ms difcilmente, que el cobre recocido.Aleaciones de CobreLos que son solubles en cantidad moderada en una solucin slida de cobre, telas como el manganeso, el nquel, el zinc, el estao, el aluminio, etc., generalmente endurecen el cobre y disminuyen su ductilidad, pero mejoran sus condiciones de laminado y de trabajo mecnico.De una forma general se puede decir que las aleaciones de cobre mejoran algunas de las propiedades mecnicas o trmicas del cobre puro, pero a excepcin de las propiedades elctricas. Las aleaciones de cobre las utilizadasson las siguientes:LatonesLos latones son aleaciones de cobre y zinc con un 50 % de este ltimo metal como mximo, ya que a partir de dicho porcentaje, las aleaciones resultan frgiles. La conductividad elctrica es relativamente baja, por lo que su empleono es tan extendidoBroncesLos bronces son aleaciones de cobre y estao. Pero actualmente las aleaciones dejaron de ser binarias para pasar a ser ternarias, introduciendo un tercer elemento, adems del cobre y el estao, como fsforo, silicio, manganeso, zinc, cadmio, aluminio; segn el tercer elemento es el nombre del bronce, por ejemplo: bronce fosforoso, bronce silicioso, etc.Cuando un conductor esta destinado a lneas areas, el mismo debe ser capaz de satisfacer las exigencias mecnicas a las que estar sometido una vez tendido. Las mismas son del resultado de la accin de su propio peso y de los agentes mecnicos exteriores (viento, hielo, etc.). De ah que el conocimiento de su carga de rotura total a la traccin sea imprescindible. Con el objeto de aumentar en todo lo posible la resistencia especificaa la traccin, el material deber estar al estado puro, o sea su caracterstica metalogrfica bsica sern los granos pequeos. Ello como es lgico, acarrea la disminucin de su conductividad elctrica, la cual desciende ms cuanto mayor sea el grado de dureza obtenido. En la prctica se han definido slo los estados extremos, y es as que se utilizan dos tipos de cobres, segn sea destinado a lneas areas (cobre duro), o a usos no areos (cobre recocido, en el que es crtico el conocimiento de su conductividad.)Pese a la menor resistencia elctrica y superiores aptitudes mecnicas el cobre ha dejado de ser utilizado en la construccin de lneas areas, esto es especialmente notado en alta y muy alta tensin.AluminioEl aluminio es el material que se ha impuesto como conductor de lneas areas,debido a su menor costo y ligereza con respecto a los de cobre para un mismo valor de resistencia. Tambin es una ventaja el hecho de que el conductor de aluminio tenga un mayor dimetro que el de cobre con la misma resistencia. Con un dimetro mayor, las lneas de flujo elctrico que se originan en el conductor, se encuentran ms separadas en susuperficie para el mismo voltaje. Esto significa que hay un menor gradiente de voltaje en la superficie del conductor y una menor tendencia a ionizar el aire que rodea al conductor. La ionizacin o descargas elctricas debido a la ruptura del dielctrico del aireproducen un fenmenoindeseable llamado Efecto Corona.Los conductores en base a aluminio utilizados en la construccin de lneas areas se presentan en las siguientes formas:Conductor homogneo de aluminio puro (AAC)El aluminio es, despus del cobre, el metal industrial de mayor conductividad elctrica. Esta se reduce muy rpidamente con la presencia de impurezas en el metal, por lo tanto para la fabricacin de conductores se utilizan metales con un ttulo no inferior al 99.7%, condicin esta que tambin asegura resistencia y proteccin de la corrosin. Los conductores de aluminio 1350 de se clasifican de la siguiente forma: Clase AA:Conductoresnormalmente usados en lneas de transmisin areas. Clase A:Conductoresa ser recubiertos por materiales resistentes al clima y conductores desnudos con alta flexibilidad. Clase B:Conductoresa ser aislados con diversos materiales y conductores que requieren mayor flexibilidad. Clase C:Conductoresque requieren la ms alta flexibilidad.

Figura 1.3 Conductores homogneos de aluminioConductor homogneo de aleacin de aluminio (AAAC)Se han puesto a punto aleaciones especiales para conductores elctricos. Contienen pequeas cantidades de silicio y magnesio (0.5 0.6 % aproximadamente) y gracias a una combinacin de tratamientos trmicos y mecnicos adquieren una carga de ruptura que duplica la del aluminio (hacindolos comparables al aluminio con alma de acero), perdiendo solamente un 15 % de conductividad (respecto del metal puro).Utilizado normalmente para distribucin elctrica primaria y secundaria. Posee una alta relacin resistencia/peso .La aleacin de aluminio del cable AAAC ofrece mayor resistencia a la corrosin que elcable ACSR. Una de las aleaciones de aluminios ms conocida es el ARVIDAL.Conductor mixtos aluminio con alma de acero (ACSR)Estos cables se componen de un alma de acero galvanizado recubierto de una o varias capas de alambres de aluminio puro. El alma de acero asigna solamente resistencia mecnica del cable, y no es tenida en cuenta en el clculo elctrico del conductor.Figura 1.4Seccin transversal de un conductor con refuerzo de acero con 7 hilos de acero y 24 de aluminioEnla Figura1.4 se muestra la seccin transversal de un cable de aluminio con refuerzo de acero (ACSR). El conductor que se muestra tiene 7 hilos de acero que forman el ncleo central alrededor del cual hay dos capas de hilos de aluminio. Hay 24 hilos de aluminio en las capas externas. El conductor trenzado se especifica como 24 A1/7 St, o simplemente 24/7. Se obtienen diferentes esfuerzos de tensin, capacidades de corrientes y tamaos de conductores al usar diferentes combinaciones de acero y aluminio. Otros tipos de ASCR son:ACSR/AW - Conductor de Aluminio con Refuerzo de Acero Aluminizado:El conductor ACSR/AW ofrece las mismas caractersticas de fortaleza delACSRpero la corriente mxima que puede soportar el cable y su resistencia a la corrosin son mayores debido al aluminizado del ncleo de acero. Provee mayor proteccin en lugares donde las condiciones corrosivas del ambiente son severas.ACSR/TW- Conductor de Aluminio con Refuerzo de Acero:Las estructuras a utilizar deben ser evaluadas cuidadosamente debido al gran peso de este conductor.ACSR/AE - Conductor de Aluminio con Refuerzo de Acero:Como su nombre lo indica, el ACSR/AE (Air Expanded) ACSR es un conductor cuyo dimetro ha sido incrementado o "expandido" por espacios de aire entre las capas exteriores de aluminio y el ncleo de acero.EL ACAR tiene un ncleo central de aluminio de alta resistencia rodeado por capas de conductores elctricos de aluminio.Independientemente de las caractersticas elctricas y mecnicas que conducen a la eleccin de un tipo de conductor u otro, no se deben perder nunca de vista los principios bsicos de uso de conductores de aluminio:1) Los conductores de aluminio se utilizan siempre en forma de conductores trenzados, debido a que poseen mejor resistencia a las vibraciones que los conductores de un nico alambre.2) Expuestos a la intemperie se recubren rpidamente de una capa protectora de xido insoluble y que protege al conductor contra la accin de los agentes exteriores. Pese a esto deber prestarse atencin cuando hay ciertos materiales en suspensin en la atmsfera, zonas de caleras, cementeras, etc. exigen seleccionar una aleacin adecuada.3) Ciertos suelos naturales atacan al aluminio en distintas formas, por lo que no es aconsejable utilizarlo para la puesta a tierra de las torres, al menos cuando se ignoran las reacciones que el suelo puede producir.4) El aire marino tiene una accin de ataque muy lenta sobre el aluminio, de todos modos numerosas lneas construidas en la vecindad del mar han demostrado ptimo comportamiento, en estos casos se deben aumentar las precauciones en lo que respecta al acierto en la eleccin de la aleacin y su buen estado superficial, en general el ataque ser ms lento cuanto menos defectos superficiales existan. Los defectos superficiales son punto de partida de ataques locales que pueden producir daos importantes, si no se presentan entalladuras o rebabas (que pueden ser causadas por roces durante el montaje) los hilos sern menos sensibles al ataque exterior.5) El aluminio es electronegativo en relacin a la mayora de los metales que se utilizan en las construcciones de lneas, y por esto se debe tener especial cuidado en las uniones.6) La temperatura de fusin del aluminio es 660 grados C (mientras el cobre funde a 1083 grados C) por lo tanto los conductores de aluminio son ms sensibles a los arcos elctricos.A su vez los conductores de aleacin de aluminio presentan algunas ventajas respecto de los de aluminio acero, a saber:Mayor dureza superficial, lo que explica la ms baja probabilidad de daos superficiales durante las operaciones de tendido, particularidad muy apreciada en las lneas de muy alta tensin, ya que como consecuencia se tendrn menos prdidas por Efecto Corona, y menor perturbacin radioelctrica. Menor peso, por lo que es ms econmico.Una desventaja que debe sealarse para la aleacin de aluminio es que por ser sus caractersticas mecnicas consecuencia de tratamientos trmicos, el cable es sensible a las altas temperaturas (no debe superarse el lmite de 120 grados C) por lo que debe prestarse especial atencin al verificar la seccin para las sobre corrientes y tener particularmente en cuenta la influencia del cortocircuito.Para concluir, el conductor es el componente que justifica la existencia de la lnea, por lo tanto toda la obra se hace para sostenerlo, y entonces es valida la afirmacin de que su eleccin acertada es la decisin ms importante en la fase de proyecto de una lnea.Adems no debe olvidarse de respetar los lmites de temperatura con la corriente de rgimen, y con la mxima solicitacin de cortocircuito, no se debe alcanzar una temperatura tal que provoque una disminucin no admisible de la resistencia mecnica del conductor. En la siguiente tabla se puede apreciar las caractersticas fsicas y elctricas tanto del cobre como del aluminioPropiedadesAluminio 99,5%Cobre

Densidad a 20C2,78,90

temperatura de fusin o de fusin incipiente C6581.083

Coeficiente de dilatacin lineal entre 20 y100C23.10-616,4.10-6

Calor especfico cal/g C a20C0,280,09

Conductibilidad trmica cal.cm/cm2.seg.C a20C0,520,92

Resistividad elctrica Ohm.cm2/m a20C0,02850,017

Mdulo de elasticidad kg/mm26.90011.200

Tabla 1.1Caractersticasdel cobre y el aluminioAluminioCobre

A IGUAL CONDUCTIBIDAD ELECTRICARelacin de las secciones1.641

Relacin de los dimetros1.281

Relacin de los pesos0.501

Relacin de las cargas a la rotura0.781

A IGUAL CALENTAMIENTORelacin de las secciones1.4051

Relacin de los pesos0.4241

A IGUAL SECCIONRelacin de las conductividades0.611

Relacin de los pesos0.301

Tabla 1.2 relacinde caractersticas entre cobre y aluminiob)Aisladores:Sirven de apoyo y soporte a los conductores, al mismo tiempo que los mantienen aislados de tierra. El material ms utilizado para los aisladores es la porcelana, aunque tambin se emplea el vidrio templado y materiales sintticos.Bajo el punto de vista elctrico, los aislantes deben presentar mucha resistencia ante las corrientes de fuga superficiales y tener suficiente espesor para evitar la perforacin ante el fuerte gradiente de tensin que deben soportar. Para aumentar la resistencia al contacto, se moldean en forma acampanadaBajo el punto de vista mecnico, deben ser suficientemente robustos para resistir los esfuerzos debidos al peso de los conductores. Existen 2 tipos principales:Aisladores Fijos:Unidos al soporte por un herraje fijo y no pueden, por consiguiente, cambiar normalmente de posicin despus de su montaje.Figura 1.6 Aisladores fijosAisladores en cadenasConstituidos por un nmero variable de elementos segn la tensin de servicio; formando una cadena mvil alrededor de su punto de unin al soporte. ste es el tipo de aislador ms empleado en media y en alta tensin.

Figura 1.7 Aisladores en cadenaExisten diversos tipos de aisladores de cadena, que a continuacin se detallan:Caperuza-vstago,este aislador se compone de una campana de porcelana o vidrio templado, en forma de disco y que lleva en su parte inferior algunas ondulaciones. En la parte superior de la campana est empotrada una caperuza de fundicin o acero, y en su parte inferior en un hueco bastante reducido, lleva un vstago sellado al aislador. La figura 1.8 muestra la disposicin de los aisladores en una cadena de suspensin o en una cadena de amarre.

Figura 1.8 Aisladores en cadena de suspensin y aisladores en cadena de amarreCampana (discos),este elemento est constituido por un ncleo cilndrico de porcelana de dimetro comprendido entre 60 y85 mm., y provisto de dos faldas anchas. La unin de los aisladores campana entre s se hace con un pequeo vstago cilndrico terminado en dos rtulas (figura 1.9). La diferencia esencial entre el aislador campana y el elemento caperuza-vstago, reside en el hecho de que el primero es rigurosamente imperforable en servicio, mientras que el segundo puede, en ciertas circunstancias, perforarse antes de ser contorneado, especialmente por la accin simultnea de esfuerzos mecnicos y acciones elctricas.

Figura 1.9 Aislador tipo campana

Figura 1.10 Elemento de la cadena de aisladoresLa sujecin del aislador al poste se realiza por medio de herrajes .En la figura 1.11 se muestran los diferentes tipos de herrajes

Figura 1.11 Herrajesc)Estructuras SoportesEstas deben mantener los conductores a suficiente altura sobre tierra y distanciados entre s.En la parte ms alta de la torre, se ponen conductores desnudos, llamados de guarda, que sirven para apantallar la lnea e interceptar los rayos antes que alcancen losconductores activos situados debajo. Estos no conducen corriente alguna, por lo que normalmente se hacen de acero y se conectan solidariamente a tierra en cada torre. Las torres se conectan solidariamente a tierra, tomndose grandes precauciones para asegurar que la resistencia a tierra sea baja.Las estructuras de una lnea pueden ser clasificadas en relacin a su funcin, la forma de resistir los esfuerzos, y los materiales constructivos.Por su funcin las estructuras se clasifican en:Estructuras de suspensin.Los conductores estn suspendidos mediante cadenas de aisladores, que cuelgan de las mnsulas de las torres. Resisten las cargas verticales de todos los conductores (tambin los cables de guarda), y la accin del viento transversal a la lnea, tanto sobre conductores como sobre la misma torre. No estn diseadas para soportar esfuerzos laterales debidos al tiro de los conductores, por lo que se instalan en tramos rectos.Estructuras de retencinSon para los lugares en dondela lnea debe soportar esfuerzos laterales, producto del cambio de direccin o finales de lnea bsicamente se distinguen tres tipo:Terminal. La disposicin de los conductores es perpendicular a las mnsulas, la torre se dimensional para soportar fundamentalmente el tiro de todos los conductores de un solo lado, y en general es la estructura ms pesada de la lnea.Angular.Se ubica en los vrtices cuando hay cambio de direccin de la lnea, la carga ms importante que soporta es la componente del tiro (debida al ngulo) de todos los conductores.Rompetramos. Algunas normas de clculo sugieren el uso de estas estructuras con la finalidad bsica de limitar la cada en cascada (domin) de las estructuras de suspensin, y para facilitar el tendido cuando los tramos rectilneos son muy largos. Cuando el diseo de las suspensiones se hace con criterio de evitar la cada en cascada el uso de estructuras rompetramo se hace innecesario.Figura 1.13 Torre de retencin angularRespecto de los esfuerzos, puede decirse que las estructuras de la lnea resisten en general tres tipos de esfuerzos en condiciones normales:Cargas verticales debidas al peso propio, conductores, aisladores.Cargas transversales debidas al viento sobre estructuras y conductores.Cargas longitudinales debidas al tiro de los conductores.Los materiales empleados usualmente para realizar la estructura son: madera, hormign, acero y en zonas de difcil acceso en algunos casos se emplea el aluminio.1.1.3 CONDUCTORES AISLADOSLos cables aislados consisten, esencialmente, en uno o ms conductores aislados mediante material enrollado sobrelos conductores; adems, dependiendo del tipo de cable y de la tensin para la que sta diseado, existen otros elementos que tienen principalmente por objeto lograr el mejor aprovechamiento de las cualidades de los aislamientos y la preservacin de esas cualidades. Estos cables pueden clasificarse en cable monopolar y cable tripolarEn el caso general pueden distinguirse las siguientes partes componentes en un cable:

Figura 1.15 cable unipolara) El conductor: puede ser de cobre o aluminio y presentar una de las formas siguientes: solid, compacto o concntrico.

Figura 1.16 conductores subterrneosb)Cubierta SemiconductoraLa cubierta semiconductora que se coloca inmediatamente sobre el conductor, tiene por objeto uniformar el gradiente elctrico en la superficie del conductor, eliminando las distorsiones del campo elctrico debidas a las protuberancias constituidas por los hilos de la capa exterior. El uso de materiales semiconductores se debe a que en esta forma se reduce la intensidad de las cargas elctricas que pueden producir ionizacin, con respecto a la que se tendr si se utilizasen cubiertas metlicas.La cubierta semiconductora puede estar constituida por una cinta de papel de papel saturado en carbn coloidal, enrollada directamente sobre el conductor. Esta disposicin se usa, por ejemplo, en los cables aislados con papel impregnado. En cables con aislamientos extrados de construccin moderna, la cubierta semiconductora se aplica por extrusin usando un material semiconductor adecuado.c)El Aislante, puede ser de:Papel impregnado fue uno de los primeros materiales utilizados para el aislamiento de los cables para la transmisin de energa elctrica y continua siendo el mejor aislamiento para cables de alta tensin. Sus principales caractersticas son las siguientes: Alta rigidez dielctrica,bajas prdidas dielctricas,resistencia elevada a las descargas parciales (ionizacin), posee buenas caractersticas trmicasSu gran desventaja consiste en que es muy higroscpicoy que la absorcin de la humedad deteriora considerablemente sus cualidades dielctricas, por esta razn el aislamiento de papel debe secarse perfectamente durante el proceso de fabricacin del cable y protegerse con un forro hermtico.Para realizar este tipo de aislamiento se enrolla sobre el conductor cintas de papel, helicoidalmente, en capas superpuestas, hasta obtener el espesor de aislamiento deseado; a continuacin se seca y se desgasifica el aislamiento calentndolo y sometindolo a un vaco elevado y se impregna con aceite mineral. Este aceite mineral para la impregnacin se mezcla con una resina vegetal para aumentar su viscosidad y evitar as la migracin del aceite aislante por gravedad hacia las partes ms bajas de la instalacin. En cables para tensiones ms elevadas, el aislamiento se mantiene bajo presin por diferentes medios.Termoplsticos: Son materiales orgnicos sintticos obtenidos por polimerizacin. Se vuelve plstico al aumentar la temperatura lo que permite aplicarlos por extrusin en caliente sobre los conductores, solidificndose despus al hacer pasar el cable por un bao de agua fra. Los termoplsticos ms utilizados como aislamientos de cables elctricos son el cloruro de polivinil (PVC) y el polietileno. El PVC mezclado con otra sustancia se utiliza extensamente como aislante sobre todo en cables de baja tensin, debido a su bajo costo, a su mayor resistencia a la ionizacin comparado con otros aislamientos orgnicos sintticos y a poder obtenerse con mezclas adecuadas, temperaturas de operacin que van desde 60 C a 150 C. Tiene el inconveniente de tener una constante dielctrica elevada y en consecuencia prdidas elctricas altas, lo que limita su empleo en tensiones ms elevadas. Actualmente se fabrica cable con aislamiento de PVC para tensiones hasta de 23000V.El polietileno que se obtiene por polimeracin de gas etileno, tiene excelentes caractersticas como aislante elctrico: rigidez dielctrica comparable a la del papel impregnadoy prdidas dielctricas menores. Tienen tambin una conductividad trmica mayor que el papel impregnado, lo que facilita la disipacin del calor. Las desventajas del polietileno es que puede producirse deterioro del aislamiento debido a descargas parciales producidas por ionizacin, su punto de fusin es bastante bajo del orden de los 110 C lo que limita la temperatura de operacin de los cables aislados con polietileno a 75 C. Para mejorar las caractersticas trmicas se han desarrollado el polietileno de alta densidad y el polietileno vulcanizado o de cadena cruzada. El polietileno de alta densidad tiene un punto de fusin de 130 C mejores cualidades mecnicas y un costo menor.Termofijo: Los aislamiento agrupados bajo el nombre de termofijos estn constituidos por materiales que se caracterizan porque, mediante un proceso de vulcanizacin, se hace desaparecer su plasticidad y se aumenta su elasticidad y la consistencia mecnica. stos se aplican generalmente por extrusin y se someten a un proceso de vulcanizacin elevando la temperatura a los valores requeridos. Los ms usados son el hule natural y los hules sintticos, conocidos con el nombre genrico de elastmeros y ms reciente algunos derivados del polietileno.d) La pantalla:Esta constituida por una capa conductora colocada sobre el aislamiento y conectada a tierra, que tiene por objeto principal crear una superficie equipotencial para obtener un campo elctrico radial en el dielctrico. La pantalla sirve tambin para blindar el cable contra potenciales inducidos por campos elctricos externos y como proteccin para el personal, mediante su conexin efectiva en tierra.Puede realizarse mediante una cinta de papel metalizado o una cinta de un metal no magntico (cobre o aluminio) de un espesor del orden de los.8 mm, enrollada sobre el aislamiento. En los cables para alta tensin en los que los gradientes elctricos aplicados al aislamiento son bajos, no se requiere un control de la distribucin del campo elctrico y por lo tanto puede prescindirse de la pantalla metlica; sin embargo sta se usa en ocasiones en cables de baja tensin, para evitar la induccin de potenciales en los conductores, debidos a los campos elctricos externosd)Cubierta, Esta se coloca para proteger al cable contra agentes externos: humedad, calor, agentes qumicos, esfuerzo mecnico durante el tendido. Puede ser metlica (plomo), termoplstica (PVC), elastomrica (neopreno) o textil (yute impregnado en asfalto), segn la aplicacin del cable. En cables empleados en las redes de distribucin, se recubre todo adems con cinta de acero para proteccin mecnica (flejes de acero), en cuyo caso el cable se llama "armado".1.1.4 CALIBRE DE LOS CONDUCTORESSe entiende por calibre, el rea de la seccin transversal, o cualquier otro parmetro que la defina (radio o dimetro). Existen dos sistemas internacionales aceptados, para definir el calibre de los conductores, estos son:Sistema AWG Sistema MCMEl sistema AWG, proviene de las iniciales inglesasAmerican Wire Gaje, en el sistema los calibres son definidos por una escala numrica, que cumple con quela relacin entre nmeros sucesivos de calibre es constante, entonces obedece a una progresin geomtrica (cuya razn es 1.2610)La clasificacin de los conductores AWG, resulta bastante acertada para los conductores de aplicacin general, residencial e industrial, pero en la transmisin de grandes bloques de energa, en los sistemas de potencia, el calibre de los conductores supero los valores establecidos porla AWG, siendo necesario implementar un sistema que admitiera calibres mayores, y es donde nace el concepto de MILS.Un mils es una unidad de longitud inglesa, que se define como la milsima de una pulgadaEn funcin de esta unidad de longitud se puede definir el rea de la seccin transversal que especifican los conductores, por lo que se adopta el circular mil, que corresponde al rea de una circunferencia cuyo dimetro es un mil (1/1000pulg.)Entonces, debe ser bien comprendido que un circular mil es una unidad de rea que relaciona el calibre del conductor con su rea. Es utilizado para especificar alambres slidos y conductores trenzados, si se desea conocer el rea del conductor, siendo conocido su dimetro en pulgadas, solo se debe operar porDonde d es expresado en pulgadas.Se puede realizar un equivalente entre unidades inglesas y las americanas:Los conductores que transmiten grandes bloques de potencia, requieren de secciones transversales grandes, por lo que el cmil, es una unidad muy reducida para la definicin cotidiana de conductores, en vez de sta se ha definido el mcmil, que corresponde a un mil cmil.