Aluminio y cobre: así se realiza una conexión

  • La combinación entre aluminio y cobre es problemática.
  • Los terminales de compresión de Al/Cu de gran calidad son aptos para la conexión de cableado de aluminio con cobre.
  • La grasa de contacto en los materiales de conexión de aluminio mejora las propiedades de contacto.
  • Los conectores de cobre y aluminio son necesarios para la conexión profesional de cables de cobre y aluminio.

Ahora queremos centrarnos en la conexión más difícil de aluminio y cobre. Tal y como hemos mencionado, el aluminio se utiliza cada vez con más frecuencia, aunque no siempre. Dado que cobre es la primera elección que se usa desde hace décadas y se sigue utilizando, se producen problemas en la conexión segura de los materiales. En la práctica, los electrotécnicos se enfrentan cada vez con más frecuencia a este reto.

La conexión entre el aluminio y cobre es necesaria más que lo que parece. Por ejemplo, dicha conexión será necesaria en caso de que haya una tubería anular en una zona industrial, pero se inserta en las operaciones determinadas con cables de cobre. También se da el caso de que los cables de aluminio deben estar conectados a los raíles de cobre en las estaciones de transformadores.

Los electrotécnicos afrontarán el problema de que el aluminio y el cobre no se pueden conectar entre sí sin ningún producto más. Por eso, deben utilizarse siempre terminales de cables específicos de Al/Cu para realizar una conexión duradera y segura.

Cobre-aluminio: una conexión especial

En la práctica, el aluminio destaca por su resistencia a las corrosiones. Pero el aluminio tiene una capacidad muy alta de reacción y es un material ligeramente oxidante. La durabilidad se debe a que el material es resistente a la capa de óxido que se forma en la superficie bajo la influencia del oxígeno, también denominada auto-pasivación.

Cuando un líquido de conducción eléctrica, como el agua condensada, afecta a una conexión de aluminio y cobre, se produce una reacción electroquímica con la consecuencia de formación del elemento de contacto.

En este proceso, las diferencias de potencial producidas por una serie de tensión electro-química juegan un papel decisivo. El elemento de contacto se forma con los electrodos de cobre (ánodos), los electrolitos (agua) y los electrodos de aluminio (cátodos).

La tensión generada hace un cortocircuito con el contacto de cobre y aluminio. Se produce una acumulación o descomposición del aluminio según el flujo de corriente saliente. Este proceso es visible, forma una zona de oxidación en aumento y despliega partículas de polvo situadas en el aluminio en las partes más pequeñas e incluso como reacción permanente, porque así el cobre no se descompone. La resistencia transitoria aumenta en una conexión eléctrica, lo que puede provocar un aumento de temperatura, y el peor de los casos, a un incendio.

Por eso, al unir el cobre y el aluminio, se previene la entrada de humedad en el punto de conexión de ambos materiales bajo cualquier circunstancia. Deberá proteger la zona de contacto entre el aluminio y el cobre con métodos especiales de manejo en salas con formación de agua condensada.

El uso de terminales de cables Al/Cu y conectores constituye el paso más importante. No disponen de los denominados caminos de fuga, donde puede acumularse la humedad conductiva, y poner en marcha finalmente un proceso de oxidación. De este modo, los cables de compresión Al/Cu y conectores son especialmente adecuados para el uso en centrales eólicas offshore. Además, existe la posibilidad de utilizar terminales de cables de aluminio estañado. Esta solución debería utilizarse únicamente en salas secas constantemente, ya que, con solo daños leves en la capa de estaño, puede producirse corrosión de contacto.

Terminales de compresión de Al/Cu

Los terminales de compresión desarrollados para la conexión específica de cables de aluminio y pletinas de cobre están compuestos de aluminio electrolítico (E-Al) en la zona de presión y una tapa de atornillado adjunta de cobre según la normativa EN 13600.

 

Resumen de cableado de aluminio

El cableado de aluminio está disponible en cuatro modelos diferentes según la norma DIN EN 60228, que exigen parcialmente métodos específicos de manejo.  Los cables disponibles serían los siguientes:

 

  • Cableado redondo de un hilo de la clase 1 (re)
  • Cableado de sector de un hilo de la clase 1 (se)
  • Cableado redondo de varios hilos de la clase 2 (rm)
  • Cableado de sector de varios hilos de la clase 2 (sm)

 

Encontrará las abreviaturas al lado del resto de marcas de conectores y terminales de compresión de Al/Cu. De este modo puede reconocer el terminal de cables correspondientes que sea compatible con cada cable de aluminio.

La estampación »8 KL16 50 rm 70 se« representa lo siguiente: 

 

  • 8: Medición métrica de tornillos en la perforación para los pernos de conexiones (en este caso, tornillos M 8)
  • KL: Código de fabricante (en este caso, Klauke)
  • 16: Número indicador de herramienta
  • 50 rm/sm: Corte transversal nominal del cableado en mm² al utilizar un cable redondo o de sector con varios hilos
  • 70 re/se: Corte transversal nominal del cableado en mm² al utilizar un cable redondo o de sector de un solo hilo

 

Recomendamos utilizar aplicaciones de compresión hexagonal según la normativa DIN 48083, parte 4 o EKM60ID para la compresión de terminales de compresión de Al/Cu.

Las aplicaciones de compresión de Klauke de aluminio son de color plateado, y las de cobre doradas, lo que las hacen muy fáciles de diferenciar.

Conectores de Al/Cu: unión segura

Los conectores de reducción de Klauke sirven para crear conexiones seguras de cables de cobre y aluminio.

Los conectores de reducción se suelen utilizar en saneamientos de red, más específicamente en la fabricación de conexiones sin tracción de cables de aluminio según DIN EN 60228 y cables de cobre según DIN EN 60228. Los conectores están fabricados con dos componentes: aluminio (E-Al) y piezas de cobre (según EN 13600). En general, la parte de aluminio cuenta con un diámetro mayor, dado que la conductividad menor se compensa con un corte transversal nominal correspondiente de más tamaño.

Al igual que en los terminales de compresión, la parte de aluminio del conector contiene grasa de contacto, que protege del derrame y secado con un cierre.

Cumpla las especificaciones correspondientes de manejo de cobre y aluminio en el manejo de conectores de compresión de Al/Cu para obtener resultados seguros.

Tenga siempre en cuenta la protección de la zona de conexión de la humedad al utilizar conexiones de compresión en el suelo. Recomendamos que utilice manguitos de resina de moldeo para este fin. Las conexiones estarán protegidas de forma permanente de la humedad, el polvo y el acceso de cuerpos extraños gracias a los manguitos.

Por último, nos gustaría hacer una advertencia importante acerca de los terminales de cables y conectores de compresión de aluminio y cobre: no ejerza ninguna carga de flexión en estos productos, ya que existe peligro de rotura en la zona de contacto de ambos materiales. Por tanto, no es posible su uso en zonas de cables aéreos.

Cartera de productos Klauke:

> Manguitos de presión Al / Co