Cable de hilos trenzados vs. cable sólido: ¿Cuál es mejor y por qué?

¿Qué es el cable de hilos trenzados?
Un cable de hilos trenzados consiste en múltiples hilos conductores delgados agrupados, a menudo con cada par de hilos retorcidos e aislados. Estos cables vienen en varios tamaños adaptados a aplicaciones específicas.

En el Reino Unido, los tamaños comunes de cable se denotan en formatos como 3/0.029″, 7/0.036″ y 7/0.042″. Aquí, el primer dígito (por ejemplo, 3 o 7) indica el número de conductores individuales trenzados, mientras que la segunda parte (por ejemplo, 0.029″, 0.042″) especifica el área transversal de cada conductor. Por ejemplo, 0.036″ significa que el área transversal es de 0.036 pulgadas cuadradas. En los Estados Unidos, se utiliza un tamaño como 7/32, donde el número 7 representa la cantidad de hilos, y 32 se refiere al calibre americano (AWG) de cada conductor.

En comparación con los cables sólidos, los cables de hilos trenzados ofrecen una mayor flexibilidad. Esto los convierte en la opción preferida por los electricistas en situaciones donde los cables necesitan ser doblados, retorcidos o ruteados a través de espacios estrechos, como tuberías y conductos dentro de las paredes. Además, los cables de hilos trenzados mejoran la seguridad eléctrica. Cuando la corriente fluye a través del conductor, se genera calor. Gracias a los espacios de aire entre los hilos individuales, este calor puede disiparse eficientemente, reduciendo el riesgo de sobrecalentamiento y posibles peligros eléctricos.

Aplicaciones y Características del Cable de Hilos Trenzados

El cable de hilos trenzados es altamente adecuado para aplicaciones que involucran movimiento repetitivo, como en mecanismos de apertura y cierre de puertas. También es una elección ideal para conexiones a corta distancia y se puede incorporar fácilmente en cables de parche.

En líneas de transmisión y distribución de energía, el cable de hilos trenzados suele ser preferido sobre el cable sólido. Esto se debe a que ayuda a mitigar el efecto piel, un fenómeno en el que la corriente alterna (CA) tiende a fluir principalmente en la superficie externa del conductor en lugar de a lo largo de toda su sección transversal. La estructura única del cable de hilos trenzados lo hace una solución efectiva para reducir el impacto del efecto piel.

Sin embargo, el cable de hilos trenzados también tiene algunas desventajas. Generalmente es más caro que el cable sólido. Además, es más propenso a la corrosión, especialmente en ambientes húmedos o aplicaciones al aire libre. Además, debido a los espacios de aire entre los hilos individuales, la capacidad de conducción de corriente (ampacidad) del cable de hilos trenzados es menor en comparación con el cable sólido del mismo tamaño.

Ventajas del Cable de Hilos Trenzados

• Flexibilidad Mejorada: Ofrece una flexibilidad superior, permitiendo un ruteo y doblado fáciles. Esta característica también le proporciona una vida útil más larga en aplicaciones que involucran movimiento.

• Disipación Eficiente del Calor: El cable de hilos trenzados genera menos calor durante el flujo de corriente, asegurando un funcionamiento eléctrico más seguro.

• Terminación y Conexión Cómodas: Es muy adecuado para terminaciones de prensado y conexiones de cables de parche.

• Reducción del Efecto Piel: En la transmisión de energía a larga distancia y alta tensión, el cable de hilos trenzados minimiza eficazmente el efecto piel.

Desventajas del Cable de Hilos Trenzados

• Susceptibilidad a la Corrosión: Hay un alto riesgo de corrosión, especialmente en entornos exteriores.

• Capacidad de Corriente Menor: En comparación con los conductores sólidos del mismo tamaño, el cable de hilos trenzados tiene una capacidad de conducción de corriente reducida.

• Mayor Caída de Voltaje: Presenta una caída de voltaje mayor durante el flujo de corriente.

• Problemas de Calidad de Señal: Puede generar ruido, con una atenuación de 20-50%, y tiene un rendimiento mediocre en la transmisión de frecuencias altas.

• Terminación Compleja: Los procesos de terminación y conexión son más complejos.

• Costo Mayor: El cable de hilos trenzados es más caro que el cable sólido.

Cable Sólido: Definición y Características

Como su nombre lo indica, un cable sólido consta de un solo conductor sólido recubierto de aislamiento. Generalmente, los cables sólidos son más gruesos y pesados que los cables de hilos trenzados. A pesar de las ventajas del cable de hilos trenzados, el cable sólido se utiliza comúnmente en la instalación de viviendas, especialmente en los Estados Unidos para paneles principales de 120/240. Esto se debe a factores como su capacidad para proporcionar mejores conexiones y su mayor ampacidad.

El cable sólido tiene varios beneficios notables. La ausencia de espacios de aire entre los conductores le da una mayor capacidad de conducción de corriente en comparación con el cable de hilos trenzados. El grosor del conductor resulta en una resistencia menor, permitiendo una terminación y conexión perfectas.

El cable sólido también ofrece una mayor capacidad, con menos caída de voltaje, y es más resistente a la corrosión. Proporciona un sonido sin pérdidas (con una baja relación de ruido), asegurando una conexión duradera y estable. Además, es más económico y adecuado para aplicaciones al aire libre.

Sin embargo, el cable sólido tiene sus limitaciones. Es significativamente menos flexible que el cable de hilos trenzados, lo que dificulta su doblado y retorcido debido a su rigidez. El doblado y ruteo repetitivos, especialmente en aplicaciones que involucran movimiento, pueden dañar o romper fácilmente el cable sólido.

Ventajas del Cable Sólido

• Terminación y Conexión Superiores: Permite una terminación y conexión perfectas.

• Ampacidad Mayor: En comparación con el cable de hilos trenzados del mismo tamaño, el cable sólido tiene una mayor capacidad de conducción de corriente.

• Buena Calidad de Señal: Proporciona un sonido claro (con baja atenuación) y un excelente rendimiento en la transmisión de frecuencias altas.

• Baja Resistencia y Resistencia a la Corrosión: Tiene una resistencia menor y es altamente resistente a la corrosión, tanto en interiores como en exteriores.

• Adecuado para Transmisión a Larga Distancia: Con menos caída de voltaje, es ideal para aplicaciones a larga distancia.

• Económico: El cable sólido es menos costoso que el cable de hilos trenzados.

Desventajas del Cable Sólido

• Flexibilidad Limitada: Tiene poca flexibilidad, lo que restringe su uso en ciertas aplicaciones.

• Susceptibilidad a Daños: Es propenso a daños en aplicaciones que involucran movimiento repetitivo.

• Problemas con el Efecto Piel: En líneas de transmisión de alta tensión, se ve afectado por el efecto piel.

• No Adecuado para Algunas Aplicaciones: No es adecuado para electrónica, comunicación digital y aplicaciones informáticas.

La siguiente tabla proporciona una comparación detallada de los conductores sólidos y de hilos trenzados basada en diversas condiciones y aplicaciones, destacando sus diferencias clave.

Capacidad de Conducción de Corriente de Cables Sólidos y de Hilos Trenzados
Cuando los diámetros de los cables sólidos y de hilos trenzados son idénticos, el cable sólido puede transportar una mayor cantidad de corriente. Esto se atribuye al hecho de que el cable sólido tiene un área transversal efectiva mayor. En los cables de hilos trenzados, la presencia de espacios de aire entre los hilos individuales reduce el área total a través de la cual la corriente puede fluir. Como consecuencia, los electricistas deben seleccionar cuidadosamente el tamaño de cable apropiado, teniendo en cuenta el calibre del cable y los requisitos de ampacidad de la aplicación específica.

Otro fenómeno importante en los sistemas eléctricos es el efecto piel, donde la corriente alterna (CA) tiende a fluir principalmente en la superficie externa del conductor en lugar de uniformemente a lo largo de su sección transversal. Este efecto se vuelve más pronunciado con el aumento de la frecuencia. Para los sistemas de transmisión de alta potencia, a menudo se prefieren los cables de hilos trenzados precisamente porque pueden mitigar el impacto del efecto piel. Sin embargo, para la instalación de viviendas con una frecuencia de 50/60 Hz, cuando se utilizan cables de cobre con un diámetro de hasta 6 mm, generalmente se puede despreciar la profundidad de la piel.
¿Cuál es Mejor: Cable Sólido o de Hilos Trenzados?
La elección entre cables sólidos y de hilos trenzados debe hacerse después de una consideración integral de diversos factores, incluyendo costos iniciales y a largo plazo, uso en interiores o exteriores, requisitos específicos de la aplicación, tipos de cargas eléctricas, la necesidad de movimiento o flexibilidad, la ampacidad adecuada y otras condiciones ambientales y meteorológicas.En resumen, la decisión de optar por un cable sólido o de hilos trenzados depende de múltiples aspectos:

• Cable Sólido: Ideal para aplicaciones donde se priorizan la durabilidad, simplicidad, instalación fluida y rentabilidad. Si su proyecto requiere una solución de cableado sencilla, confiable y económica, el cable sólido es la opción recomendada.

• Cable de Hilos Trenzados: Más adecuado para escenarios que requieren flexibilidad a largo plazo, como aplicaciones que implican movimiento repetitivo o dobleces frecuentes del cable. Cuando el cableado necesita adaptarse a entornos dinámicos, el cable de hilos trenzados ofrece la resistencia y maniobrabilidad necesarias.

La siguiente tabla proporciona una comparación detallada de los conductores sólidos y de hilos trenzados basada en diversas condiciones y aplicaciones, destacando sus diferencias clave.