DIFERENCIA ENTRE LOS CABLES DE COBRE, Y LOS DE ALUMINIO

¿Dudas Audio?

DIFERENCIA ENTRE LOS CABLES DE COBRE, Y LOS DE ALUMINIO

Notapor 4u2envy » Mié Nov 26, 2008 9:29 am

DIFERENCIA ENTRE LOS CABLES DE COBRE, Y LOS DE ALUMINIO RECUBIERTO DE COBRE (ACC).
GARY SPRINGGAY
LABORATORIOS DE SONIDO COGENT.

Los fabricantes de equipo de sonido de todo el mundo están librando una batalla que si bien no es muy visible, no por ello es menos real. La mayor parte de la gente no tiene ni idea de que dicha guerra está ocurriendo, y mucho menos quien va ganando. Verás, un porcentaje significativo del costo de los componentes electrónicos y de las bocinas que disfrutamos y, muy particularmente de los cables que los interconectan, está muy relacionado con el precio del cobre.

A partir del 2004, el precio del cobre en bruto ha elevado su precio más del doble a la fecha, y los fabricantes han estado batallando para mantener los costos de sus productos lo más bajo posible, porque eso es lo que se tiene que hacer en un mercado tan competitivo como éste. Aunque el precio del cobre en bruto ha afectado directamente a los amplificadores (las tablillas de circuitos y sus trazas de cobre, así como el devanado de alambre de cobre de los transformadores) y de las bocinas (casi todo el alambre con el que se hace la bobina móvil es de cobre), ninguna otra categoría de componentes de los sistemas de audio automotriz ha sido afectado tanto y tan directamente, como los cables y los alambres.

Quizás hayas notado que un kit de cables para amplificadores que hace unos pocos años costaba algo cercano a 400 pesos, ahora cuesta 800 pesos o incluso más, y en los casos en los que siga costando lo mismo o incluso menos es por que no te están ofreciendo la misma cantidad de cobre de hace unos años.

En un esfuerzo para reducir el impacto en el bolsillo de aquellos que compran cables para amplificadores, varios fabricantes comenzaron a producir un tipo diferente de cable; es una alternativa planeada para abatir costos. Claro que el nuevo cable no es realmente una novedad, se utilizó ocasionalmente en el pasado para aplicaciones automotrices. Pero los precios altos han obligado a que los fabricantes recurran cada vez más a este tipo de ensamble, y ahora tenemos los cables de aluminio recubiertos con cobre (CCA) que vienen a costar prácticamente la mitad que un cable de cobre puro. Aunque esto puede ser una excelente alternativa para el alto costo del cobre, también puede llevar a situaciones de aplicación incorrecta, porque las limitaciones que impone este tipo de cables, no se comprenden del todo. Aquí te decimos cómo averiguar si esta alternativa es adecuada para tu sistema.

DESCRIPCIÓN.
El cable CCA consta de conductores que pueden ser de un solo alambre o muchos hilos más delgados pero siempre de aluminio, que tiene un recubrimiento aplicado por galvanoplastia formando una capa muy delgada de cobre en su superficie. En la práctica, la parte "recubrimiento de cobre" que forma parte del nombre, está ahí para tranquilizar las dudas de un posible comprador, porque en realidad la cantidad de cobre utilizada no tiene mucho que ver con su funcionamiento práctico.

Tanto la manufactura como el calibre de los cables CCA, son los mismos que para el cable de cobre. El tamaño del conductor y el número de hilos pueden ser diferentes como otras varias especificaciones del cable de cobre, y también puede variar la flexibilidad del conductor. El material aislante es el mismo tipo de PVC o de silicón que trae el cable de cobre. La gran diferencia entre un cable de cobre puro y uno de aluminio con recubrimiento de cobre, es la resistencia. Si analizamos las propiedades conductoras de los metales más comunes que se emplean como conductores eléctricos, hay una serie de hechos que podrían sorprenderte.

Por más que la gente esté convencida de esto, el metal que mejor conduce la electricidad no es el oro, en realidad el mejor conductor de la electricidad es la plata pura. El segundo mejor conductor del electricidad es el cobre, con un buen porcentaje del 97.6% de la conductividad de la plata. Esta es la principal razón por la que el cobre ha sido el material más empleado como conductor eléctrico, principalmente porque tiene muy buenas propiedades conductivas y porque cuesta mucho menos que la plata, a pesar de tener prácticamente el mismo desempeño. El oro ocupa el tercer lugar en conductividad con un 76.6% de la conductividad que tiene la plata (la única ventaja real del oro, no es que sea mejor conductor sino que resiste muy bien la corrosión y la oxidación). Sin embargo, el aluminio queda en un distante cuarto lugar, con el 63 por ciento de la conductividad de la plata, lo que corresponde poco más o menos a dos terceras partes del poder conductor que tiene el cobre.

Dicho de otra forma, y cuando incluimos la pequeña capa de cobre, el cable CCA ofrece una resistencia 34% más alta que un cable de cobre puro del mismo calibre y tipo de construcción. Vamos a analizar que implica esta resistencia adicional al paso de corriente en condiciones de operación real, en un sistema de sonido automotriz.

Probablemente ya sepas que la resistencia de un conductor provoca una pérdida de potencia en dicho conductor, ya sea en cuanto al voltaje o a la intensidad de corriente. También se convierte en una fuente de calor cuando la resistencia y la potencia aplicada son suficientemente elevadas.
Revisando rápidamente la ley de Ohm, nos recuerda que P=E*I, y para aquellos que no están formalizados con los símbolos, significa que la potencia es igual al voltaje multiplicado por la intensidad de corriente. Si quieres aumentar al máximo la capacidad de tu amplificador para generar potencia, necesitamos aumentar al máximo la intensidad de corriente y el voltaje que suministra. Cualquier valor de resistencia del conductor por el cual circula esa corriente impulsada por el voltaje, se convierte en un factor que impide alcanzar el máximo suministro de potencia.
Realmente no necesitamos meternos a las matemáticas aquí. El punto es que para lograr el máximo desempeño para un voltaje de alimentación dado, y con un requisito de intensidad de corriente, podemos calcular hasta dónde es aceptable la resistencia de un cable conductor. Dado que a la mayoría de nosotros se nos ha enseñado la regla de aplicación general para elegir el calibre de un cable de cobre puro, para sistemas de diferentes niveles de potencia, es muy importante reconsiderar estos requisitos cuando se utiliza un conductor que no es tan conductivo, caso concreto del cable CCA. Aunque algunos de ustedes probablemente ya estén intuyendo lo que viene a continuación, para aquellos de ustedes que no tienen mucha experiencia con el cable de aluminio recubierto de cobre, decidí incluir algunos datos adicionales para explicar lo que sucede desde el punto de vista técnico.

MEDICIONES DE LABORATORIO.
Como ya se discutió anteriormente, la resistencia adicional incrementa el calentamiento del conductor y disminuye la cantidad de potencia suministrada.

Vamos a examinar primero la seguridad y ver cuánto calor puede desprender un cable. ¿Por qué es importante el tema del calentamiento? En la mayoría de los vehículos, una parte de este conductor se encuentra en el compartimiento del motor del vehículo. Eso no nos deja un gran margen de seguridad para que el cable pueda calentarse internamente, y en casos extremos, el aislante puede llegar a ablandarse o incluso derretirse.

Dicen que una imagen vale más que mil palabras. Aquí en los laboratorios de Audio Cogent, tenemos la fortuna de contar con una cámara especial que nos permite sacar fotografías térmicas, en donde medimos su temperatura bajo idénticas condiciones de laboratorio.

Probamos un cable de cobre puro y un cable CCA, y nos aseguramos de que fuera un genuino cable conductor calibre 4, tal como lo determina la tabla AWG (Calibre de Cables Americanos). El segundo cable de cobre puro se comercializa como calibre 4, pero tiene una deficiencia de 10% en las especificaciones, tanto en diámetro como en número de hilos conductores. Además es menos caro que el cable conductor de cobre de auténtico calibre 4, así que el precio puede ser una pista que el comprador debe tomar muy en cuenta.

Cada cable tiene exactamente 6.1 metros de longitud, y durante estas pruebas de calentamiento le hicimos pasar una corriente de 100 amperes durante 30 minutos. Se trata de condiciones muy severas, pero no es imposible que suceda en sistemas de gran potencia. La temperatura ambiente fue de 25ºC y es la misma temperatura con la que inicia la prueba en el cable.

CONCLUSIÓN.
Probablemente a esas alturas pienses que el cable CCA es una mala idea y no debería utilizarse, pero no es el caso. Nosotros hemos realizado una serie de pruebas muy completas en cables CCA de diferentes fabricantes, y nuestros resultados demuestran que puede funcionar muy bien en casi todos los casos, con excepción de aquellos en los que la intensidad de corriente es muy alta. Debido a la resistencia adicional, simplemente no se puede utilizar el mismo calibre de cable CCA que el que se utilizaría en un cable de cobre puro.

Pero habiendo aclarado eso, si se compensa la mayor resistencia del cable CCA pasando al calibre inmediato superior, probablemente termines con una resistencia igual o inclusive menor que el cable de cobre puro de menor diámetro. Claro que al aumentar el calibre del cable, también hay que pagar más. Esto podría significar que hay muy poca diferencia en el precio de un cable de cobre y uno de CCA de un calibre mayor, así que hay que tener en cuenta el nivel de potencia de tu sistema antes de comprar el tipo de cable que necesitas.

De acuerdo, ahora sabemos que cuando un cable de aluminio tiene un calibre menor al nominal, el uso puede conducir a condiciones potencialmente riesgosas. Ahora vamos a la segunda parte de la ecuación del desempeño, el suministro de corriente. Como un experimento, tomamos un popular amplificador bastante potente, e hicimos una serie de pruebas a toda su potencia utilizando los 3 tramos de cable de 6.1 metros que vemos aquí. La tabla que viene más abajo muestra las diferencias en potencia desarrollada, simplemente cambiando los cables que conducen la corriente.

ESPECIFICACIÓN DE CABLE. POTENCIA DESARROLLADA AL CORTE.
Cable de cobre puro con un genuino calibre 4: obtuvimos: 1,783 Watts.
Cable de cobre puro con un calibre nominal 4, con 10% por abajo de la especificación: obtuvimos: 1,705 Watts.
Cable CCA de un genuino calibre 4: obtuvimos: 1,631 Watts.
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