Profesor Saúl D. Leal Moritoy
1 Empalmes Eléctricos
Conductores
Son los elementos metálicos, generalmente cobre o aluminio, permeables al paso de la corriente eléctrica, que cumplen la función de transportar la "presión eléctrica" de un extremo a otro del cable. Los metales mencionados se han elegido por su alta conductividad, característica necesaria para optimizar la transmisión de energía. Cables
Un cable es un elemento destinado al transporte de energía eléctrica en las condiciones más favorables. Esto es, con las menores pérdidas de potencia posibles en el caso de los cables de energía, o con las menores alteraciones en la codificación de la señal enviada en los cables de transmisión t ransmisión de datos o comunicaciones. Clasificación de los conductores eléctricos aislados Por su función
Cables para el transporte de energía. Cables de control y para transmisión de señales codificadas. Por su tensión o voltaje de servicio
De muy baja tensión (menos de 50 V.) Baja tensión (entre 50 y hasta 1100 V.) Media tensión (más de 1100 y hasta 35000V.) Alta tensión (más de 35000 y hasta 150000 V.) Muy alta tensión (por encima de 150000 V.) Por la naturaleza de sus componentes
Con conductores de cobre o aluminio. Aislados con plástico, goma o papel impregnado. Armados, apantallados, etc. Por sus aplicaciones específicas
Para instalaciones interiores en edificios. Para redes de distribución de energía, urbana o rural. De señalización, telefonía, radiofrecuencia, etc. Para minas, construcción naval, ferrocarriles, etc. Aislantes
Un material aislante es aquel que, debido a que los electrones de sus átomos están fuertemente unidos a sus núcleos, prácticamente no permite su desplazamiento y, por ende, el paso de la corriente eléctrica cuando se aplica una diferencia de tensión entre dos puntos del mismo. En estos materiales para conseguir una determinada corriente sería necesario aplicar una tensión más elevada que en el conductor; ello no ocurre dado que se produce
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antes la perforación del aislamiento que el paso de una corriente eléctrica detectable. Se dice entonces que su resistividad es mucho mayor.
Empalmes
Muy a menudo y por diversas causas, en una instalación eléctrica se deben unir dos o más conductores. Estas uniones se conocen con el nombre de empalmes, de ellos existe una gran variedad que todo electricista debe conocer muy bien. Los empalmes se utilizan cuando hay una interrupción en las líneas o cuando se quiere prolongar o alargar un conductor. ¡Un empalme no es un nudo¡ Ejecútelo correctamente. El empalme es la unión entre dos conductores realizada para garantizar la continuidad del fluido eléctrico. Realizar un empalme seguro significa recurrir a dispositivos capaces de evitar recalentamientos. Es peligroso realizar un empalme si no conocemos bien la metodología. Así pues, vamos a resumir en unos sencillos pasos cómo desempeñar esta tarea con garantías y evitando accidentes. A veces, el intentar aplicar un empalme provisional falla. Esto ocurre cuando nos encontramos con cables específicos como, por ejemplo, más gruesos o de materiales muy particulares y delicados. Lo preferible es entonces que utilicemos una herramienta conocida como soldador de baja potencia o cautín. Un empalme debe reunir las siguientes características. Asegurar el paso de la corriente. Ofrecer una resistencia mecánica suficiente a los esfuerzos de tracción. Garantizar un contacto satisfactorio entre los conductores para evitar el c alentamiento.
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Desguarnecer o Pelar Conductores
Al realizar una conexión eléctrica, es necesario quitar el aislamiento de los conductores. La elección de la herramienta y la técnica que se use dependen del tipo de conductor y de su aislamiento. Cuchilla: El procedimiento para pelar conductores con cuchilla es similar al empleado para hacerle punta a un lápiz. Ver Fig. 1 y 2.
Peladora: Es otra herramienta utilizada para pelar conductores de pequeña sección. Tiene el inconveniente de que sólo se puede pelar extremos de conductor. Ver fig. 3
En conductores múltiples, el pr ocedim iento que se debe segui r es el sigui ente: 1- Marcar con un marcador o lapicero en la envoltura la distancia que se va pelar. Fig. 4
2- Pelar el conductor como si le estuviera haciendo punta a un lápiz, este paso se debe realizar con mucho cuidado para no dañar los hilos conductores.
3- En el caso que el conductor sea de pareado (cordón), cortar la envoltura en medio de los conductores hasta la marca. Fig. 5 4- Separar los conductores, cortar la envoltura y luego pelar cada conductor por separado. Fig. 6 Nota: Después de pelar los conductores si fuese necesario limpiar con lija fina para eliminar los óxidos o suciedades que puedan quedar. Al utilizar la cuchilla se debe tener cuidado de no dañar el conductor.
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La hoja de la cuchilla no se debe afilar en el esmeri l, excepto cuando presenta irregularidades muy grandes, para su afilado se usa la piedra de asentar o limas de metal. Construcción de Ojetes
La construcción de ojetes consiste en preparar los conductores (alambres y cables) para fijarlos a elementos como tomacorrientes, interruptores, controles, etc.; con el fin de mejorar el contacto eléctrico.
Procedimiento: a) Pelar y limpiar el conductor en longitud igual a cuatro (4) veces el diámetro del tornillo que lo fijará. b) Colocar el extremo del conductor entre las mordazas del alicate de punta redondas donde ésta tenga aproximadamente
el
diámetro
o
ancho del tornillo. c) Hacer
el
ojete
con
un
solo
movimiento, moviendo el alicate en el sentido de la flecha. d) Centrar el ojete sobre el eje del conductor
hasta
conseguir
la
posición indicada en (e). Cuando los ojetes
se
hacen
en
cable
se
recomienda estañarlos.
Al colocar el ojete se debe cuidar que el sentido en que se realizó coincida con el sentido de giro del tornillo.
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Empalme en Alambre (Rabo de Cerdo)
Uno de los empalmes más utilizados en lugares que “no se necesita mucha tracción mecánica” es el empalme rabo de cerdo. Forma de ejecución: Fig. 1 1. Para realizarlo pele los conductores en Una longitud igual a 38 veces su diámetro. L = 38 x Ø (Fig.1)
2. Use si fuere necesario el alicate para sostener los c onductores. (Fig.2) Fig.2
3. Gire al mismo tiempo los dos conductores en el mismo sentido, comenzando desde el borde del alicate. Fig. 3 4. Doble el empalme con el fin de evitar las puntas y asegurar de que no se suelte. Fig. 4 Fig. 3
Fig. 4
5. Empalmes con conectores tipo Wirenut. Fig. 5) 6. Empalmes con anillos de compresión.(Fig. 6) Fig.5
Fig.6
Las uniones y derivaciones no deben someterse a solicitaciones mecánicas.
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Empalme en Alambre (Prolongación)
Algunas veces se utilizan los empalmes mecánicos (conectores) para facilitar la unión de conductores; otras veces se deben ejecutar empalmes eléctricos dependiendo de la necesidad de cada caso. Procedimiento: 1. Pelar los conductores a 100 veces su diámetro (Fig.1). 2. Antes de cruzar los conductores hacer una marca 15 veces el diámetro (a partir del forro) y luego colóquelo de manera que formen un ángulo de 120° aproximadamente (Fig.2). 3. Si el conductor lo permite, elaborar el arrollado con las manos (Fig.3).
4. Asegurar los conductores con el alicate o con las manos dentro de lo posible y arrollar uno de manera que las espiras queden pegadas una a otra (Fig.4). 5. Arrollar el otro conductor en dirección opuesta al anterior y bajo el mismo proceso (Fig.5).
6. Rematar finalmente los extremos con el alicate de puntas.
Cuanta más cohesión tenga el arrollado del empalme mejor soportará la tracción mecánica; lo cual se obtiene al utilizar correctamente la herramienta y siguiendo los pasos adecuados para realizar la operación.
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Empalme en alambre (Derivación Simple y de Seguridad)
Otra forma de unir conductores en una instalación es por medio del empalme en derivación. Por su construcción este empalme soporta poca tensión mecánica. Forma de ejecución: 1. a) b) c)
Derivación simple. Pelar el conductor principal (A) a una distancia igual a 15 veces su diámetro Pelar el conductor derivado (B) a una distancia de 100 veces su diámetro. Iniciar el arrollado del conductor (B), sobre el con ductor (A), (Fig.1).
d) Procurar que la unión entre las espiras sea ó ptima, (Fig.2 y 3).
2. Empalme de seguridad: a) Este tipo de empalme debe soportar mucha tracción mecánica, es conveniente reforzarlo con un nudo de seguridad. b) Este empalme se basa en las mismas medidas que el de derivación simple diferenciándose solamente en la construcción del nudo. c) Observe en las figuras 4, 5 y 6 cada paso de ejecución con el fin de confeccionarlo perfectamente.
El empalme en derivación “se utiliza cuando se necesita sacar un ramal a partir de un circuito principal”; en ocasiones es necesario, además, soldarlo, con el fin de evitar los falsos contactos.
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Empalme en Alambre (Derivación Doble)
Cuando se necesita sacar dos ramales o líneas de un mismo punto del circuito principal se utiliza el empalme llamado derivación doble. Forma de Ejecución: 1. Pelar el conductor principal a una distancia igual a 30 veces su diámetro. 2. Pelar los conductores derivados a 100 veces su diámetro.
3. Coloque los conductores derivados tal como lo indica la figura 1. 4. Sujetarlos con un alicate y arrollarlos de modo que las espiras o vueltas queden juntas como lo muestra la figura 2 5. Una vez finalizado el empalme de derivación doble presenta un aspecto como el señalado por la figura 3.
Tenga presente siempre que la misión de los empalmes es muy importante, por lo tanto nunca se debe ejecutar sin las herramientas apropiadas.
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9 Empalmes en Cables
En las instalaciones eléctricas se ha generalizado el uso del cable por ser mucho más flexible y proporcionar un mejor acabado. Por lo tanto, es muy importante conocer la forma de ejecutar empalmes en este tipo de conductor. Empalme en Cable (Estrella)
Este empalme tiene una presentación muy agradable pero por su tipo de construcción ofrece muy poca resistencia mecánica. Forma de ejecución: 1. Pelar los conductores a 50 veces su diámetro; colocar un amarre provisional a 15 veces el diámetro. (Fig.1). 2. Separar los alambres, formando una estrella; cortar el del centro y cruzarlos alternadamente (Fig.2).
3. Quitar el amarre provisional lado, tomar todos los hilos conductor y arrollarlos sobre (Fig. 3); repetir la operación otro conductor.
de un de un el otro con el
4. El empalme debe de quedar como lo muestra la figura 4 Recuerde que en los empalmes, los conductores se deben arrollar en sentido opuesto uno del otro y quedar bien apretado.
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Empalme en Cable (Sobrepuesto)
Debido a su gran resistencia mecánica, el empalme sobrepuesto es uno de los más utilizados para la unión de cables.
Proceso de ejecución: 1. Desnudar los cables y colocar el amarre provisional, similar al utilizado en el empalme estrella. (Fig.1). 2. Separar los alambres, formando una estrella; cortar el del centro y cruzar los conductores como indica la figura 2. 3. Comenzar a arrollar un conductor, alambre por alambre, de forma que donde termina el primero comience el segundo y así sucesivamente hasta terminar. Repetir la operación con el segundo conductor. (Fig.3). 4. La presentación del el empalme sobrepuesto debe de quedar como se muestra en la figura 4 Como a este empalme se le puede
aplicar
una
tensión
mecánica, “es muy utilizado en redes de alta tensión”.
Profesor Saúl D. Leal Moritoy Empalme en Cable (Derivación en “T”)
El empalme en derivación también se realiza en cable. Modo de ejecución: 1. Desnudar el conductor principal (A) a 20 veces el diámetro del conductor y el derivado (B) a 40 veces el diámetro. (Fig.1). 2. Abrir el conductor principal e introducir el derivado como lo muestra la figura 2.
3. Arrollar cada mitad de los conductores de (B) sobre el conductor (A) en sentido opuesto (Fig.3). No
es
recomendable
utilizar ese empalme en lugares donde se requiere una gran tensión mecánica. El empalme en derivación puede hacerse también exterior al cable principal. (Fig.4).
El empalme derivación en cable cumple el mismo trabajo que el fabricado en alambre; es decir, “conecta ramales a un circuito principal.
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Diámetro Sección de Alambres y Cable
En el sistema americano se utilizan números para designar el tamaño de los conductores en base de su diámetro y sección. Ver siguiente cuadro.