MATERIALES EMPLEADOS EN LAS
INSTALACIONES ELÉCTRICAS (1):
1-MATERIALES:
1-1-CABLES
Y CONDUCTORES:
¿Qué es un conductor?
Es un material que permite fácilmente el paso de la
corriente eléctrica por él, o lo que es lo mismo, el paso de los electrones. Se
utilizan para transportar de un sitio a otro la corriente eléctrica.
El oro es uno de los mejores conductores eléctricos,
pero lógicamente no vamos a realizar conductores de oro por su elevado costo.
Tendremos que combinar el coste, con la conductividad. La mayoría de los
conductores están formados por cobre, metal que tiene una buena conducción y su
precio no es demasiado elevado. Antiguamente se utilizaba el aluminio para
fabricar conductores, es peor conductor, pero más barato. Hoy en día solo se
fabricarían de aluminio si el cobre subiera mucho en su cotización (en valor).
El tipo de cobre que se utiliza en la fabricación de
conductores es el cobre electrolítico de alta pureza, 99,99%.
Diferencia entre Hilo y Cable:
La diferencia es muy fácil. Cuando
el conductor es solo uno se llama Hilo (cuerda), si está formado por varios
hilos, se llama cable.
Los
hilos tienen un alma conductora y los cables varias.
Partes de los Conductores:
Los conductores eléctricos, ya sean hilos o cables,
están formados por 3 partes:
Alma conductora: fabricado de cobre y por donde circula la corriente eléctrica.
Aislante:
material por el que no puede pasar la corriente eléctrica y que envuelve al
alma conductora para que la corriente no salga fuera de la misma. Normalmente
suele ser de un material polímero, es decir de plástico. Los más usados son el
Policloruro de Vinilo (PVC), el Caucho Etileno-Propileno (EPR) y el Polietileno
Reticulado (XLPE).
Cubierta protectora: sirve para proteger mecánicamente al cable o hilo.
Protege al alma y al aislante de daños físicos y/o químicos como el calor, la
lluvia, el frío, raspaduras, golpes, etc. Se suelen construir de nailon, aunque
no todos los conductores tienen esta cubierta, a veces el propio aislante hace
las veces de aislante y cubierta protectora.
Cuando el conductor estará sometido a desgastes
externos muy grandes la cubierta protectora puede ser de acero, latón u otro
material resistente. En este caso a la cubierta protectora se la denomina "armadura".
Según lo que hemos visto, los hilos solo tendrían un
alma conductora y los cables varias. A los hilos, también se les llama
monoconductores y a los cables multiconductores.
En la siguiente imagen vemos lo que comúnmente, en el
argot eléctrico se llama "manguera", que
son varios hilos, recubiertos cada uno con su aislante y todos ellos
recubiertos por la cubierta protectora dando la sensación de ser un solo
elemento. La manguera lógicamente es un cable porque está formado por varios
hilos.
Nombre y Colores de los Cables Eléctricos:
Los cables tienen diferentes colores que nos sirven
para identificarlos.
Conductor de Fase: marrón, negro y gris.
Conductor Neutro: azul claro.
Conductor de Protección o
T.T (toma de tierra):
verde-amarillo. Es el cable de toma de tierra y sirve para proteger la
instalación y a las personas.
Tipos de Cables Eléctricos:
Comercialmente hay muchos tipos de conductores, los
principales y más usados. Abajo tiene imágenes de cada uno.
Unipolares:
formados por un hilo conductor.
Multipolares: formados por más de un hilo.
Mangueras:
formado por 2 o 3 conductores rodeados de protección.
Rígidos:
difíciles de deformar.
Flexibles:
fáciles de deformar.
Planos: de
forma plana.
Redondos:
de forma redonda.
Coaxial:
Tiene un núcleo chapado en cobre, rodeado por un aislante dieléctrico. Un
escudo tejido de cobre rodea la capa aislante, el cual está finalmente unido
por una cubierta de plástico más exterior.
Trenzado:
consiste en pares de alambres de cobre aislantes, los cuales están trenzados
alrededor del otro.
Con aislante: con capa protectora.
Al aire: sin aislamiento.
Blindados:
Está hecho de uno o más alambres aislantes que están colectivamente adjuntos
por una lámina de aluminio Mylar o tejido trenzado de blindaje.
Cables para Baja Tensión, para Media y para Alta
Tensión.
Esta sería una clasificación general.
Cables rígidos y cables flexibles:
Técnicamente se habla de cables flexibles o rígidos atendiendo a la flexibilidad de su cuerda conductora y no del cable completo.
Cables rígidos:
Se habla de cables rígidos cuando sus conductores
están formados por 1 o varios hilos de metal conductor (típicamente cobre o
aluminio). Es fácil imaginar que un conductor de hilo único será más rígido que
uno de varios hilos a igualdad de sección.
Clase 1:
Rígido de un solo hilo.
*Conductor rígido de hilo único (clase 1).
*Cable Retenax Flam (RV) de 1X4.
Conductor rígido de hilo único (clase 1).
Clase 2:
Semirígido de
varios hilos.
*Conductor semirígido de varios hilos
(clase 2).
*Cable Wirepol Semirígido (H07V-R) de 1X6.
Conductor semirígido de varios hilos (clase 2).
Cables flexibles:
Clase 5:
Es la clase asignada a los conductores flexibles. En
este caso, para garantizar un nivel de flexibilidad adecuado y siempre muy
claramente superior a las clases 1 y 2.
*Conductor flexible (clase 5).
*Afumex Varinet K Flex (AS) (RVKV-K) 3x185
para alimentación de motores con variadores de frecuencia. Conductores
flexibles (clase 5).
La norma UNE EN 60228 plasma también la clase 6,
comúnmente conocida como “extraflexible” pero se utiliza para aplicaciones
especiales.
Las clases 3 y 4 no existen. Debieron existir en un
pasado pero ya no figuran en las normas actuales.
*Formación de cuerda conductora de clase 5
a partir de hilos de cobre.
Principales ventajas e inconvenientes:
Los cables con conductores de clase 5 por su
flexibilidad son más manejables y se adaptan mejor a las sinuosidades de los
recorridos a la hora de su tendido. Especialmente apreciado cuando se insertan
conductores aislados en tubos.
Los conductores rígidos son idóneos para realizar
puentes en cuadros eléctricos dado que una vez se les da la forma requerida no
van a variarla. Así como a la hora de pretender claridad en las cajas de
registro de las instalaciones, pues la rigidez del conductor favorece la
inmovilidad de la conexión.
Cable simple aislado:
Los aislamientos termo-plásticos basándose en poli
cloruro de vinilo son mezclas pastosas, tenaces y algo elásticas. Con el frío
endurecen y se tornan frágiles (desventaja). Con la temperatura se ablanda pero cuando la
misma vuelve a sus valores normales, el plástico retoma sus propiedades.
Cuando los cables se instalan con elevada temperatura, los aislamientos pueden
deformarse y alcanzar dimensiones inadecuadas, una temperatura máxima
recomendada es de 70° C, aunque algunos plásticos pueden tolerar 100°C y en
caso de corto circuito la temperatura puede ser de 160°C.
Cable para energía:
Se lo conoce con el nombre subterráneo, se trata de
un tipo de cable
unipolar o multi polar que por encima del aislamiento individual del conductor
tiene una envoltura de material aislante y cuya tensión nominal es de 1,1 kv.
Su nombre en realidad es CABLE DE ENERGIA (Subterráneo/Sintenax).
Uso de los cables tipos de energía
Existen muchas variantes de las formas constructivas
de las canalizaciones tales como:
·
Directamente
enterrados.
·
Conductos
enterrados.
·
Cañería.
·
En bandejas
porta-cables cerradas o tipo
escalera.
·
Bandejas porta
cables dispuestas en forma vertical u horizontal.
·
Cables canales
metálicos o de plásticos.
A estas últimas consideraciones se le debe agregar
las influencias de los agrupamientos de cables y otra de fundamental
importancia como a la temperatura q estarán sometidos.
Cable tipo taller:
Conocido también como cable “TPR”, se trata de un
multipolar cable formado por cables unipolares que están recubiertos por una
envoltura de pvc. La tensión máxima de operación es de 300/500v, siendo la
temperatura máxima de 70° C y en caso de cortocircuito 160° C, es un cable
flexible que se fabrica con formaciones bipolares, tripolares y tetra polares
.Se lo utiliza en conexiones de aparatos portátiles y electrodomésticos,
físicamente es parecido a los cables del tipo de energía pero mas liviano y
flexible. Los valores de intensidad son para una temperatura de 40° C.
Cable
de control o de comando:
Cables de control Se usan para llevar señales entre
aparatos en interface directa con el sistema eléctrico de potencia, tales como
transformadores de corriente, transformadores de potencia, relés interruptores
y equipos de medición. Los cables de control son cables multiconductores que
llevan señales eléctricas usadas para monitorear o controlar sistemas eléctricos
de potencia y sus asociados.
El cable denominado OSTRAK esta especialmente
indicado para instalaciones de control de baja tensión con bandejas,
señalización, comandos eléctricos a distancia y conexiones de transmisión
enterrados o en cañerías bajo tierra, como ser ferrocarriles, ascensores,
grúas, entre otros. Soporta tensiones nominales de hasta 1,1 Kv. y posee en su
interior venas blancas y/o celestes numeradas que facilitan la identificación
al momento del conexionado. El conductor es de cobre electrolítico recocido
clase 5, resistente a una temperatura máxima en servicio continuo de 70º C y de
160º C en cortocircuito. Su aislación es de PVC y lleva un marcado secuencial
metro a metro sobre la vaina exterior realizado con equipos ink-jet, sellándose
los datos exigidos por IRAM, así como la fecha y hora de fabricación. No
propaga la llama.
Cable
para intemperie:
Es el cable pre-ensamblado, se fabrican bajo la norma
iram 2263, conforma un conjunto tetra polar, donde cada cable se cablea a
espiral visible con un neutro portante que soporta los esfuerzos mecánicos del
conjunto. Las fases están compuestas por alambres de aluminio, cableados
formando una sección circular y el neutro, compuestos por alambres de aleación
de aluminio, aislados por polietileno reticulado apto para resistir la
radiación solar y a la intemperie.
Cable
pre-ensamblado:
Tres cables unipolares de Al puro aislados con
polietileno reticulado, cableados sobre un neutro portante de aleación de Al,
aislado con el mismo material. Para líneas aéreas de distribución de energía en
BT.
Cable
antihurto:
Especialmente
adecuados para acometidas monofásicas desde líneas aéreas preensambladas de
baja tensión, disminuyendo el riesgo de hurtos de energía. Para poder cumplir
con su cometido, la instalación requiere el empleo de protecciones aéreas que
accionen en caso de cortocircuito por intentos de conexiones clandestinas,
interrumpiendo la alimentación y poniendo en evidencia el intento de hurto.
Cordón
flexible:
Se utiliza para la alimentación de artefactos
hogareños y aparatos portátiles domésticos e industriales, están constituidos
por una cuerda flexible de cobre rojo, cada conductor esta aislado con una
vaina de PVC chata, existen bipolares, tripolares y tetrapolares.
Para la alimentación de pequeños aparatos domésticos,
ventiladores, etc.se fabrican de secciones muy pequeñas mediante dos
conductores de cobre rojo aislados con PVC.
Cordón aislado en plástico:
Se emplean en circuitos de campanilla, teléfonos internos,
aparatos de sonido en que la tensión y la corriente son muy bajas .Pueden ser
de alambre simple o de cuerda .pueden encontrarse en cobre estañado. La tensión
al servicio de orden es de 50 Volts, los de tipo de alambre se fabrican en
secciones de 0,28mm2 y 0,55mm2.
Se utiliza para radiofrecuencia, electrónica,
frecuencia modulada, TV, se recomienda el uso de conductores de ondas. Tienen
la propiedad de aislar la onda para que no sea alcanzada por perturbaciones y
no ocasione molestias a otras líneas .uno de los conductores es el interior de
cobre y el otro es la malla o trenza exterior de alambre de cobre.
Fibra óptica:
Han tomado gran desarrollo y se están usando cada vez
mas para circuitos de alta frecuencia, transmisión de la información, enlaces
de equipos de informática, particularmente en las radiaciones electromagnéticas
de extra alta frecuencia.
En el cable de
fibra óptica las señales que se transportan son señales digitales de datos en
forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma relativamente segura de
enviar datos debido a que, a diferencia de los cables de cobre que llevan los
datos en forma de señales electrónicas, los cables de fibra óptica transportan
impulsos no eléctricos. Esto significa que el cable de fibra óptica no se puede
pinchar y sus datos no se pueden robar.
El cable de
fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades muy altas y con
grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal y a su
pureza.
Conductor destinado a pararrayos:
Estos unen al pararrayo con el sistema de puesta a
tierra .Se trata de un simple conductor cableado, de cobre rojo protegido con
una capa de barniz.
Este tipo de conductor se utiliza comúnmente en las
puestas a tierra de servicio y protección de instalaciones de alta tensión,
baja tensión, pararrayos, bajadas, etc. Se fabrican con secciones que van desde
los 16 a los 120 mm2.la cantidad de alambres que van es de 3 a 19.
Cable para alta temperatura:
Cuando la temperatura ambiente es superior a los 40°
C, el conductor sigue siendo el mismo pero para su aislamiento se emplean
materiales aislantes resistentes a altas temperaturas, como siliconas o
mediante vainas protectoras de otros materiales, este tipo de cable se utiliza
en luminarias en las cuales la temperatura desarrollada es demasiada elevada.
Para unir dos o más conductores eléctricos tenemos
varias formas de hacerlo. Esta unión se llama empalme eléctrico de conductores.
Veamos los más utilizados.
Tamaño de los Cables Conductores:
El tamaño de un conductor viene determinado por su
sección. La sección del conductor es el área del alma conductora. A niveles de
cálculos eléctricos, todas las demás partes no nos interesan, lo que realmente
interesa es la sección del alma conductora, ya que es por la que va a circular
la corriente. Esta sección es la que tendremos que calcular para que nuestro
conductor sea el correcto para la instalación.
Los conductores elegidos deben tener suficiente
sección para que permita todo el paso de la corriente que va a circular por el
circuito, en caso contrario se calentarían en exceso pudiendo llegar a
quemarse.
1-2-UTILIZACIÓN
DE LOS CABLES Y CONDUCTORES:
Unión de los cables:
Significa que se debe unir el conductor del mismo y
restituir el aislamiento original (no se recomienda por cuestiones de
seguridad).
Las citadas uniones deberán hacerse siempre dentro de
una caja sea de
derivación, de paso o de otro tipo .la unión nunca debe quedar dentro de un
caño. En la actualidad existen dos tipos de técnicas para realizar las uniones,
la tradicional y la más
moderna.
Tradicional:
Una buena practica que las uniones y derivaciones de
los conductores de los cables que tengan una sección menor a 4mm2 se haga con
un máximo de 4, intercalando y retorciendo las hebras, .para los cables con
conductores de 4mm2, es prudente no sobrepasar la cantidad de 3, de
tener que hacerlo se debe utilizar borneras .cuando se trata de secciones
mayores de 4mm2 se debe recurrir al empleo de borneras.
Las uniones no se someterán a solicitaciones
mecánicas y deberán cubrirse con cinta aisladora.
Moderna:
Permite realizar estas acciones sin necesidad de
utilizar las cintas aisladoras y con mínimo pelado de cable con lo cual se gana
rapidez en la realización y seguridad mecánica y eléctrica a lo largo del
tiempo, es también común utilizar un conjunto de elementos denominados Kit. En
un envase vienen los terminales o manguitos y los elementos para el aislamiento
del empalme. También se recurre a los aislamientos del tipo termocontraíbles es
usada en los cables de los sistemas de media y alta tensión.
Manguitos de empalme:
Se utilizan para empalmar o unir mecánicamente a los
conductores de cobre o aluminio y también permiten hacerlo con uno de cobre,
con otro de aluminio o viceversa .El recubrimiento superficial se hace mediante
el proceso de estañado.
Manguitos
Kit. para empalme
LA RIEI ESTABLECE:
Las uniones y derivaciones de conductores de
secciones de hasta 2,5 mm2 inclusive podrán efectuarse intercalando y
retorciendo sus hebras .las uniones de secciones mayores de 2,5mm2 deberán
efectuarse por medio de borneras, manguitos de soldar o indentar u otro tipo de
conexiones que aseguren una conductividad eléctrica por lo menos igual a la del
conductor original, para agrupamientos múltiples deberán utilizarse borneras de
conexión, las uniones deberán cubrirse con un aislante eléctrico.
Aislamiento de los empalmes:
Se llama así a las cintas aisladoras, las mismas se
pueden encontrar en los comercios en rollos de variadas medidas de largo y
ancho.
Las propiedades de las cintas aisladoras están dadas en tres campos:
Físico:
Temperatura, punto de fusión.
Mecánico:
Elongación, resistencia a la tracción, a la radiación
ultravioleta.
Eléctrico:
Rigidez dieléctrica.
Cintas aisladoras:
Se utilizan en todas las instalaciones eléctricas de
baja tensión para aislar los empalmes .son autoadhesivas de material plástico o
de fibra textil .Los rollos suelen tener hasta 20 m de largo, las de PVC vienen
de distintos colores en cambio las de textil en blanco y en negro.
Material termo-contraíble:
Bajo la acción del calor se contraen de forma tal que
se ajusta perfectamente sobre la pieza, en este caso el conductor. Se puede
utilizar una pistola de calor, encendedor, quemador portátil a gas, para
suministrarle temperatura.
Tubos:
Se utilizan para aislar los empalmes que se efectúan
a los cables, son fabricados con un material plástico reticulado lo que hacen
que tengan una gran estabilidad térmica, pueden operar entre los -30 ° C y 130°
C.
Mantas:
Se provee de trozos cuadrados o rectangulares, se
cubre la zona de empalme y luego se le suministra calor para lograr su
contracción sobre las partes conductoras.
Identificación de cables:
Tipos de
señalizadores:
Dividiremos los señalizadores, en dos grandes grupos,
para hilos de línea hasta 16 mm2, y para mayores secciones.
Para hilos hasta 16 mm2, Existen diversos tipos de
señalizaciones, pero básicamente nos centraremos en 5 tipos:
-. Tipo UNEX. Con forma de anillo amarillo.
-. Tipo LEGRAND. Con forma de U, interiormente tiene
unos resortes que le impiden salir del cable. El color de los números,
corresponde con el código de colores de las resistencias.
-.Tipo PHOENIX CONTACT. Manguito transparente, con
dos cavidades tubulares, una para el conductor, y otra para la señalización,
mediante impresora especial.
-. Tipo Ferrules amarillos. Manguito impreso con
impresora térmica, con un abanico de prestaciones.
-. Tipo Ferrules termoretráctiles.
Tipo LEGRAND.
Señalizadores UNEX.
Fijación de cables:
Los
cables deben estar fuertemente fijados a soportes, en el caso de las bandejas
porta cables, aprovechando los peldaños o las perforaciones. En el mercado se
encuentran los elementos especiales que se llaman PRECINTOS , se pueden
encontrar de varias medidas dependiendo de la utilización que se pretenda, son
los encargados de que en caso de cortocircuito no se desconecten los cables de
los bornes .son fabricados con un material plástico auto extinguible , no se
requieren herramientas para su colocación.
Precintos:
Un precinto
es un sello de seguridad, un dispositivo físico numerado (o no) que se coloca
sobre mecanismos de cierre para asegurar que éstos no se abran sin autorización
(adrede o por accidente). Una vez colocado, el sello no puede eliminarse sin
provocar su destrucción, es decir una fuerza física sobre el mismo que produzca
su daño y en consecuencia evite su futura reutilización.
Prensa cables:
Fijan el cable de forma tal que no roce contra algún
elemento metálico que deteriore el aislamiento, también hace que esa transición
cable a caja, tablero equipo, evite el ingreso de líquidos y polvos. Se
realizan en aluminio, bronce, polipropileno, con rosca denominada eléctrica y
gas.
Terminales:
Se encuentra en el extremo del cable, es el que se
conecta a una parte fija de la instalación eléctrica o a un borne, se trata de
un punto de transición entre el cable y un componente de la instalación
eléctrica, el cual puede pertenecer a un interruptor. Debe ser capaz de
permitir el paso de la corriente que transporta el conductor. Al no ser parte
del mismo quiere decir que hay una unión y por lo tanto una resistencia .En las
instalaciones domesticas en general no se utilizan terminales ya que los cables
se conectan a los interruptores, mediante los tornillos que estos poseen, se
fijan mediante la presión de un resorte, esto es debido a que son secciones
pequeñas y hay poco espacio en las cajas, pero para conductores mayores se
utilizan terminales.
Terminal para indentar.
Pinzas para indentar.
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