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Nombre: Henry Pilamala Código: 721 Fecha: 23/10/18 Tema: Conductores Eléctricos

Tipos de conductores El alambre es un único conductor eléctrico, mientras que un cable es un grupo de alambres envueltos en un revestimiento. El término cable originalmente se refería a una línea náutica de cuerdas múltiples utilizadas para anclar barcos, y en un contexto eléctrico, los cables se utilizan para transportar corrientes eléctricas.[1]

Fig1. Cable y Alambre

Tipos de alambres Alambres triples: Los alambres triples se usan generalmente en conductores de servicio monofásicos, entre el poste de energía y el medidor. Se componen de dos alambres de aluminio aislados envueltos con un tercer alambre desnudo que se utiliza como neutro común.

Fig2. Alambre alta tensión

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Alambres principales del alimentador: Los alambres del alimentador principal son los que conectan del servicio a la casa. Están hechos con alambre THHN trenzado o sólido y el alambre instalado es un 25% más grande que la carga requerida.

Fig3. Alambre Fibroso

Alambres de alimentación del panel: Los alambres de alimentación del panel generalmente son THHN con aislamiento negro. Estos se utilizan para alimentar la caja de conexiones principal y los paneles del interruptor . Al igual que los alambres del alimentador principal, los alambres deben tener una clasificación de al menos el 25% más que la carga real.

Fig4. Alambre de un hilo

Alambres forrados no metálicos: El alambre de funda no metálico, o Romex, se usa en la mayoría de los hogares y tiene 2-3 conductores, cada uno con aislamiento de plástico y un alambre de conexión a tierra. Los alambres individuales están cubiertos con otra capa de revestimiento no metálico. Debido a que es relativamente más económico y está disponible en clasificaciones de 15, 20 y 20 amperios, este tipo se prefiere para el alambrado interno de las casas.

Fig5. Alambre forrado

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Alambre de un solo filamento: el alambre de un solo filamento también usa cable THHN, aunque existen otras variantes. Cada alambre está separado y múltiples alambres se pueden unir fácilmente a través de un tubo. Los alambres de un solo hilo son la opción más popular para los diseños que usan tuberías para contener alambres.

Fig6. Alambre un filamento

Tipos de cables eléctricos Cable forrado no metálico: Estos cables también se conocen como cables de construcción no metálicos o cables NM. Cuentan con una chaqueta de plástico flexible con dos a cuatro y un cable pelado para la conexión a tierra. Las variedades especiales de este cable se utilizan para uso subterráneo o al aire libre, pero los cables recubiertos no metálicos NM-B y NM-C son la forma más común de cableado residencial en interiores.

Fig7.Cables NM

Cable alimentador subterráneo: Estos cables son bastante similares a los cables NM, pero en lugar de que cada cable esté envuelto individualmente en termoplástico, los cables se agrupan e incrustan en el material flexible. Disponible en una variedad de tamaños de calibre, los cables UF a menudo se utilizan para iluminación exterior y aplicaciones en el suelo. Su alta resistencia al agua los hace ideales para áreas húmedas como jardines, lámparas abiertas, bombas, etc.

Fig8.Cables UF

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Cable revestido metálico: también conocidos como cables blindados o BX, los cables con cubierta de metal a menudo se utilizan para suministrar electricidad a la red o para electrodomésticos grandes. Cuentan con tres cables de cobre trenzados (un cable para la corriente, uno de tierra y uno neutro) que están aislados con polietileno reticulado, camas de PVC y un revestimiento de PVC negro. Los cables BX con revestimiento de alambre de acero a menudo se usan para aplicaciones al aire libre e instalaciones de alto estrés.

Fig9.Cable BX

Cable multiconductor: este es un tipo de cable que se usa comúnmente en los hogares, ya que es fácil de usar y está bien aislado. Los cables multiconductores o multinúcleo (MC) tienen más de un conductor, cada uno de los cuales está aislado individualmente. Además, se agrega una capa de aislamiento externo para mayor seguridad. Diferentes variedades se utilizan en las industrias, como el “cable de serpiente” multinúcleo de audio utilizado en la industria de la música.

Fig10.Cable mc

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Cable coaxial: un cable coaxial (a veces heliax) tiene una capa aislante tubular que protege un conductor interno que además está rodeado por un protector tubular, y también puede tener una cubierta exterior para un aislamiento adicional. Llamado ‘coaxial’ ya que los dos escudos internos comparten el mismo eje geométrico, estos cables se utilizan normalmente para transportar señales de televisión y conectar equipos de video.

Fig11. Cable coaxial

Cable de par trenzado no apantallado: como su nombre lo indica, este tipo consta de dos cables que están retorcidos. Los cables individuales no están aislados, lo que hace que este cable sea perfecto para transmisión de señal y aplicaciones de video. Dado que son más asequibles que los cables de fibra óptica o coaxiales, los cables UTP a menudo se utilizan en teléfonos, cámaras de seguridad y redes de datos. Para uso en interiores, los cables UTP con alambres de cobre o núcleos de cobre sólido son una opción popular, ya que son flexibles y se pueden doblar fácilmente para la instalación en la pared.

Fig12. Cable UTP

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Cable de cinta: Los cables de cinta se utilizan a menudo en computadoras y periféricos, con varios cables conductores que corren paralelos entre sí en un plano, lo que les da un parecido visual a las cintas planas. Estos cables son bastante flexibles y solo pueden manejar aplicaciones de bajo voltaje.

Fig.13 cable en cinta

Cable de enterrado directo: También conocido como DBC, estos cables son cables de fibra óptica coaxiales o agrupados especialmente diseñados, que no requieren ningún revestimiento adicional, aislamiento o tuberías antes de ser enterrados bajo tierra. Cuentan con un núcleo de metal pesado con muchas capas de revestimiento de metal con bandas, revestimientos de goma pesados, gel de absorción de impactos y cinta reforzada con hilo envuelto a prueba de agua. La alta tolerancia a los cambios de temperatura, la humedad y otros factores ambientales los convierten en una opción popular para los requisitos de transmisión o comunicación.

Cable de doble “cable”: son cables planos de dos hilos que se utilizan para la transmisión entre una antena y un receptor, como la televisión y la radio.

Fig.14 cable doble

Cable twinaxial: esta es una variante de los cables coaxiales, que presenta dos conductores internos en lugar de uno y se usa para señales de alta velocidad a muy corto alcance. Cable emparejado: con dos conductores aislados individualmente, este cable se usa normalmente en aplicaciones de CC o AC de baja frecuencia.

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Tipos de aislamiento Se puede identificar el tipo de aislamiento que tiene un cable en las inscripciones que aparecen sobre el, son abreviaciones del ingles. Los cables que se utilizan para instalaciones en viviendas y oficinas son: THN, THW, THHW y THWN. El significado de estas abreviaturas es el siguiente:[2]  T (Thermoplastic): Aislamiento termoplástico (este lo tienen todos los cables.  H (Heat resistant): Resistente al calor hasta 75° centígrados (167° F).  HH (Heat resistant): Resistente al calor hasta 90° centígrados (194° F).  W (Water resistant): Resistente al agua y a la humedad.  LS (Low smoke): Este cable tiene baja emisión de humos y bajo contenido de gases contaminantes.  SPT (Service paralell thermoplastic): Esta nomenclatura se usa para identificar un cordón que se compone de dos cables flexibles y paralelos con aislamiento de plástico y que están unidos entre sí. También se denomina cordón dúplex.  N: Recubrimiento de NYLON  M: Resistente al Aceite  A: Asbesto o también llamado amianto, los minerales de asbesto tienen fibras largas y resistentes que se pueden separar y son suficientemente flexibles como para ser entrelazadas, también resisten altas temperaturas.

Cajas eléctricas o de empalmes Se describen como la terminación que permite acumularlas llegadas a los distintos tubos conduit, conductores o tubos metálicos con el propósito de empalmar conductores y proporcionar salidas para tomacorrientes, interruptores, lámparas y luminarias en general. Presenta en sus caras, orificios parcialmente punteados ósea que se pueden desprender muy fácilmente por un golpe.

Fig.15 Caja Eléctrica

Una vez desprendidos estos orificios, como se muestra en la figura 2 se introducen los extremos de la tubería según convenga. Las uniones de los tubos conduit con las cajas se hacen con los accesorios respectivos, a no ser que se trate de cajas especiales que traen orificios internos roscados para recibir directamente los tubos conduit.

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Fig. 16 Caja con tubo conduit

Estas cajas también tienen perforaciones para fijarlas a los muros y pequeños bordes doblados en los que hay orificios con rosca interior para recibir los tornillos que sujetan los accesorios. Las cajas de empalme están construidas normalmente de lámina metálica, aunque actualmente se están fabricando de plástico. Básicamente la selección de una caja de empalme depende de lo siguiente: -

El número de conductores que entran. El tipo y número de dispositivos que se conectan a la caja. El método de alambrado a usar.

Algunos de los tipos de cajas eléctricas o de empalme empleadas comúnmente son: -

Cajas rectangulares. Cajas octogonales. Cajas cuadradas.

Fig.17 Tipos de cajas eléctricas

Todos los conductores que se alojen en una caja eléctrica, incluyendo los aislamientos, empalmes y curvaturas que se hagan en su interior, no deben ocupar más del 60%delespaciointerior de la caja o del espacio libre que dejen los dispositivos o accesorios que se instalen en ella.

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Fig. 18 Conexión caja y tubos Conduit

Tipos de tuberías Conduit Tubo conduit rígido Los tubos conduit rígidos pueden ser de acero galvanizado o aluminio. Los tubos rígidos de pared gruesa del tipo pesado y semipesado pueden ser utilizadas en instalaciones ocultas o visibles, en cualquier tipo de ambiente y bajo cualquier condición climática. Normalmente, podrás encontrarlos en el mercado en forma galvanizada o con una capa de color negro esmaltado.[3]

Fig.19 conduit rígido

Tubo conduit metálico flexible Estos tubos son fabricados con cinta metálica engargolada, sin ningún tipo de recubrimiento. Es recomendable utilizar este tipo de tubos en lugares secos, para que no estén expuestos ante una posible corrosión o daño. Pueden ser instalados en muros, ranuras, ladrillos o bloques similares. Normalmente, cuentan con un costo menor en comparación a los otros tipos de tubos conduit.

Fig.20 Conduit Metal_flexible

Tubo conduit negro de pared gruesa.

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Se emplea sólo en ciertos casos, ya que es menos resistente a la intemperie. Pero es muy útil para colados e instalaciones industriales interiores, en instalaciones interiores, en instalaciones verificadas por el piso y por los muros.

Fig.21 conduit negro_pesado

Tubo conduit negro ligero. Este tubo, al igual que el galvanizado, se utiliza en colados que no sobrepasen la losa de 10 cm; como al usar cople a presión, cuando se emplean las pinzas especiales se pueden hacer olanes y colarse por ahí el agua con cemento, lo que podría tapar el tubo fácilmente. Este tipo de tubo conduit es de uso sencillo, pues no es necesario ser tan preciso en las medidas; si una curva sale amplia, se le corta y si es al contrario, puede acoplarse el pedazo faltante. [4]

Fig.22 conduit negro ligero

Tubo plica. Lo utilizamos en situaciones similares al tubo anillado flexible, pero su resistencia en menor, ya que se aplasta con facilidad. Por lo que su uso es más bien de tipo doméstico, usándose sobre todo en los techos, pues en los muros puede ser atravesado por un clavo. Se puede usar con buenos resultados en el falso plafón.

Fig.23 conduit plica

Tubo Conduit de plástico flexible.

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El tubo conduit de plástico flexible en realidad puede estar hecho de policloruro de vinilo (PVC) o de polietileno. Este tipo de tubería debe ser autoextinguible, resistente al aplastamiento, a la humedad y a ciertos agentes químicos.

Fig.24 conduit plástico flexible

Dimensiones de tuberías Conduit [5]

Fig.25 conduit dimensiones

TIPOS DE EMPALMES ELÉCTRICOS

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Empalme Cola de Rata Este tipo de empalme se emplea cuando los cables no van a estar sujetos a esfuerzos de tensión elevados. Se utiliza para hacer las conexiones de los cables en las cajas de conexión o salidas, ya sea de tomacorrientes o interruptores. En este tipo de uniones, el encintado puede ser sustituido por un conector de capuchón.[6]   

Retira aproximadamente 1 pulgada de aislamiento de cada una de las puntas de los conductores a unir. Coloca las puntas formando una “X” un poco antes de donde está el aislante, y con la ayuda de una pinza comienza a torcer las puntas desnudas como si fuera una cuerda. Aprieta correctamente la unión, pero de forma firme, sin estropear los cables. Si deseas sustituir el encintado coloque el conector de capuchón.

Fig.26 Empalme cola de rata

Empalme Western Union Este empalme nos sirve para unir dos alambres; soporta mayores esfuerzos de tensión y se utiliza principalmente para tendidos.     

Retira el aislamiento aproximadamente 8 cm. de la punta de los conductores a unir. Realiza a cada alambre un doblez en forma de “L” a 2,5 cm. aproximadamente del aislamiento. Cruza los cables y con la ayuda de las pinzas comienza a doblar una de las puntas enrollando alrededor del otro conductor, apretando las espiras o vueltas con las pinzas. Una vez que hayas terminado de enrollar una de las puntas, repite el proceso con la otra punta trabajando en dirección contraria. Corta los sobrantes de alambre.

Fig.27 Empalme western unión

Empalme Dúplex

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En la siguiente imagen se ilustra este empalme, el cual es utilizado para unir alambre dúplex. Este empalme está compuesto por dos uniones Western Union, realizados escalonadamente, con el propósito de evitar diámetros excesivos al colocar la cinta aislante y evitar un posible cortocircuito.

Fig.28 Empalme Dúplex

Empalme de cables en “T” o Derivación Simple Para realizar una unión de un alambre a otro que corre sin interrupción, se emplea este tipo de empalme.     

Retira aproximadamente 3 cm. de aislamiento del alambre que corre, utiliza navaja o pinzas. Retira aproximadamente 8 cm. de aislamiento de la punta del cable que vas a unir. Coloca el alambre a derivar en perpendicular (en ángulo recto) al alambre corrido principal. Con la mano comienza a enrollar el alambre derivado sobre el alambre principal en forma de espiras, con la ayuda de las pinzas aprieta las espiras o vueltas. Corta el sobrante y verifica que las espiras no queden encimadas al aislamiento.

Fig.29 Empalme T

Fig.30 Empalme T con nudo

Empalme de cables en “T” o Derivación Múltiple

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Este empalme se emplea para realizar uniones entre una punta de un cable de derivación a otro que corre de manera continua.        

Retira aproximadamente de 3 a 5 cm. del aislamiento del cable principal que corre; si es necesario, con una lija limpia el tramo desnudo. Con la ayuda de las pinzas, abre el cable principal, girándolo en sentido contrario al trenzado de los alambres. Introduce el desarmador o las pinzas en medio de los alambres separándolos en do s partes y formando una “V”, para que en la abertura entre la punta del cable derivado. Retira aproximadamente de 3 a 5 cm. del aislamiento de la punta del cable a unir, limpia y endereza los alambres. Corta el alambre central del cable que vas a unir, a partir de donde comienza el aislamiento. Introduce los alambres del cable a unir en la abertura del cable corrido y separa en dos partes iguales los alambres. Comienza a enrollar una de las partes de los alambres del cable a unir sobre el cable principal en sentido contrario al trenzado. Enrolla la otra parte de los alambres del cable a unir en sentido contrario a la parte anterior y con la ayuda de las pinzas aprieta las espiras o vueltas.

Fig.31 Procedimiento de Empalme de cables de multifilamentos

Empalme de Prolongación

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Este tipo de empalme se utiliza para la prolongación de cables gruesos.[7]  Retira aproximadamente de 8 a 10 cm. de aislamiento de las puntas de los cables a unir.  Con un alambre delgado (o sujétalo con un alicate), realiza un atado en forma de anillo de aproximadamente 3 cm. del aislamiento de cada una de las puntas y con las pinzas apriétalos.  Abre los alambres del cable tomando como punto de partida el anillo, endereza y limpia cada alambre.  De cada uno de los cables corta el alambre central a la altura de donde realizó la atadura del anillo.  Retira el anillo de una de las puntas de los cables y coloca ésta de frente a la otra punta, entrelanzando los hilos que quedaron abiertos.  Comienza a enrollar los alambres de la punta del cable atado, en sentido contrario al trenzado del cable al que le quitaste la atadura o anillo.  Quita el anillo de la otra punta y comienza a enrollar los hilos del otro lado, continúa enrollando hasta que no queden puntas sueltas.  Con la ayuda de las pinzas, aprieta las vueltas o espiras y corta los extremos sobrantes.

Fig.32 Procedimiento de Empalme prolongación para cables de multifilamentos

Referencias:

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[2] [3]

[4] [5]

[6]

[7]

SAB Bröckskes GmbH & Co. KG, “Tipos de cables eléctricos - SAB Cables,” 2018. [Online]. Available: https://www.sab-cables.eu/productos/tipos-de-cables-electricos.html. [Accessed: 23-Oct-2018]. RTE de Mexico, “Materiales aislantes para conductores eléctricos.” [Online]. Available: http://rte.mx/materiales-aislantes-para-conductores-electricos. [Accessed: 23-Oct-2018]. Z. Pedro, “Instalaciones Eléctricas Residenciales: 7 tuberías conduit de uso común.,” 2012. [Online]. Available: https://instalacioneselctricasresidenciales.blogspot.com/2009/10/7tuberias-conduit-de-uso-comun.html. [Accessed: 23-Oct-2018]. “Tubos Conduit,” 2012. [Online]. Available: http://www.eecol.com.pe/tubos_conduit.html. [Accessed: 23-Oct-2018]. Dincorsa, “Tipos y usos de las tuberías conduit - Dincorsa,” 2017. [Online]. Available: http://www.dincorsa.com/blog/dincorsa-tipos-usos-tuberias-conduit/. [Accessed: 23-Oct2018]. S. A. Ingenieria y Equipos and Celasa, “Tipos de empalmes eléctricos y pasos para realizarlos. | Celasa,” 2015. [Online]. Available: https://celasa.com.gt/blog/tipos-deempalmes-electricos-y-pasos-para-realizarlos/. [Accessed: 23-Oct-2018]. eest1.com, “tips_empalmes_electricos_sistemas_1_2.pdf.” [Online]. Available: http://www.eest1.com.ar/tips_empalmes_electricos_sistemas_1_2.pdf. [Accessed: 23-Oct2018].