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TECNOLOGÍA EN OBRAS CIVILES ELECTRICIDAD E INSTALACIONES ELÉCTRICAS EN EDIFICIOS Ing. Mauricio Santiago Rodríguez

CONDUCTORES ELÉCTRICOS: La seguridad y la duración de una instalación eléctrica dependen en gran parte de los cables y alambres que se utilizaron en ella, en otras palabras de los conductores eléctricos. Los conductores eléctricos son hilos metálicos de cobre o aluminio y se utilizan para conducir la corriente eléctrica. Se emplean en las instalaciones eléctricas en general, en las instalaciones eléctricas de los automóviles y en la construcción de embobinados. Un conductor eléctrico debe seleccionarse y prepararse adecuadamente para que cumpla en óptimas condiciones con su función de transportar la corriente. Los tipos de conductores más empleados son: • • • •

Alambres Cables Cordones Conductores con cubierta protectora.

Alambres. Son conductores constituidos por un solo hilo metálico y pueden ser desnudos o revestidos con una cubierta aislante. Según el material de los aislantes, los alambres podrán emplearse en las instalaciones eléctricas o en trabajos industriales.

Cables. Los cables están constituidos por un conjunto de alambres no aislados entre si y pueden ser desnudos o revestidos por una o varias capas de aislantes. Los aislantes son de plásticos, goma o tela. Se utilizan generalmente en las instalaciones eléctricas y en las instalaciones eléctricas de los automóviles.


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Cordones. La constitución de los cordones es similar a la delos cables, con la diferencia que los alambres son más finos, lo que da una mayor flexibilidad al conjunto. Generalmente los cordones están compuestos de 2 o 3 conductores flexibles entre si y se presentan en forma trenzada. Se emplean especialmente para a conexión de artefactos portátiles.

Conductores con cubierta protectora. Los conductores son de cobre o de aluminio, las aislaciones de plástico o de goma y la cubierta protectora de plomo o de plástico.

EMPALMES ENTRE ALAMBRES Y CABLES Generalmente cuando se realiza una instalación eléctrica, hay necesidad de efectuar conexiones entre los conductores componentes de dicha instalación, a esta operación se la llama “Empalmes de Conductores” Recordemos que un empalme es la unión entre conductores (alambres, cables) ya sea para prolongar o derivar líneas, en todo tipo de Instalaciones Eléctricas. Existen diversas clases de empalmes de acuerdo con la conexión que se quiera realizar, con el tipo de esfuerzo que ha de resistir, con la clase de conductor, con el lugar donde debe ser ubicado, etc. a) Unión Western Se utiliza para unir dos conductores, cuando se requiere prolongar uno de ellos.


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Este empalme se practica en instalaciones a la vista, y sobre todo en conductores que están sometidos a efectos de tracción. Se realiza con conductores, hasta el número 10.

b) Unión Toma Sencilla Este empalme se realiza para derivar una línea de otra principal en las instalaciones a la vista, cuando de un tendido recto y largo de conductores se desea sacar ramificaciones.

c) Unión cola de Rata Este tipo de empalme se efectúa en uniones entre dos o más conductores, con el fin de prolongarlos o derivarlos. Estos empalmes se utilizan principalmente dentro de las cajas metálicas de una instalación hecha en tubería. Este empalme puede ser utilizado con conductores hasta número 6.

d) Unión toma doble Este empalme se utiliza, cuando se quiere derivar de un mismo punto de un conductor principal, dos conductores. Es muy practicado en las instalaciones a la vista o de sobre pared. Existen dos formas para realizarlo, ambas cumplen con la misma función.


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e) Unión toma anudada Llamada también toma de seguridad. Este empalme cumple el mismo trabajo que la unión toma sencilla, con la diferencia que la derivación es más segura, de ahí el nombre de seguridad. Se utiliza principalmente en las instalaciones aéreas y sobre- pared. Sobre todo cuando los conductores van a estar expuestos a posibles movimientos.

f) Unión toma doblada Es otro tipo de derivación sencilla. Se utiliza cuando al final de la línea necesitamos hacer una última derivación. Esta unión realiza un buen contacto eléctrico y presenta bastante resistencia a la tensión mecánica. También es muy utilizado cuando el cable derivado es más delgado que el principal.


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EMPALMES ENTRE CABLES. a) Unión para prolongación Cables gruesos: este empalme se utiliza con cables gruesos, y consiste en prolongar una línea, cuando no alcanza un solo cable para cubrir una distancia entre los puntos a conectar. En las siguientes figuras pueden apreciar dos formas de realizar este tipo de empalme, ambas presentan muy buen contacto eléctrico y bastante resistencia mecánica.

Cables delgados Estos empalmes son utilizados cuando los cables a prolongar son de sección muy pequeña. El empalme de la siguiente figura se efectúa en un cable dúplex, o cordón paralelo, y consiste en utilizar dos empalmes Western. OJO: la unión de estos cables debe hacerse en forma escalonada, para evitar posibles cortos circuitos.

El empalme de la siguiente figura se efectúa en un cable sencillo con la Western vista anteriormente. Por lo tanto esta unión es utilizada con cables y alambres.

El empalme de la siguiente figura se efectúa cuando los hilos que compone el cable son medianamente gruesos. Consiste en entrelazar ambos conductores enrollando los hilos sobre sí mismo hasta que queden como lo indica la figura.

b) Unión para Derivación Cables gruesos: se utiliza este tipo de empalme cuando se quiere sacar de un circuito principal una derivación. Existen dos formas para ejecutar este tipo de empalme, ambas presentan buen contacto eléctrico y buena rigidez mecánica.


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Esta clase de empalmes se utilizan mucho en cables gruesos, aunque también es posible realizarlos con cables de hilos un poco más delgados, por ejemplo cable 8 o 10.

Cables Delgados: con los cables también es necesario, en algunos casos, realizar derivaciones. Este empalme es una derivación con cable dúplex y se realiza efectuando dos empalmes de toma sencilla, separados un poco entre sí.

Cuando se desea un mejor agarre y la derivación va a soportar algún esfuerzo mecánico se utiliza esta derivación que es igual a la toma anudada con alambre.

La siguiente figura es una derivación con cordón de hilos medianamente gruesos parecida a la derivación para cables.


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Derivación entre conductores gruesos. Así como se pueden efectuar empalmes entre alambres y empalmes entre cables, también podemos realizar uniones combinando estos dos tipos de conductores eléctricos. En la siguiente figura se pueden apreciar dos formas de realizar este tipo de empalme, ambas presenta muy buen contacto eléctrico y bastante resistencia mecánica. Este empalme debe efectuarse en esta forma a causa de la dificultad que presenta el alambre a ser enrollado en el cable debido a su grosor.

c) Conexión final entre un cable y un alambre Estos empalmes son utilizados cuando los cables a prolongar son de sección pequeña.

El empalme de la figura nos muestra una unión entre un alambre y un cable. Este tipo de empalme se utiliza cuando se realiza la conexión final entre los dos conductores. Como en el caso de la conexión interna que lleva algunos artefactos eléctricos. También es muy utilizado cuando se desea unir dos alambres de diferente sección, como por ejemplo un alambre número 8 (8.33 milímetros cuadrados) y uno 16 (1.30 milímetros cuadrados), donde el alambre grueso va doblado sobre el arrollamiento del delgado.


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INSTALACIÓN DE UN TOMACORRIENTE

El tomacorriente es la pieza cuya función es establecer una conexión eléctrica segura con un enchufe macho de función complementaria. Generalmente se sitúa en la pared, de forma superficial o empotrada en la misma. Consta como mínimo de dos piezas metálicas que reciben a sus complementarias macho y permiten la circulación de la corriente eléctrica. Como reemplazar un tomacorriente. Cuando notamos que un enchufe comienza a dar problemas, lo mejor es reemplazarlo. Este tipo de reparaciones puede realizarlos una persona que tenga algún conocimiento técnico, siempre manteniendo los recaudos de seguridad y con las herramientas adecuadas. Los enchufes de uso frecuente, son los primeros en presentar inconvenientes. Esto se debe a que la operación de enchufar y desenchufar se realiza muchas veces al día. Los más antiguos; son para dos clavijas. Los que son para tres clavijas, son los más seguros para conectar aparatos con descarga a tierra. Si observa que el enchufe se ha deformado o presenta signos de fundición, cambiando de color, es aconsejable su reemplazo. Antes de empezar a desarmar, debe cortar el suministro de electricidad, baje los tacos que cortan la corriente del sector donde se encuentra el enchufe defectuoso. No comience a trabajar hasta asegurarse que la energía se ha cortado. Retirar los tornillos que sujetan la tapa del enchufe y sacar el frente; tener en cuenta que existen armazones de vista que solo están sujetos a presión y para retirarlos deberá tirar con fuerza o con la ayuda del destornillador hacer palanca para quitarlos. Al retirar la tapa de terminación, se encontrará con un cuadro de chapa y el o los enchufes que tenga esa caja. Retirar los dos tornillos que sujetan el cuadro metálico, y separar de la pared el cuadro metálico juntamente con los cables.


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Realice esta operación con cuidado para no cortar los cables. Si encuentra algún desperfecto se puede pelar los cables desnudando la parte de alambre y conectando con los tornillos terminales. Si ha detectado fundición o cambio de color en el enchufe, entonces lo más conveniente es sustituir el enchufe por uno nuevo., en ese caso verificar el color de los cables y la posición que tiene cada uno de ellos, para que la instalación quede funcionando correctamente después del cambio realizado. Antes de volver a sujetar la estructura metálica a la pared, asegúrese que los cables quedaron bien atornillados a los conductores o terminales. Colocar el cuadro metálico hasta que quede bien sujeto, y poner la tapa nuevamente. TIERRA FÍSICA Dentro de todos los aparatos eléctricos existen electrones que quieren huir del interior de los conductores. Como el cuerpo humano es capaz de conducir electricidad, si una persona se encuentra con esos equipamientos, estará sujeta a sufrir un choque, que nada más se trata de la sensación desagradable provocada por el paso de los electrones por el cuerpo. Es preciso recordar que corrientes eléctricas de apenas 0,05 amperes ya pueden provocar graves daños al organismo. Siendo así, ¿cómo podemos evitar los choques eléctricos? Un concepto básico de la protección contra choques es que los electrones deben ser desviados de la persona. Como un hilo de cobre es un millón de veces mejor conductor que el cuerpo humano, si le ofrecemos a los electrones dos caminos por los cuales circular (siendo uno el cuerpo y el otro un cable), la mayoría de ellos circulará por el hilo, minimizando los efectos de un choque en la persona. Ese hilo por el cual circularán los electrones que escapan de los aparatos es llamado cable a tierra. La función del cable a tierra es recoger electrones "fugitivos", aunque muchas veces las personas se olvidan de su importancia para la seguridad. Es como en un automóvil: es posible hacerlo funcionar y nos transportará al lugar deseado, usando o no el cinturón de seguridad. Sin embargo, los riesgos relativos a la seguridad en caso de accidentes aumentan mucho sin él. La figura indica la manera más simple y correcta de instalar un cable a tierra en una residencia. Observe que el tamaño del cable a tierra debe ser el mismo que el del cable fase. Se puede utilizar un único cable a tierra por electro ducto, interconectando varios aparatos y tomas. Por norma, el color del cable a tierra es obligatoriamente verde/amarillo o sólo verde. El concepto tierra física, se aplica directamente a un tercer cable, alambre, conductor y va conectado a la tierra propiamente dicha, o sea al suelo, este se


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conecta en el tercer conector en los tomacorrientes, a estos tomacorrientes se les llama polarizados. A todo el conjunto de elementos necesarios para una adecuada referenciación a tierra se denomina Sistema de Puesta a Tierra. En la tierra se profundiza en toda su extensión a excepción de unos 5 cm. Un electrodo sólido de cobre de 2 metros y más o menos .5 pulgadas de diámetro, en el extremo que queda se conecta un conector adecuado en el cual va ajustado el cable y esté conectado al tomacorriente como se indica en la figura siguiente. Este tubo debe de ir por lo menos 12" separado de la pared de la casa.

La tierra física antes descrita, protegerá todo equipo conectado a un tomacorriente de cualquier sobrecarga que pueda haber y por supuesto a los habitantes de la casa. Las normas técnicas establecen que la resistencia de puesta a tierra debe ser menor que 25 Ohmios a nivel residencial. Para subestaciones de gran potencia la resistencia de puesta a tierra debe ser inferior a 1 Ohmio y en subestaciones pequeñas la resistencia debe ser menor o igual a 5 Ohmios.


GUIA EMPALMES ELECTRICOS Y TIERRAS