ejercicio de motor

un motor de 25 HP a 220 V a una distancia de 30 Metros hallar la
1 Acometida y ducteria
2 Breacker
3 contactor
4 rele
5 regulación

formula de potencia intensidad y regulación
NOTA : un HP es igual a 746 w

basados en la norma retie

La puesta a tierra según el codigo eléctrico colombiano norma Icontec NTC 2050

Edwin Rivas Trujillo

Carlos Eduardo Olaya Marulanda

Javier Guacaneme

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I. GENERALIDADES

El código eléctrico colombiano (CEC) tiene como propósito exclusivo la salvaguardia de las personas y de los bienes contra los riesgos que pueden surgir por el uso de la electricidad (Art. 90-1a) en una instalación eléctrica. El CEC contiene provisiones que se consideran fundamentales y necesarias para lograr esa seguridad, y garantiza que el cumplimiento de las mismas con el mantenimiento adecuado proporcionarán una instalación prácticamente libre de riesgos (Art. 90-1b).

La sección 250 - Puesta a Tierra del CEC tiene como propósito y objetivo garantizar que la instalación eléctrica sea segura. Esta sección contiene provisiones que garantizan la protección contra los choques eléctricos y los incendios (minimizando el riesgo de su presencia) producto de las sobretensiones transitorias enormes inmersas en el fenómeno del rayo y de las corrientes de falla a tierra. Esta sección presenta reglas que identifican los métodos de instalación que deben ser seguidos para garantizar la seguridad de la instalación.

La puesta a tierra (Grounding) es una técnica que cumple un rango amplio de funciones en torno del diseño y de la construcción de un sistema de distribución de energía eléctrica interrelacionadas pero diferentes. Estas funciones son igualmente fundamentales tanto para la seguridad de las personas como para la mejora de la calidad del servicio y para la operación apropiada del sistema eléctrico y de los equipos. Entre estas funciones están la puesta a tierra del sistema eléctrico (system grounding), la puesta a tierra de los equipos (equipment grounding), la protección de las instalaciones contra la estática y las descargas atmosféricas (rayos), y la conexión al suelo (connection to earth) como un potencial de referencia cero.

Este artículo se propone desarrollar algunas de las consideraciones que están detrás de cada uno de las funciones arriba mencionadas. Estas consideraciones tienen como propósito llamar la atención a todos los usuarios desprevenidos del CEC (proveedores de equipos, constructores, diseñadores, interventores, inspectores) para que sean más solícitos en la implementación de estas pautas respecto de la seguridad. Esta implementación es el único fundamento y sustento que facilita la realización adicional de puestas a tierra de calidad que aseguren el funcionamiento óptimo a los equipos.

II. DEFINICIONES

La siguiente terminología permitirá la comprensión idónea del contenido de este artículo. Para evitar ambigüedades molestas, cada término en español se acompaña de su término específico correspondiente en inglés.

Compensación de potencial (Bonding): La creación de una unión mecánica permanente de partes metálicas para formar una trayectoria eléctricamente conductora que asegure la continuidad eléctrica y la capacidad para conducir con seguridad cualquier corriente que pudiera circular. En la literatura técnica se le conoce también como Equipotencialización.

Conductor del electrodo de puesta a tierra (Grounding electrode conductor): Conductor de puesta a tierra utilizado para conectar el electrodo de puesta a tierra al conductor de puesta a tierra de los equipos, al conductor puesto a tierra del circuito o a ambos, en los equipos de acometida o en la fuente de un sistema derivado independiente.

Conductor de puesta a tierra (Grounding conductor): El conductor que se utiliza para establecer una tierra y que conecta un equipo, un dispositivo, un sistema de cableado u otro conductor (usualmente el conductor neutro) con el electrodo de puesta a tierra.

Conductor de puesta a tierra de equipos (Equipment grounding conductor): Conductor de puesta a tierra utilizado para conectar las partes metálicas que no transportan corriente de los equipos, canalizaciones y otros encerramientos, al conductor puesto a tierra, al conductor del electrodo de puesta a tierra de la instalación o a ambos, en los equipos de acometida o en el punto de origen de un sistema derivado independiente.

Conductor puesto a tierra (Grounded conductor): Conductor de un sistema de potencia o circuito conectado intencionalmente a tierra (ground). Generalmente es el conductor neutro de un sistema monofásico o de un sistema trifásico en estrella.

Conexión de puesta a tierra (Grounding connection): Una conexión puntual mecánica y eléctrica que se realiza en el establecimiento de una tierra. Una tierra consta de un conductor de puesta a tierra, de un electrodo de puesta a tierra, y del suelo que rodea al electrodo (o del cuerpo conductor que sirve en lugar del suelo).

Conexión al suelo (Connection to earth): Es el contacto físico íntimo que se establece entre una tierra y el suelo cuando se instala un electrodo de puesta a tierra. El electrodo es el conductor que habilita a la corriente eléctrica para que entre al (o salga del) suelo que lo rodea.

Electrodo de puesta a tierra (Grounding electrode): Un conductor o grupo de conductores en íntimo contacto con el suelo (earth) que tiene por propósito el establecer una conexión con la tierra (ground).

Puesta a tierra (Grounding): La creación de una conexión intencional entre un sistema eléctrico o equipo y el suelo (earth), o un cuerpo conductor que sirva en lugar del suelo.

Sistema de puesta a tierra (Grounding system): Sistema que se forma cuando todas las conexiones de puesta a tierra (grounding connections), en un sistema de potencia específico, se interconectan.

Sistema eléctrico puesto a tierra (Grounded system): Un sistema eléctrico en el cual al menos un conductor o punto (usualmente el conductor neutro o el punto neutro de los devanados de un transformador o un generador) es intencionalmente puesto a tierra (ground), ya sea sólidamente o a través de un dispositivo de puesta a tierra.

Suelo (Earth): La tierra física que en electricidad se considera como el potencial de referencia cero voltios. En la literatura técnica, el potencial de referencia cero voltios se denomina generalmente como la tierra verdadera (remota).

Tierra (Ground): Una conexión conductora, ya sea intencional o accidental, por medio de la cual un circuito eléctrico o un equipo se conecta al suelo (earth), o a algún cuerpo conductor de extensión relativamente grande que sirva en lugar del suelo.

Notas:

1. La tierra (eléctrica) se utiliza para establecer y mantener el potencial del suelo (earth) o del cuerpo conductor o aproximadamente ese potencial, sobre los conductores conectados a ella (la tierra eléctrica), y para conducir las corrientes que circulan por ella hacia y desde el suelo (earth) o del cuerpo conductor.


2. En ingeniería eléctrica, la palabra tierra (ground) tiene una connotación eléctrica y no debe ser confundida con la palabra que identifica al planeta (Earth). Por eso, cuando este texto nombra la palabra "tierra" se refiere a la tierra eléctrica (ground); y cuando nombra la palabra "suelo" se refiere a la tierra física (Earth). Aunque la terminología americana y europea invierten los términos, siempre se mantiene la diferenciación entre los dos conceptos. En este texto, se aplica la terminología americana ya que el CEC NTC 2050 de 1.998 es una adaptación excelente del Código eléctrico americano norma NFPA 70 de 1.996.

Trayectoria de la corriente de falla (Fault current path): Camino permanente y eléctricamente continuo que debe ser capaz de transportar con seguridad la corriente máxima que le sea impuesta, y de presentar una impedancia lo suficientemente baja para facilitar la operación de los dispositivos de protección contra sobrecorrientes bajo condiciones de falla. El suelo no debe ser usado como el único conductor de puesta a tierra de los equipos o camino para la corriente de falla.

III. EL SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA DE UN PREDIO

Los sistemas de distribución de la energía eléctrica en baja tensión se identifican de acuerdo a designaciones que estipulan las normas de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC). El sistema de distribución de la energía eléctrica en baja tensión de un predio según IEC se compone de dos sujetos: 1- El sistema de potencia o fuente de alimentación, y 2- La instalación eléctrica interior.

La designación IEC para un sistema de potencia identifica a través de una primera letra la forma en que el conductor neutro del sistema eléctrico se conecta a la tierra; y a través de una segunda letra, la forma en que el conductor de puesta a tierra de los equipos en la instalación eléctrica interior se conecta a la tierra. IEC denomina al conductor de puesta a tierra de los equipos, el conductor de puesta a tierra de protección (protective earth - PE).

Las letras que se utilizan son:

• T =Tierra (ground)
• N = Conductor neutro
• I = Impedancia a tierra (ground)
• S = Separado (Conectado al conductor neutro en la acometida de entrada
• C = Combinado (Conectado al conductor neutro en el equipo).

Los sistemas de distribución según su configuración se designan como: IT, TN, TN-C, TN-S, TT.

El sistema IT (no puesto a tierra o puesto a tierra a través de una impedancia) describe la existencia de dos electrodos de puesta a tierra separados: La letra I define que el conductor neutro del sistema de potencia se conecta a su electrodo de puesta a tierra en la acometida de entrada de la instalación a través de una impedancia. La letra T define que el conductor de puesta a tierra se conecta a su propio electrodo de puesta a tierra el cual está remoto del electrodo de tierra del neutro. En ningún caso se permite la unión directa a través de conductores de estos dos sistemas de electrodos de puesta a tierra. Las corrientes de falla en la primera falla a tierra son del orden de las unidades de amperios, generalmente menores a 5 amperios.

El sistema TN-C describe la existencia de sólo un sistema de electrodos de puesta a tierra: La letra T define que el conductor neutro del sistema de potencia se conecta a su electrodo de puesta a tierra en la acometida de entrada de la instalación. La letra N define que el conductor de puesta a tierra se conecta al conductor neutro en los medios de desconexión de la acometida. La letra C en la designación significa que el conductor de puesta a tierra está combinado con el mismo conductor neutro; es decir, el mismo conductor cumple las dos funciones.

El sistema TN-S describe la existencia de sólo un sistema de electrodos de puesta a tierra: La letra T define que el conductor neutro del sistema de potencia se conecta a su electrodo de puesta a tierra en la acometida de entrada de la instalación. La letra N define que el conductor de puesta a tierra se conecta al conductor neutro en los medios de desconexión de la acometida. La letra S en la designación significa que el conductor de puesta a tierra está separado del conductor neutro; es decir, el conductor neutro es el conductor puesto a tierra, y el conductor de puesta a tierra de los equipos es el conductor de protección (de seguridad). Las corrientes de falla a tierra, en general, están en el rango entre unos pocos kiloamperios (5 KA) hasta las centenas de los kiloamperios (100 KA).

El sistema TT describe la existencia de dos electrodos de puesta a tierra independientes: La primera T define que el conductor neutro del sistema de potencia se conecta a su electrodo de puesta a tierra en la acometida de entrada de la instalación, la segunda T define que el conductor de puesta a tierra (conductor de seguridad) se conecta a su propio electrodo de puesta a tierra el cual está remoto del electrodo de tierra del neutro. En ningún caso se permite la unión directa a través de conductores de estos dos sistemas de electrodos de puesta a tierra. Las corrientes de falla a tierra, en general, están en el rango entre unos pocos amperios (5 A) hasta las varias decenas de amperios (50 A).

El NEC NFPA 70 ha acogido el sistema TN-S (sistema sólidamente puesto a tierra) como el adecuado para las instalaciones eléctricas que regula. De los tres sistemas, sólo el IT garantiza, además, cuando su resistencia es alta, la continuidad del servicio de la energía libre de riesgos en presencia de la falla de un aislamiento. Por eso, con las provisiones debidas, el NEC NFPA 70 permite la utilización de este sistema en algunas instalaciones críticas (por ej., en ciertas zonas críticas de los hospitales).

NOTA DE LOS AUTORES: El sistema TT está prohibido en el NEC NFPA 70; y por lo mismo, también se encuentra prohibido en el CEC NTC 2050.

IV. LA PUESTA A TIERRA DEL SISTEMA DE POTENCIA (System Grounding)

La puesta a tierra del sistema de potencia permite la conexión del sistema eléctrico a partir de la red pública, a partir del devanado secundario del transformador o a partir de un generador (planta eléctrica) a tierra.

Un sistema eléctrico puede ser puesto a tierra (grounded) a través de uno de varios métodos:

1. Sólidamente (conexión directa con tierra sin impedancias intencionales).


2. Por una impedancia (una resistencia o una reactancia).


3. No ser puesto a tierra (no tener una conexión intencional con tierra).

La mayoría de los sistemas eléctricos son puestos a tierra en su fuente para:

1. Estabilizar las tensiones del sistema.


2. Limitar las diferencias de potencial a que se someten los materiales aislantes.


3. Minimizar las tensiones que ocurren durante una falla a tierra.


4. Proporcionar un camino de retorno para las corrientes de falla que permita la operación de los dispositivos de protección contra sobrecorrientes.

Los términos que se involucran en la puesta a tierra del sistema eléctrico son: Conductor del electrodo de puesta a tierra, Conductor puesto a tierra, Electrodo de puesta a tierra, Puesto a tierra, Sistema de electrodos de puesta a tierra.

4.1 Puesta a Tierra- Sistemas Eléctricos en Baja Tensión

Los sistemas trifásicos puestos a tierra sólidamente usualmente se conectan en Y, con su punto neutro puesto a tierra. Los sistemas no puestos a tierra pueden ser Y o delta, aunque el delta es el más común.

Los sistemas puestos a tierra por resistencia más sencillos se implementan con una conexión Y, y su punto neutro es puesto a tierra a través de una resistencia. Los sistemas delta pueden ser puestos a tierra por medio de un transformador de puesta a tierra en zig-zag. Este dispositivo de puesta a tierra deriva un punto neutro, el cual puede ser puesto a tierra o sólidamente o a través de una impedancia. Si el transformador en zig-zag tiene suficiente capacidad, el neutro creado puede ser puesto a tierra sólidamente y utilizarse como parte de un sistema eléctrico trifásico de cuatro hilos. La mayoría de los sistemas suministrados por transformadores son puestos a tierra sólidamente o por resistencia. Los neutros de un generador (planta eléctrica) son puestos a tierra a través de un reactancia para limitar las corrientes (de secuencia cero) de falla a tierra a valores que el generador pueda soportar.

4.2 La Selección del Método de Puesta a Tierra para un Sistema de Baja Tensión

No hay un sistema de distribución óptimo para todas las aplicaciones. Las características de un sistema eléctrico deben valorarse contra los requerimientos de las cargas a usar, el alumbrado, la continuidad del servicio, la seguridad y el costo; sólo así, se puede determinar si un sistema de distribución debe ser puesto a tierra o sólidamente o por impedancia, o no ser puesto a tierra.

Bajo condiciones de falla a tierra, cada sistema eléctrico adquiere un comportamiento propio:

• Un sistema puesto a tierra sólidamente (TN-S) produce corrientes de falla muy altas, usualmente con arcos y el circuito en falla debe ser clarificado sobre la primera falla dentro de una fracción de segundo para minimizar los daños.


• Un sistema no puesto a tierra (IT) pasará corriente limitada- sólo la corriente de carga del sistema dentro de la primera falla a tierra, causada por la capacitancia distribuida a tierra del sistema de potencia y del equipo. En los sistemas de baja tensión, esta corriente rara vez supera el rango entre 1 y 2 amps. Por lo tanto, en presencia de la primera falla a tierra, el sistema eléctrico puede continuar brindando servicio. Esta característica lo hace deseable en sitios donde las interrupciones de la energía no son tolerables. La localización de una primera falla a tierra sobre este sistema eléctrico puede ser difícil. Si antes de que la primera falla sea clarificada, ocurre una segunda falla a tierra sobre una segunda fase, aún sobre un alimentador remoto y diferente, se presentará una corriente de falla alta la cual seguirá la trayectoria fase - tierra fase, usualmente con formación de arcos. Esta situación puede causar daños muy severos si al menos una de las fallas no se clarifica de inmediato.

En general, los sistemas puestos a tierra sólidamente (TN-S) se utilizan en donde las cargas se conectan entre línea y neutro. Los sistemas puestos a tierra por resistencias altas se utilizan como sustitutos de los sistemas no puestos a tierra (IT) donde se requiere alta disponibilidad del sistema eléctrico.

V. LA PUESTA A TIERRA DE LOS EQUIPOS (Equipment Grounding)

La puesta a tierra de los equipos es fundamental para la seguridad de las personas. Su función es asegurar que todas las partes metálicas de todas las estructuras y de equipos que no transportan corriente en o cerca al sistema de distribución de energía eléctrica estén al mismo potencial y que éste sea el potencial de referencia cero del suelo (earth) o aproximadamente, ese potencial de referencia.

La puesta a tierra de los equipos también proporciona un camino de retorno para las corrientes de falla a tierra, permitiendo que los dispositivos de protección contra las sobrecorrientes actúen (operen). El contacto accidental de un conductor energizado del sistema con una parte metálica que no transporte corriente (por ej., la carcaza de un motor, el gabinete de un tablero de breakers,) del sistema inapropiadamente aterrizada (grounded) elevaría el potencial del objeto metálico arriba del potencial de tierra. Cualquier persona que toque este objeto mientras esté puesto a tierra (grounded) podría ser lesionado gravemente o morir. Además, el flujo de la corriente a partir de la falla a tierra accidental de una parte energizada del sistema podría generar el calor suficiente (a menudo con arcos) para iniciar un incendio. Para impedir la generación de tales diferencias de potencial peligrosas se requiere que:

1. El conductor de puesta a tierra del equipo proporcione a las corrientes de falla a tierra un camino de retorno con impedancia lo suficientemente baja para eliminar caídas de tensión peligrosas.


2. El conductor de puesta a tierra del equipo tenga el área suficiente para transportar la corriente máxima de falla a tierra, sin quemarse ni fundirse, por el tiempo necesario que permita a los dispositivos de protección (relays de falla a tierra, interruptores de circuito, fusibles) clarifiquen la falla.

Nota: El conductor puesto a tierra del sistema (usualmente el conductor neutro) no debe utilizarse para la puesta a tierra de los equipos.

Es importante entender la distinción entre el conductor puesto a tierra y el conductor de puesta a tierra de los equipos. El conductor puesto a tierra, comúnmente referido como neutro, es el conductor del circuito que transporta corriente normal en el lado puesto a tierra de la fuente de energía, y siempre debe ser de color blanco o gris natural. El conductor de puesta a tierra de los equipos está unido (bonded) a todas las partes metálicas expuestas y sólo transporta corriente en el evento de una falla, exceptuando las corrientes normales y pequeñas de fuga. Este conductor puede ser desnudo, pero si está aislado, su aislamiento debe presentar un color verde cuando su calibre es 13,29 mm2 (6 AWG) o menos. Los conductores con aislamiento verde no pueden utilizarse para otro propósito distinto.

El conductor de puesta a tierra de los equipos puede ser la tubería metálica o las canalizaciones que contienen el sistema de cableado (alambrado), o un conductor de puesta a tierra del equipo separado, tendido en la misma tubería junto con los conductores del circuito como lo obliga el CEC (Código Eléctrico Colombiano). Si un conductor de puesta a tierra del equipo separado se usa, él puede ser desnudo o aislado (insulated).

El sistema de puesta a tierra de los equipos debe unirse (bonded) al electrodo de puesta a tierra en la fuente de energía derivada independiente o en la acometida. Cuando computadores, equipos de procesamiento de datos, sistemas de control de procesos industriales basados en microprocesador son instalados, el sistema de puesta a tierra de los equipos debe diseñarse apropiadamente para minimizar las interferencias en su funcionamiento. A menudo, la puesta a tierra aislada de este equipo, o fuentes de energía derivadas independientes son requeridos para proteger los microprocesadores del ruido del sistema de potencia el cual de ninguna forma afecta los motores y otro equipo eléctrico convencional clásico.

Los términos que se involucran en la puesta a tierra de los equipos, generalmente son: Conductor del electrodo de puesta a tierra, Conductor de puesta a tierra de los equipos, Electrodo de puesta a tierra.

VI. PROTECCIÓN CONTRA LAS FALLAS A TIERRA

Una falla a tierra normalmente ocurre en una de dos formas:

• Por el contacto accidental de un conductor energizado con cuerpos metálicos normalmente puestos a tierra.


• Por el contacto accidental debido a la falla del aislamiento de un conductor energizado. Cuando ocurre una falla del aislamiento (insulation), el conductor energizado contacta metales puestos a tierra que no transportan corriente, los cuales están unidos a o son parte del conductor de puesta a tierra de los equipos.

En un sistema sólidamente puesto a tierra, la corriente de falla regresa a su fuente principalmente por los conductores de puesta a tierra de los equipos, con una parte pequeña usando caminos paralelos tales como el acero estructural y las tuberías metálicas (piping). Si la impedancia de este camino de retorno a tierra fuera tan baja las corrientes de falla a tierra serían altas, y la protección normal contra sobrecorrientes de la fase involucrada en la falla debería clarificarlas con poco daño. Desafortunadamente, la impedancia del camino de retorno a tierra es usualmente más alta, la falla en sí misma es un arco y la impedancia de éste adicionalmente reduce la corriente de falla. En un sistema eléctrico de 480Y/ 277 Voltios, la caída de tensión que se presenta en los extremos del arco suele alcanzar el rango entre 70 y 140 Voltios.

Según la dimensión de una instalación eléctrica, la corriente de falla a tierra resultante rara vez es suficiente para causar que un dispositivo de protección contra sobrecorrientes opere instantáneamente e impida el daño. La magnitud de la corriente de falla a tierra está por debajo del ajuste de disparo del protector contra sobrecorrientes, y éste de ninguna manera se disparará hasta tanto la corriente de falla crezca de tal manera que primero ocasione gran daño. Por estas razones, dispositivos de protección contra fallas a tierra de nivel bajo con ajustes de retardo de tiempo mínimos son requeridos para clarificar rápidamente las fallas a tierra. Esto es enfatizado por los requerimientos del CEC NTC 2050 cuando menciona que un relay de falla a tierra se debe instalar en la acometida el cual deberá tener un retardo máximo de un segundo para corrientes de falla a tierra de 3.000 amperios o más.

El Código Eléctrico Colombiano CEC NTC 2050 (Art. 230-95) en sistemas eléctricos tipo Y sólidamente puestos a tierra que presenten tensiones fase - tierra de más de 150 voltios y tensiones fase - fase a lo sumo igual a 600 voltios requiere que la protección de falla a tierra, ajustada a no más de 1200 amperios, sea proporcionada para cada medio de desconexión en las acometidas con valor nominal de 1000 amperios o más. Prácticamente, esto hace obligatorio la protección de falla a tierra para sistemas de 480 Y/277 voltios y releva de esta protección a los sistemas de 208Y/ 120 voltios. Para un sistema de 208 voltios, la tensión fase tierra es 120 voltios. Si una falla a tierra ocurre, el arco pasa por una corriente cero y la tensión a tierra es tan baja que no provoca el reencendido del arco; por lo tanto, las fallas a tierra con arco tienden a extinguirse en un sistema de 208 voltios. En los sistemas de 480 voltios, en las mismas circunstancias, el arco tiende a autosostenerse haciéndose severo y aumentando el daño, antes de que la falla sea clarificada por el dispositivo de protección.

El CEC NTC 2050 requiere protección contra fallas a tierra únicamente en los medios de desconexión de la acometida. Esta protección trabaja tan rápido que ante fallas a tierra sobre los alimentadores, o aún en los circuitos ramales, ésta a menudo abre el medio de desconexión antes de que el dispositivo de protección contra sobrecorrientes del alimentador o ramal pueda operar.

VII. PROTECCIÓN CONTRA RAYOS

La teoría fundamental en la protección contra rayos (PcR) de una estructura determina que se proporcionen los medios para que la corriente del rayo entre o salga del suelo obviando todo camino de alta impedancia. Los requerimientos para la protección de un edificio contra el daño directo por la descarga de un rayo varían ampliamente con el sitio geográfico, el tipo de edificio o estructura, el ambiente y otros muchos factores. Todo sistema PcR debe ser puesto a tierra con el propósito de presentarle al rayo un suelo con la impedancia más baja posible.

Como en los sistemas eléctricos, el sistema de puesta a tierra de la protección contra rayos más sencillo está conformado básicamente por el conductor de puesta a tierra del equipo, el electrodo de puesta a tierra y el suelo (earth) que lo rodea. La comunidad científica dedicada a esta ciencia ha particularizado los anteriores términos identificando al equipo como el conjunto de terminales de captación del rayo (lightning terminal), al conductor de puesta a tierra del equipo como el conjunto de conductores bajantes (down conductor), y al electrodo de puesta a tierra como el terminal de puesta a tierra (grounding terminal).

El CEC NTC 2050 no regula el tema de la protección contra rayos pero en cuanto afecta a la seguridad de una instalación eléctrica sí presenta algunos requerimientos muy importantes sobre éste. Es un deber aplicar los Art. 250- 83 y 250-86 y los otros relacionados.

Aunque el CEC NTC 2050 de 1.998 permite la unión (bonding) del sistema de electrodos de puesta a tierra del sistema de protección contra rayos al sistema de electrodos de la estructura o edificación pero no lo obliga, en el NEC americano de 1.999 se ha establecido como obligatoria esta unión.

VIII. CONEXIÓN A TIERRA
(Connection To Earth)

En algún punto, las puestas a tierra de los equipos, de las señales y de los sistemas eléctricos deben conectarse al suelo (earth) por medio de un sistema de electrodos de puesta a tierra. Al sistema de electrodos de puesta a tierra se le conoce generalmente como la toma de tierra. El punto de conexión al suelo se determina exclusivamente en los medios de desconexión de la acometida eléctrica.

Las sub-estaciones eléctricas usualmente utilizan una malla (grid) de tierra, la que consiste de un número de conductores de cobre enterrados y unidos entre sí, y complementados por varillas de tierra.

El sistema de electrodos de puesta a tierra requerido para un edificio está descrito en el CEC NTC 2050 Sección 250-H. Las puestas a tierra del sistema de potencia y de los equipos deben conectarse a este sistema de electrodos a través de un conductor de electrodo de puesta a tierra. Todos los otros electrodos de puesta a tierra, tales como los correspondientes al sistema telefónico, al sistema de televisión y al de CATV (CEC NTC 2050 Capitulo 8), y los sistemas informáticos - CEC NTC 2050 Art. 645, deben conectarse a este sistema de electrodos de puesta a tierra. Los electrodos de todos los sistemas de puesta a tierra de una estructura o edificación al interconectarse entre sí forman el sistema de electrodos de puesta a tierra de la estructura o edificación.

IX. CALIDAD DE LA ENERGÍA
(Power Quality)

Con la proliferación de los equipos computadores y de la electrónica de estado sólido, productores de armónicos, el tema del ruido eléctrico ha adquirido gran importancia. El ruido consiste de señales de altas frecuencias, y al interactuar con los circuitos de puesta a tierra estos se presentan con impedancias altas. Mucha atención se exige a los detalles de construcción. Un sistema de puesta a tierra del sistema eléctrico puede ser totalmente inefectivo para los propósitos de eliminar el ruido.

El CEC NTC 2050 sólo se ocupa de los aspectos de la seguridad de un sistema de puesta a tierra, y no de su efecto en la operación de los computadores y equipos similares. El CEC permite para estos casos la instalación de un conductor aislado/separado (insulated/ isolated) de puesta a tierra de equipos (Art. 250-74 excepción 4) tendido en su inicio desde el tomacorriente que conecta al equipo sin conexiones intermedias hasta los equipos de acometida en donde se conecta al sistema de electrodos de puesta a tierra.

Según el sistema sensible de que se trate la configuración del sistema de puesta a tierra para estos equipos puede ser flotante, de un solo punto o de punto múltiple. Como tendencia, los sistemas electrónicos distribuidos aplican cada vez con más asiduidad, la puesta a tierra de punto múltiple. Aún así, estos sistemas deben implementar los requerimientos del CEC NTC 2050 para garantizar la seguridad del sistema eléctrico involucrado.

embornamiento de los conductores electricos

EMBORNAMIENTOS

INTRODUCCIÓN
En las instalaciones eléctricas, y en general en la especialidad de electricidad, el operario necesita conectar los conductores a los aparatos de utilización. Esta operación es importante ya que un buen embornamiento nos garantiza un correcto funcionamiento de los aparatos y nos evitará correr riesgos innecesarios con conexiones inseguras. Por lo anterior, es importante que el instalador conozca todos los sistemas de embornamiento, dónde se utilizan, cómo se confeccionan y ponerlos en práctica constantemente.

En esta unidad nos proponemos mostrarles todos los tipos de embornamientos, terminales, conectores y los pasos a seguir en cada caso, para su correcta utilización.

Los conocimientos tecnológicos junto con la práctica adquirida en los temas tratados aquí le ayudarán a ser un buen instalador electricista.

AUTOPRUEBA DE AVANCE
1. El sentido o dirección en que debe hacerse una argolla en alambre es:
(Indique tachando con X la letra que corresponde)

2. Los terminales están elaborados en:
a. Plata, aluminio, bronce, plomo
b. Latón, aluminio, plata, bronce
c. Cobre, bronce, plomo, latón
d. Cobre, latón, aluminio, plata

3. El ojal de los terminales puede ser
a. Recto y abierto
b. Soldado y abierto
c. Cerrado y abierto
d. Soldado o a presión

4. Existen dos tipos de terminales
a. Soldados y a presión
b. Rectos y soldados
c. Cerrados y a presión
d. Abiertos y soldados

COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS QUE APARECEN EN LA HOJA DE RESPUESTAS

OBJETIVOS
Al finalizar el estudio de la presente unidad usted estará capacitado para hacer embornamientos.

A medida que usted avance en el estudio podrá:

· Identificar las herramientas y elementos utilizados en los embornamientos.
· Conocer los diferentes tipos de embornamientos y su correcto uso.
· Elaborar correctamente argollas en alambres y cables de diferentes secciones.
· Conocer los diferentes terminales, conectores y sus usos.
· Colocar terminales en los conductores.

1. HERRAMIENTAS Y MATERIALES PARA EMBORNAR

A. TORNILLOS PARA USOS ELÉCTRICOS

Existe una gran variedad de tornillos según el uso y la procedencia del aparato que los contenga. Se fabrican en cobre, bronce latón. Si están construidos en hierro es necesario darles un baño electrolítico de cobre, zinc o estaño con el fin de evitar que la intemperie, la humedad o los ácidos los oxiden o corroan.

Si son americanos su diámetro (D) está normalizado por una galga que inicia en el Nº 2 y termina en el Nº 34 (de 2.14 mm hasta 12.7 mm) correspondiente al diámetro externo de la rosca. La longitud (L) comprende desde ¼ de pulgada hasta 4”. Por lo consiguiente estos tornillos se designan por dos (2) números a saber el Nº de la galga (D) y el número de hilos (filetes) de la rosca.

Un tornillo 12-20 significa que tiene un diámetro de galga 12 y tiene 20 hilos por pulgada. (Figura 1).

En los aparatos europeos los tornillos utilizados están clasificados según el sistema internacional (SI) que es el mismo adoptado por la norma colombiana ICONTEC. El diámetro y la longitud vienen dados en mm.

Si usted quiere conocer cuánto mide en milímetros un tornillo que viene dado en pulgadas simplemente aplica una regla de tres, como sigue:

CALCULO
Ejemplo: Sabiendo que la pulgada equivale a 25.4 milímetros, ¿cuál será la longitud en milímetros de un tornillo de 3/8”?
SOLUCION
1” = 25.4 mm
3/8” = X

X = 25.4 x 3 = 9.5 mm
1 x 8

PROBLEMAS:
Calcular en mm, las longitudes de los tornillos siguientes:
½” , 7/8” y 1 -1/2”
B. LLAVES PLANAS DE DOS BOCAS ABIERTAS

Estas llaves son fabricadas en acero cromo vanadio. La inclinación de las bocas a 15º permiten un mayor recorrido en espacios estrechos.
USOS Y EMPLEOS
Esta llave debe usarse solamente para las tuercas o tornillos que no requieren un apriete demasiado fuerte.

La llave debe agarrarse por el extremo del mango, haciendo la fuerza en dirección al cuerpo del operario y usando la mano derecha o la izquierda, ya se trate de apretar o de aflojar.Procurar que la llave entre hasta el fondo de la boca y la base de la tuerca, ajustando exactamente.El esfuerzo de la llave se hace sobre dos puntos en las aristas de las tuercas.Una gran tensión daña las tuercas y las llaves.
Concluido el uso de las llaves deben limpiarse y colocarse en el portallaves o estuche.

ESCOJA LA LLAVE QUE SE AJUSTE EXACTAMENTE SOBRE LA TUERCA

C. DESTORNILLADORES

Existen muchos tipos de destornilladores de acuerdo con la forma de su pala y su tamaño.

Los más utilizados por el instalador ya que cumplen las normas de aislamiento son:

a. Destornilladores de pala (Figura 1).
b. Destornilladores de estrella (Figura 2).

Los destornilladores de pala pueden tener dos (2) formas.

La más recomendada para el electricista es la indicada en la figura 4.

Los destornilladores de estrella se utilizan en tornillos cuya cabeza tenga ranuras cruzadas, que permiten la entrada de la estrella (Figura 5).
MANEJO DEL DESTORNILLADOR

Para el uso del destornillador se procede de la siguiente forma:

PASOS:
1. Sujete el vástago con la mano izquierda (por eso debe ser aislado para trabajos en líneas energizadas).
2. Con la mano derecha tome la empuñadura (cabo) y haga girar el destornillador (Figura 6).
3. La fuerza de giro (torción) debe ser aproximadamente igual a la fuerza de presión sobre el tornillo.

¡ATENCIÓN!
OBSERVE LAS SIGUIENTES NORMAS DE SEGURIDAD


1. Antes de usar el destornillador cerciórese que la pala o estría, según el caso, penetre ajustada en la ranura del tornillo (Figura 7).

2. El ancho de la punta debe ser casi igual al diámetro de la cabeza del tornillo (Figura 8).

3. Los destornilladores no deben usarse como palancas, botadores, punzones o formones, ya que al golpear el mango, éste se rompe y la punta del destornillador se estropea.

4. No hacer demasiada fuerza al destornillador porque puede estropear la cabeza del tornillo o la pala de la herramienta. (Figura 9).
AUTOCONTROL Nº 1

Señale con una X la respuesta correcta.

1. En un tornillo los números 12-20 significan
a. Galga Nº 12 y 20 hilos por pulgada
b. 12 hilos por pulgada y galga Nº 20
c. Galga Nº 12 y 20 pulgadas de longitud
d. Galga Nº 20 y 12 pulgadas de longitud

2. La incitación en grados de una llave fija
a. 1.5º
b. 15º
c. 51º
d. 20º

3. Los destornilladores se clasifican según la forma en:
a. Pala y vástago
b. Cabo y estrella
c. Pala y estrella
d. Pala y cuerpo

4. El acho de la pala debe ser con respecto a la cabeza del tornillo
a. Igual
b. Más ancha
c. Menos ancha
d. Ninguna de las anteriores

COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS QUE APARECEN EN LA PAGINA DE RESPUESTAS. SI ACERTÓ EN TODAS SUS RESPUESTAS SIGA ADELANTE. SI FALLÓ EN ALGUNA, ESTUDIE DE NUEVO HASTA ESTAR SEGURO DE HABER APRENDIDO EL TEMA.

2. TIPOS DE EMBORNAMIENTOS

Embornar es conectar los conductores eléctricos a los tornillos que para este fin tienen los aparatos eléctricos tales como porta-lámparas, tomas, clavijas, interruptores, etc., con el fin de conseguir una perfecta conexión eléctrica, resistencia mecánica y buena presentación.

En la mayoría de las operaciones que tienen relación con la electricidad y en especial las instalaciones domiciliarias es necesario efectuar embornamientos.

SISTEMAS DE EMBORNAMIENTOS

A. PRESIÓN DE LA CABEZA DE UN TORNILLO

Es el sistema más utilizado por su sencillez y facilidad de ejecución.

Cuando el tornillo de sujeción es del tipo completamente extraíble (figura 1) la argolla del conductor se prepara completamente cerrada. Se coloca como lo indica la Figura 2, de manera que el tornillo al apretar se encargue de cerrarla más (Figura 3).

Cuando el tornillo de sujeción es del tipo imperdible, (figura 4) o sea que tiene la punta remachada y no se puede sacar completamente la argolla se prepara semi-abierta, colocándola debajo de la cabeza del tornillo (Figura 5) y con la pinza de punta plana o el destornillador se cierra lo más posible luego, a medida que el destornillador enrosca el tornillo, la argolla se cerrará completamente.

Cuando el conductor está constituido por un cordón flexible (duplex) y se debe apretar con tornillos extraíbles, la argolla se prepara del tipo cerrado (figura 6). Si hay que apretar la argolla con tornillo imperdible es necesario hacerla del tipo semi-abierta. Al hacer este embornamiento tenga en cuenta lo siguiente:

1. No se debe dejar demasiado conductor descubierto, cuando se prepara la extremidad para el embornamiento (Figura 7).
2. El ojo de la argolla debe ir siempre en el sentido indicado en la figura 7 de lo contrario, el ojo se va abriendo a medida que se aprieta el tornillo. (Figura 8).
3. No hacer nunca una argolla como la de la Figura 9 porque se logra muy mal contacto eléctrico y el tornillo no puede ejercer una buena presión.

B. PRESIÓN DE ARANDELA Y TUERCA


Es empleado en aquellos sitios donde hay movimiento ya que este sistema nos garantiza una conexión fuerte y segura.

Se utilizan una arandela y una tuerca, cuidando de colocar la argolla en el sentido de apriete de la tuerca (Figura 10a). Para los alambres delgados es común utilizar una orejuela con un borde hacia arriba para dar mayor seguridad al embornamiento (Figura 10b).

C. SISTEMA DE GARGANTA

Se emplea este sistema en aquellos casos en que se desea sujetar varios conductores a un mismo borne. Las extremidades de los alambres se colocan en las gargantas del borne y la presión la hace una abrazadera fijada con un tornillo (Figura 11).

D. TUERCA DE APRIETE MANUAL

Este sistema se utiliza en aparatos de medición, tableros de demostración y en general donde se desee una conexión y desconexión rápida. La presión sobre la argolla la ejerce una tuerca que se aprieta manualmente. La argolla siempre se colocará de manera tal que se cierre al apretar la tuerca. (Figura 12).

E. POR PRESIÓN DE LA PUNTA DE UN TORNILLO
Este sistema es empleado en conectores de prolongación y cajas de fusibles. El contacto entre el borne y el conductor lo ejerce la punta de un tornillo. Las figuras 13ª, 13b, 13c muestran el sistema y la forma de preparar la extremidad del conductor.

AUTOCONTROL Nº 2

1. La operación de conectar los conductores a los tornillos de los bornes se llama:
a. Conectores
b. Terminal
c. Embornamiento
d. Sujeción

2. El sistema de embornamiento por tuerca de apriete manual se emplea en:
a. Interruptores
b. Totalizadores
c. Aparatos de medición
d. Tablero de distribución

3. El embornamiento por presión de la cabeza de un tornillo:
a. Es el más utilizado
b. Es el más costoso
c. Es el menos empleado
d. Es el más inseguro

4. Se desea sujetar varios conductores a un mismo borne, el sistema más conveniente es:
a. Tuerca de apriete manual
b. Presión de la cabeza de un tornillo
c. Presión de una arandela
d. Sistema de garganta

COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS QUE APARECEN EN LA PÁGINA DE RESPUESTAS

3. ELABORACIÓN DE ARGOLLAS
Esta operación tiene por objeto preparar los conductores para fijarlos a los receptores. Se pueden presentar dos (2) casos:

A. ELABORAR ARGOLLA EN ALAMBRE

Se necesitan algunos trazos de alambre de diferentes calibres, ejemplo: alambre Nº 10, Nº 12, Nº 14, de unos 10 cms de largo.

Primer Paso: Elabore el aro en el extremo del conductor.

Pele y limpie el extremo por conectar en una longitud aproximadamente cinco (5) veces el diámetro del tornillo que lo fijará (Figura 1).

Coloque la punta del conductor entre las mordazas de la pinza de punta redonda en el lugar en que éstas tengan aproximadamente el diámetro del tornillo (Figura 2).

Indique el doblado dando un giro a la pinza hasta que la punta haga tope con el conductor (Figura 3 y 4).

Segundo Paso: Centre el aro.

Con la parte más delgada de la pinza, dele un giro contrario al que hizo para elaborar la argolla (Figura 5 y 6) hasta que la argolla quede centrada con el conductor como en la Figura 7).

Tercer Paso: Fije el conductor:

· Quite el tornillo del borne.
· Introduzca el tornillo en la argolla como en la Figura 8 de tal manera que el tornillo al apretarlo se encargue de cerrarla.
· Apriete el tornillo al borne de manera que quede firmemente aprisionado (Figura 9).

B. ELABORAR ARGOLLA EN CABLES DELGADOS

Esta operación tiene por objeto confeccionar las argollas en cordones o cables para poder fijarlos a los receptores, utilizando una pinza de punta redonda, un clavo o una varilla que tenga el grosor del tornillo.

Se necesitan conductores flexibles de diferentes tipos y números.

Ejemplo: Cables Nº 14 y 16 cordón paralelo 2 x 12.2 x 14, etc.

PROCESO DE EJECUCIÓN

Primer paso: Haga la argolla:

Pele y limpie el extremo del cable en una longitud aproximada a 5 veces el diámetro del tornillo que lo sujetará (Figura 1).

Refuerza los hilos que forman el cable hasta que tengan alguna dureza (Figura 2).

Tome el cable, con las pinzas de punta redonda, en el lugar en que éstas tengan el diámetro del tornillo.

Enrolle el extremo del conductor en la punta de la pinza. En lugar de pinza, también puede utilizar el clavo o la varilla enrrollando el cable como lo indica la Figura 4.

Enrolle la punta sobre la otra parte restante, del cable descubierto, sin montar sobre éste (Figura 5).

Segundo paso: Centre la argolla cogiéndola con los dedos hasta que el eje del conductor coincida con el diámetro de la argolla (Figura 6).

Tercer paso: Estañe la argolla.

Nota: El proceso de estañado lo verá en la unidad siguiente.

Cuarto paso: Fije la argolla al receptor siguiendo los mismos pasos que se siguen para elaborar la argolla en alambre (Figura 7).

C. ELABORAR ARGOLLAS EN CABLES GRUESOS
Esta operación es parecida a la anterior y se ejecuta en cables gruesos utilizando una pinza de punta redonda, un clavo o una varilla con el diámetro aproximado del tornillo se necesitan conductores flexibles gruesos. Ejemplo: Cordón paralelo 2 x 10.2 x 12 de unos 10 cms. de largo.

PROCESO DE EJECUCION

Primer paso: Hacer la argolla.

Pele y limpie el extremo del cable en una longitud aproximada a 5 veces el diámetro del tornillo (Figura 1).

Divida en 2 partes aproximadamente iguales los hilos que conforman el cable: (Figura 1).
Refuerce cada una de estas 2 partes del cable.

Dele 3 vueltas entre sí a las dos partes anteriores (Figura 2).

Coloque la punta de la pinza redonda en el sitio en que éstas tienen el diámetro aproximado del tornillo, o si no el clavo o la varilla, en el lugar donde se dividen los dos extremos del cable (figura 3).

Refuerza con las manos o el alicate los extremos entre sí (Figura 4).

Corte con el cortafrío o la pinza los extremos sobrantes (Figura 5).

Segundo paso: Estañe la argolla (se verá próximamente).

Tercer paso: Fije el conductor al receptor siguiendo los pasos vistos anteriormente.

AUTOCONTROL

Marque con una X la respuesta correcta.

El orden correcto de los pasos para embornar con argolla son:

1.
a. Elaborar argolla, fijar argolla, centrar argolla
b. Elaborar argolla, centrar argolla, fijar argolla
c. Pelar cable, centrar argolla, fijar argolla
d. Pelar cable, centrar argolla, elaborar argolla

2. Para elaborar argollas en alambre se emplea:
a. Alicate universal
b. Pinza plana
c. Pinza lateral
d. Pinza punta redonda

3. Para elaborar argollas el conductor debe pelarse con respecto el diámetro D del tornillo que la aprisionará:
a. 50 veces el diámetro
b. 5 veces el diámetro
c. 15 veces el diámetro
d. 5 cms de largo

4. Los pasos para fijar una argolla son:
a. Quitar el tornillo del borne, introducir el tornillo en la argolla, apretar el tornillo
b. Introducir el tornillo en la argolla, quitar el tornillo, apretar el tornillo
c. Hacer argolla, fijar argolla, apretar tornillo
d. Ninguna de las anteriores

COMPARE SUS RESPUESTAS CON LAS DE LA PÁGINA DE RESPUESTAS. ES IMPORTANTE EN ESTE TEMA QUE USTED RESPONDA CORRECTAMENTE. PERO ES AÚN MÁS IMPORTANTE QUE LOGRE HACER Y FIJAR ARGOLLAS CORRECTAMENTE Y PARA ELLO PRACTIQUE CONSTANTEMENTE.

4. TERMINALES Y CONECTORES
A. TERMINALES

Son piezas metálicas que se colocan en los extremos de los conductores con el fin de realizar una buena conexión eléctrica a los bornes de un accesorio o aparato evitándonos la confección de la argolla.

Se utilizan para sujetar alambres y cables a los aparatos eléctricos.

Constitución

Los terminales son construidos generalmente de cobre, bronce, latón o plomo. Algunos de ellos vienen estañados para protegerlos contra la oxidación y facilitar la soldadura.

Los terminales están constituidos por un solo cuerpo en el que se distinguen dos partes; el manguito o casquillo donde se introduce el conductor y el ojal con el que se efectúa la conexión al borne del aparato (Figura 1).

El manguito puede ser abierto, (Figura 2) cerrado (figura 3) o con una pieza atornillable (Figura 4) o abrazaderas.

El ojal puede ser cerrado o abierto (Figura 5).

CONSTRUCCIÓN

Los terminales se fabrican por distintos procesos, como puede ser: moldeado o estampado.

TIPOS

Los terminales se pueden clasificar por la forma en que se unen a los extremos o conductores, en:
- Terminales soldados
- Terminales a presión

Términales soldados: Son los que fijan al conductor con soldadura de estaño.

En las instalaciones eléctricas y en bobinados se utilizan generalmente terminales soldados. Estos pueden tener el manguito cerrado o abierto.

En las instalaciones de automóviles existen gran variedad de terminales soldados que varían en su forma de acuerdo con los elementos a conectar.

En las Figuras 6 y 7 se muestran diferentes tipos de terminales que se fijan a los aparatos por medio de tornillos o por enchufe.

Dentro de los sistemas por enchufe existen terminales macho y hembra que sirven para unir conductores (Figura 7).

Terminales a presión: Son los que se sujetan a los conductores por medio de tornillos (Figura 8) o por aplastamiento del manguito (Figura 9).

El aplastamiento del manguito se realiza con un alicate especial (Figura 9). Estos terminales se emplean en todos los tipos de instalaciones y tienen la ventaja de que permiten realizar las conexiones con mayor rapidez.

Terminales para baterías: Son terminales especiales para conexiones permanentes de la batería a la instalación del automóvil.

Se fabrican de plomo o bronce. Los conductores pueden ser fijados a los terminales por soldadura (Figura 10), o por apriete (Figura 11).

El conjunto se conecta a la batería apretando el tornillo de fijación.

PARA EVITAR OXIDACIÓN Y DETERIOROS, LOS TERMINALES DE LA BATERÍA SE PRESERVAN CON UNA CAPA DE VASELINA INDUSTRIAL.

CAIMANES: Son terminales que tienen la forma de tenacilla pequeña, de boca dentada y mantenida cerrada por un resorte.

Soldadas o fijadas a presión en el extremo de un conductor eléctrico, permiten conectarlo rápidamente con otro, y separarlo instantáneamente del mismo para romper el contacto.

La pinza que se muestra en la Figura 12 se emplea en los cargadores de baterías y la indicada en la Figura 13 se utiliza para la conexión de instrumentos.
BANANAS: Son terminales muy empleados en conexiones experimentales y de laboratorio tales como tableros de demostración, aparatos de medición, bancos de prueba, etc.

Se componen de dos partes: el cuerpo y el contacto (Figura 14).

La conexión del cordón de utilización se realiza por medio de un tornillo de presión o soldadura.

TERMINALES DE OJAL: Llamados también de ojetes están fabricados en cobre, bronce o latón y tienen la forma de un anillo acanalado exteriormente. Pueden ser de 1 o 2 piezas (Figura 15). Son muy utilizados en cables de pequeña sección garantizándonos una buena unión mecánica, eléctrica y excelente presentación.

B. CONECTORES

En la unión de conductores eléctricos se utilizan dispositivos mecánicos, que evitan los empalmes, la soldadura y el encintado, llamados conectores.

Estos dispositivos sujetan y presionan los alambres, estableciendo conexiones eléctricas seguras.

CLASES Y CARACTERÍSTICAS

Los tipos más utilizados son:

CONECTORES DE PROLONGACIÓN
Se utilizan comúnmente estas piezas de unión para prolongar 2 o más conductores. Están formados por un cuerpo de porcelana o baquelita dentro del cual se alojan los contactos y tornillos de bronce. Existen conectores para realizar una o varias conexiones (Figuras 1 y 2).

CONECTORES PARA DERIVAR

Estos conectores se emplean en instalaciones a la vista en sobrepared con prensahilos (Figura 3).

CONECTOR DE EMPALME

En las conexiones de aparatos eléctricos y en las cajas de empalme metálicas de unión y derivación, se utilizan tuercas aisladas ciegas. (Figura 4)

Las tuercas aislantes tienen la forma de un dedal y están construidas en plástico u otro material dentro del cual hay un resorte cónico de metal que ayuda a la conexión eléctrica, se fabrican en diferentes tamaños.

Para conectarlos:

1. Se pelan las puntas en una longitud proporcional al tamaño del conector.
2. Se introducen paralelamente en el interior del conector (Figura 4a).
3. Se enrosca el conector sobre las puntas, éstas se retuercen quedando en perfecto contacto eléctrico. (Figura 4b).

Existen otros conectores metálicos recubiertos con una protección aislante enroscable (Figura 5 a). Los conductores se introducen en el interior de la parte metálica, se aprietan por medio de un tornillo de presión y se recubre el conector enroscándole el protector aislante.

La Figura 5b muestra un conector metálico con protector y su uso en una instalación.

El usar conectores tiene la ventaja de que no hay necesidad de aislar la unión o derivación con cinta ni estañar y además facilita el armado y desarmado de la unión.

AUTOCONTROL Nº 4
Señale con una X la respuesta correcta.

1. Las partes de un terminal para conductor son:
a. El manguito y el terminal
b. El ojal y el terminal
c. El manguito y el ojal
d. El manguito y la hembra

2. En el sistema de terminales por enchufe las partes componentes son:
a. Soldados y a presión
b. Abiertos y cerrados
c. Macho y hembra
d. Ninguno de los anteriores

3. Los terminales de banana son utilizados en conexiones:
a. Experimentales y de laboratorio
b. De tableros de distribución
c. De tableros de control
d. Ninguna de las anteriores

4. Los terminales de ojete o armella pueden ser:
a. De una o dos piezas
b. De hierro o aluminio
c. Abiertos o cerrados
d. Ninguna de las anteriores

5. Ordene los pasos necesarios para usar un conector de empalme (1, 2, 3)
( ) Enroscar el conector
( ) Introducir los conductores en el conector
( ) Pelar y limpiar conductores

VERIFIQUE SUS RESPUESTAS CON LAS QUE APARECEN EN LA PAGINA DE RESPUESTAS
5. COLOCACIÓN DE TERMINALES
Esta operación tiene por objeto preparar los extremos de los conductores colocándole algún tipo de terminales para luego conectarlos a los bornes de aparatos tales como: portafusibles, ventiladores, estufas, etc.

Pueden presentarse varios casos:

PRIMER CASO:
SUJECIÓN DEL CONDUCTOR POR MEDIO DE TERMINAL ATORNILLABLE (ABRAZADERA).

PASOS:
1. Elija el terminal de tal manera que la abrazadera coincida con la sección del conductor y el ojal con el tornillo del borne.
2. Pele y limpie el extremo del conductor en una longitud aproximadamente 5 mm mayor que el manguito del terminal.
3. Tuerza con la mano o ayudado por el alicate la parte pelada.
4. Afloje los tornillos del terminal hasta que por la ranura entre la parte desnuda del cobre.
5. Apriete uniformemente con la llave o el destornillador, según el caso, los tornillos de apriete (Figura 1).
6. Conecte el terminal al borne del elemento, pasando el tornillo por el ojal del terminal, y atornille.

SEGUNDO CASO:
SUJECION DEL CONDUCTOR POR EL MÉTODO DE APLASTAMIENTO DEL MANGUITO DEL TERMINAL

PASOS:
1. Seleccione el terminal de acuerdo con la sección del conductor y el tornillo del borne.
2. Pele y limpie el extremo del conductor en una longitud aproximadamente 5 mm mayor que el manguito del terminal.
3. Tuerza con la mano o ayudado por el alicate la parte pelada.
4. Introduzca en el manguito la parte pelada del conductor.
5. Coloque el manguito, junto con el conductor, en las mordazas de aplastamiento del alicate especial.
6. Presione los brazos del alicate sin dañar el terminal (Figura 2).
7. Conecte el terminal al borne del elemento como en el caso del terminal atornillable.

TERCER CASO:
SUJECIÓN DEL CONDUCTOR AL TERMINAL POR MEDIO DE SOLDADURA.

PASOS:
1. Elija el terminal de acuerdo con la sección del conductor y del tornillo de sujeción.
2. Pele y limpie el extremo del cable en una longitud aproximadamente 5 mm mayor que el manguito del terminal.
3. Funda el estaño.
4. Estañe el terminal.
5. Estañe el extremo del cable.
6. Solde el terminal al cable.
7. Aisle el manguito (si es necesario)
8. Conecte el terminal al borne del elemento.

SOLAMENTE DESPUÉS DE ESTUDIAR LA SIGUIENTE UNIDAD DE ESTAÑADO REALICE LA PRÁCTICA DE FIJACIÓN DE TERMINALES SOLDADOS.

CUARTO CASO:
SUJECIÓN DEL CONDUCTOR UTILIZANDO OJETE O ARMELLA.

PASOS:
1. Elije el terminal de ojete de acuerdo con la sección del conductor y del tornillo de sujeción.
2. Pele y limpie el extremo del conductor en una longitud aproximada a 8 veces el diámetro del tornillo de sujeción.
3. Tuerza con la mano con la mano o ayudado por el alicate la parte pelada.
4. Rodee con la parte pelada del cable la parte externa del ojete.
5. Mediante las mordazas del alicate o la pinza remachadora presione la parte plana del ojete hasta que el cable quede asegurado, cuidando de no deformar la armella.
6. Corte con el corta-fríos la parte sobrante del cable.
7. Conecte el terminal al borne del elemento.

AUTOCONTROL Nº 5
1. Complete la frase:
Cuando se emplean terminales de presión o soldados, el alambre debe pelarse... mm., mayor que el manguito terminal.

2. El terminal atornillable también es llamado:
a. De batería
b. De abrazadera
c. Para cable
d. Ninguna de las anteriores

3. Al colocar terminales por el sistema de aplastamiento del manguito no utilizaremos:
a. La navaja de electricista
b. Soldadura
c. Alicate especial
d. Ninguna de las anteriores

4. El terminal de ojete o armella se selecciona de acuerdo con:
a. El conductor y el accesorio
b. El conductor y el manguito
c. El conductor y el tornillo de sujeción
d. Ninguna de las anteriores

VERIFIQUE SUS RESPUESTAS EN LA PÁGINA DE RESPUESTAS.

RECAPITULACIÓN

Lo invitamos a que usted mismo realice el resumen del contenido de esta unidad tal como acostumbramos hacerlo.

Esto le ayudará a afianzar sus conocimientos y organizar sus ideas.

VOCABULARIO

GALGA: Patrón, modelo de medición.

BORNE: Tornillo de conexión.

DIÁMETRO: Línea que divide el círculo en 2 partes iguales.

MANGUITO: Cuerpo, parte para sujetar.

OJAL: Perforación, hueco.

LENGUETA: Cualquier objeto cuya forma se asemeja a una lengua pequeña.

MOLDEADO: Vaciar en un molde. Sacar en molde una figura.

ESTAMPADO: Proceso por el cual se obtienen terminales aplicando presión sobre una lámina.

SI DURANTE LA LECTURA DE ESTA O CUALQUIER UNIDAD ENCUENTRA PALABRAS QUE NO ENTIENDE Y NO ESTÁN EXPLICADAS EN ESTA PAGINA, CONSULTE EL DICCIONARIO.

RESPUESTAS
AUTOCONTROL Nº 1
1. a 2. b 3. c 4. a

AUTOCONTROL Nº 2
1. c 2. c 3. a 4. d

AUTOCONTROL Nº 3
1. b 2. d 3. b 4. a

AUTOCONTROL Nº 4
1. c 2. c 3. a 4. a
5. (1) Pelar y limpiar el conductor
(2) Introducir los conductores en el conector
(3) Enroscar el conector

AUTOCONTROL Nº 5
1. 5 mm 2. b 3. b 4. c

AUTOEVALUACIÓN FINAL
Usted ya ha obtenido los conocimientos que se propusieron al comienzo de la unidad.

Ahora, compruebe por sí mismo su aprendizaje contestando la autoprueba de avance que aparece en las primeras páginas de esta unidad.

RESPUESTAS A LA AUTOPRUEBA DE AVANCE O AUTOEVALUACIÓN
1. a.
2. c
3. c
4. a

TRABAJO PRÁCTICO
Es muy importante que usted adquiera una gran habilidad en la confección de argollas de todo tipo, y en la colocación de terminales soldados, de presión y atornillables siguiendo los pasos correctos. Sólo mediante una práctica constante logrará este objetivo.

Por lo anterior le sugerimos efectuar embornamientos con alambres y cables hasta que esté seguro de hacerlo correctamente.

Visite a sus amigos electricistas, almacenes y talleres de electricidad y observe terminales conectores y demás elementos de las clases que se muestran en esta unidad y de otros tipos distintos. La observación directa es irremplazable para ayudarle a conocer perfectamente los elementos con los que estará en contacto permanente en su profesión.

BIBLIOGRAFÍA

SENA – Electricista Instalador. SENA 1964.

SENA – Electricista Instalador. SENA 1978.

CBC – Colección Básica. Cinterfor 1976.

Tools & Solderiess Connectors-Catálogo SD 281 – 1980.


TRABAJO ESCRITO
El presente trabajo se relaciona con los temas vistos en la presente unidad.

Usted deberá responder las preguntas y enviarlos en la hoja de respuesta, junto con los datos solicitados.

Este trabajo es de suma importancia para usted ya que resume todo lo visto en la unidad, y para nosotros pues no indica los progresos obtenidos por el alumno.

1. Coloque debajo de la figura las partes de un destornillador.

2. Coloque dentro del paréntesis la letra que crea corresponde a la descripción que se da a la derecha.

( ) Sistema de garganta a. La presión es ejercida por una tuerca con su
arandela

( ) Tuerca de apriete manual b. Se emplea en aquellos casos en que se desea
sujetar varios conductores.

( ) Presión de arandela y tuerca c. Muy utilizada en aparatos de medición, tableros de
demostración.

3. El conductor se pela aproximadamente 5 veces el diámetro (D) del tornillo que lo presiona para construir:
a. Argollas
b. Empalmes
c. Conectar terminales
d. Conectar bananas

4. Se puede, en una unión o derivación, evitar el uso de estaño y cinta utilizando:
a. Un terminal
b. Un conector de empalme
c. Una banana
d. Una argolla

5. Ordene lógicamente (1, 2, 3, etc) y coloque dentro del paréntesis el número correspondiente a la siguiente lista de operaciones para embornar por el sistema de “Aplastamiento del manguito”.

( ) Presione los brazos del alicate
( ) Introducir en el manguito la parte pelada del conductor
( ) Colocar el manguito junto con el conductor en las mordazas de aplastamiento
( ) Conecte el terminal al borne del elemento.
( ) Tuerza con la mano la parte pelada.
( ) Pelar el conductor
( ) Seleccione el manguito

6. Lo conectores facilitan el.............de la unión.
Marque con una X la palabra correspondiente a la zona punteada
a. La conexión eléctrica
b. Armado y desarmado
c. Flujo eléctrico
d. La derivación

7. En la siguiente figura coloque las partes que componen un terminal.

8. Escriba frente a cada figura el nombre del elemento y su utilización.