TECSUP – PFR Montaje e Instalación Eléctrica I

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Unidad I

""CCOONNEECCTTOORREESS,, EEMMPPAALLMMEESS YY TTEERRMMIINNAALLEESS""

1. OBJETIVOS

• Trabajar con seguridad aplicando normas. • Identificar y seleccionar conectores y terminales para conductores eléctricos. • Unir conductores y montar terminales con criterios de calidad y seguridad. • Aislar uniones de conductores con cinta aislante vinílica y auto fundente. • Gestionar recursos materiales.

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

2.1 CONECTORES Los dispositivos mecánicos de unión que evitan las soldaduras se denominan Conectores, pudiendo ser de tres tipos: 2.1.1 CONECTORES DE PROLONGACIÓN

Que como su nombre lo indica prolongan las líneas eléctricas y están formados por un cuerpo de baquelita o porcelana dentro del cual se alojan los contactos y tornillos de bronce. (Figura 1.1)

Figura 1.1

2.1.2 CONECTORES DE DERIVACIÓN Como el de la figura, son empleados en instalaciones a la vista con prensahilos. (Figura 1.2)

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Figura 1.2

2.1.3 CONECTORES DE EMPALME

Pueden ser de dos tipos, los wirenuts o tuercas ciegas, que tienen la ventaja de no requerir cintas aislantes, y los anillos de compresión, que son estructura metálicas que requieren una herramienta especial para su remachado. (Figura 1.3)

Figura 1.3

2.2 TERMINALES

Los terminales pueden ser soldados o no soldados, de los cuales sólo desarrollaremos estos últimos. Los terminales a presión (preaislados o sin aislar) se denominan genéricamente "orejas" (lugs) y proporcionan un método rápido y satisfactorio para realizar uniones, en aquellos casos que no existan esfuerzos mecánicos (Figura 1.4)

Figura 1.4

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Los terminales de sujeción por tornillo pueden ser sencillos o dobles, según acepten uno o dos conductores. (Figura 1.5-1.6)

Figura 1.5 Figura 1.6

Un caso particular de terminales no soldables lo constituyen los utilizados para hacer conexiones a tierra. Las mordazas se diseñan para mantener el contacto y la alineación adecuada entre el alambre y la varilla de tierra. (Figura 1.7)

Figura 1.7

También se encuentran versiones duales (para cobre y aluminio). El material de los terminales depende del material del conductor, pudiéndose realizar uniones cobre - cobre, aluminio - aluminio, cobre - aluminio, etc., siendo necesario en este último caso el uso de una unión extra aluminio - cobre para evitar el efecto Seebek (arandela bimetálica). Los terminales se pueden unir al conductor por soldadura o indentación. La soldadura en el aluminio suele ser difícil debido a la tendencia del material a oxidarse a alta temperatura. Esto se evita creando un atmósfera inerte o cubriendo la zona con pastas del tipo aluminar o similares que retardan la oxidación.

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Para la unión entre dos conductores se utilizan los llamados “manguitos de unión” que son tubos pequeños del mismo material que procuramos unir que generalmente tienen algún tipo de protección superficial (estañado para el caso del cobre). En el caso de soldar se debe evitar dañar la aislación, siendo siempre más aconsejable unir por presión. Para la ejecución de las uniones a presión se dispone de herramientas especiales de accionamiento manual o hidráulico para uniformar el valor de apriete y evitar perjuicio al conductor. Es importante tener en cuenta para las uniones cobre - aluminio los distintos coeficientes de dilatación de los materiales para que no aparezcan falsos contactos luego de los sucesivos calentamientos y enfriamientos del terminal. Debido que el coeficiente del aluminio es mayor, no se aconseja usar conductor de Al y terminal de Cu, porque en este caso, debido al calentamiento, el Al se escurre dentro del Cu por no poder deformarlo y al enfriarse deja intersticios en la unión. Este fenómeno no se presenta en caso de usar una disposición inversa (terminal de aluminio y conductor de cobre). En la elección del tipo de terminal se deben tener en cuenta los siguientes factores: necesidad de mano de obra especializada, ubicación de los terminales (sobre o bajo nivel), sección y material del conductor, necesidad de aislación, etc. En cables de potencia los equipos de unión tienden a dañar la aislación de los terminales por lo que es aconsejable utilizar terminales sin aislar a partir de los 16 mm2 de sección, sustituyéndola con una cinta autosoldable que continúa la aislación hasta el extremo de contacto. La importancia de la continuidad de la aislación no se debe solamente a la necesidad de evitar contactos sino también como una protección contra la humedad y la oxidación. Existen también protecciones tipo “spaghetti”, termocontraíbles que se aplican sobre todo el tramo y luego se calientan para disminuir su sección de modo que queden fijos sobre el conductor y terminal en conjunto. Este tratamiento se le hace a conductores unipolares y multipolares. La reconstitución de un cable debe ser lo más cercano posible al cable original.

2.3 EMPALMES Para los empalmes y derivaciones de cables hasta 2,5 mm² inclusive puede recurrirse al método de intercalar y retorcer las hebras de los cables. Para secciones mayores se debe recurrir a borneras, manguitos de indentar o soldar u otro tipo de conexiones que aseguren una conductibilidad eléctrica similar a la original. Los tipos más frecuentes de empalmes mediante técnicas de amarre son:

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2.3.1 UNIÓN WESTERN (PROLONGACIÓN)

Se emplea para conductores de hasta 6 mm2 y es particularmente resistente a las acciones mecánicas. Los conductores se deben pelar en una longitud igual a 50 veces el diámetro. (Figura 1.8)

Figura 1.8

2.3.2 UNIÓN EN T (DERIVACIÓN)

Se emplea para conductores de hasta 6 mm² cuando es necesario unir el extremo de un conductor, llamado derivado, a un sitio intermedio de otro, llamado principal. Es decir que se utiliza para suministrar energía eléctrica a un circuito ramal desde uno principal. Los conductores se deben pelar en una longitud igual a 50 y 10 veces su diámetro. (Figura 1.9)

Figura 1.9

2.3.3 UNIÓN COLA DE RATA (ENTORCHADO)

Se realiza con dos o más conductores y se utiliza para prolongar o derivar líneas en las instalaciones eléctricas. Se efectúa principalmente dentro de cajas metálicas en instalaciones en conductos. Los conductores se deben pelar en una longitud igual a 20 veces su diámetro. (Figura 1.10).

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Figura 1.10

2.3.4 UNIÓN Y DERIVACIÓN BRITANIA

Se emplea para cables de secciones gruesas (de 6 a 16 mm²). El amarre se utiliza utilizando un alambre más delgado llamado alambre de atadura. Los conductores se deben pelar en una longitud igual a 20 veces su diámetro (figura 1.11)

Figura 1.11

2.3.5 UNIÓN Y DERIVACIÓN DE CABLES

Se utiliza para prolongar líneas eléctricas, cuando no alcanza un solo cable para cubrir la distancia que se quiere interconectar o cuando se quiere hacer una derivación desde un cable alimentador. (Figura 1.12) Cuando deba efectuarse un agrupamiento múltiple de tres o más cables debe recurrirse a una bornera de conexión.

Figura 1.12

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Procedimiento para realizar una unión de dos cables:

• Pelar las puntas en una longitud igual a 20 veces su

diámetro. Luego se ata un alambre fino en la longitud pelada de cada cable a una distancia del aislante igual a 10 ó 15 veces el diámetro del cable. (figura 1.13). Luego se abren y enderezan los alambres y se corta el alambre central de cada uno de los cables, junto a la atadura.

• Arrolle los alambres; quite la atadura de uno de los cables,

enfrente los cables entrecruzando los alambres abiertos y se arrolla en espiras en sentido contrario al del cableado del conductor del que se quitó la atadura. (figura 1.14)

• A continuación se quita la otra atadura y se enrollan los

alambres del otro lado, igual que en el paso anterior (figura Nº 15).

• Se afirman los arrollamientos con alicates y se rematan los

extremos hasta que queden como en la figura. (figura 1.16).

Figura 1.13

Figura 1.14

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Figura 1.15

Figura 1.16

3. PRÁCTICA 1: REALIZACIÓN DE EMPALMES Y MONTAJE DE

CONECTORES Y TERMINALES

3.1 EQUIPOS Y MATERIALES

• Prensa terminales mecánicos. • Cautín 80 W, 220 V. • Crisol para terminales tipo soldar. • Alambre Nº 18 AWG. • Alambre Nº 12 AWG. • Cordón unipolar Nº 16 AWG. • Cordón unipolar Nº 14 AWG. • Cordón unipolar Nº 12 AWG. • Cordón unipolar Nº 10 AWG . • Cable Nº 6 AWG. • Cable N° 4 AWG • Conector split bolt de cobre. • Conector de compresión tipo tubular. • Conector de compresión tipo tubular con aislamiento.

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• Conector de compresión tipo C. • Terminal tipo ojal con aislamiento. • Terminal tipo horquilla con aislamiento. • Terminal punta (pin). • Terminal sobre moldeado. • Terminal hembra con aislamiento. • Terminal macho con aislamiento. • Terminal de compresión tubular. • Terminal tubular para soldar. • Cinta aislante vinílica de uso general. • Cinta eléctrica auto fundente. • Alambre para soldar 60/40.

3.2 OPERACIONES

1. Realizar empalmes tipo entorchado, prolongación y derivación con alambre Nº 12 AWG ; luego aislarlos con cinta vinílica.

2. Realizar empalmes tipo britania de prolongación y derivación con alambre Nº 10 AWG ; luego aislarlos con cinta vinílica.

3. Realizar empalmes tipo prolongación y derivación con cable Nº 6 AWG; luego aislarlos con cinta auto fundente.

4. Unir cables Nº 6 AWG en prolongación con conector de compresión tipo tubular.

5. Unir cable Nº 6 AWG en derivación con conector de compresión tipo C.

6. Unir cordón Nº 14 AWG en prolongación con conector tubular tipo compresión con aislamiento.

7. Unir cordón Nº 10 AWG en prolongación con conector tubular tipo compresión con aislamiento.

8. Colocar terminales tipo ojal con aislamiento a cordón unipolar Nº 14 y Nº 10.

9. Colocar terminal tipo horquilla con aislamiento a cordón unipolar Nº 14 y Nº 10.

10. Colocar terminal hembra y macho con aislamiento a cordón unipolar Nº 16 y Nº 12.

11. Colocar terminales tipo punta y tipo sobre moldeado a cordón unipolar Nº 16 y Nº 12.

12. Colocar terminales de compresión tubular a cable Nº 6 AWG. 13. Colocar terminales tipo soldar a cable Nº 4 AWG. 14. Especificar técnicamente las herramientas utilizadas. 15. Especificar técnicamente los materiales utilizados.

3.3 TIEMPO DE EJECUCIÓN

5 horas

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Nº DESCRIPCIÓN UNID. CANT.

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HOJA DE EVALUACIÓN MONTAJE E INSTALACIÓN ELÉCTRICA I

Criterio de desempeño I2: Trabaja con seguridad aplicando normas. Ciclo: III Práctica Nº: 1

Tema: Empalmes, conectores y terminales Fecha:

Puestos de trabajo Alumno:

Sección:

CRITERIOS DE EVALUACIÓN: Capacidad tecnológica Excelente Bueno Requiere

mejora No

aceptable

Especificar técnicamente herramientas 1,0 1,0 0,5 0,0 0,0

Especificar técnicamente materiales 2,0 2,0 1.5 1,0 0,0

Realiza empalmes con alambre N° 12 AWG: entorchado, prolongación y derivación. 2,0 2,0 1,5 1,0 0,0

Realiza empalmes tipo britania con alambre N° 10 AWG: prolongación y derivación. 2,0 2,0 1,5 1,0 0,0

Realiza empalmes con cable N° 6 AWG: prolongación y derivación. 3,0 3,0 2,0 1,0 0,0

Une cables N° 6 AWG en prolongación con conector de compresión tipo tubular y en derivación con conector de compresión tipo C.

1,0 1,0 0,5 0,0 0,0

Coloca terminales tipo ojal a cordón unipolar N° 14 y N° 10 0,5 0,5 0,0 0,0 0,0

Coloca terminal tipo horquilla a cordón unipolar N° 14 y N° 10. 0,5 0,5 0,0 0,0 0,0

Coloca terminales hembra y macho a cordón unipolar N° 16 y N° 12. 0,5 0,5 0,0 0,0 0,0

Coloca terminales tipo punta y tipo sobremoldeado a cordón unipolar N° 16y N° 12.

0,5 0,5 0,0 0,0 0,0

Coloca terminales de compresión tubular a cable N° 6 AWG y terminales tipo soldar a cable N° 4 AWG.

1,0 1,0 0,5 0,0 0,0

Realiza el trabajo en el tiempo estimado 1,0 1,0 0,5 0,0 0,0

Conocimiento teórico. 2,0 2,0 1,5 1,0 0,0

Nota parcial 1 17

CRITERIOS DE EVALUACIÓN: Procedimientos y actitudes Excelente Bueno Requiere

mejora No

aceptable

Seguridad. 3,0 3,0 2,0 1,0 0,0

Nota parcial 2 3,0

NOTA FINAL 20