Instalaciones eléctricas

UNIDAD I –CONDUCTORES ELÉCTRICOS

1.1- Características de los cables eléctricos: partes, calibre y ampacidad

1.2- Tipos de aislamientos de cables eléctricos

1.3- ¿Cómo se fabrican los cables eléctricos?

1.4- Tipos de cables eléctricos según su aplicación

1.5- Tipos de empalmes eléctricos y pasos para realizarlos

1.6- Importancia y consideraciones para realizar un correcto empalme

UNIDAD II-ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

2.1- Tipos de interruptores de pared

2.2- Tipos de tomacorrientes eléctricos

2.3- Tipos de canalizaciones eléctricas: características y sus aplicaciones

2.4- Tipos de cajas eléctricas y sus aplicaciones

UNIDAD III- CONEXIONES Y ALAMBRADO ELÉCTRICO

3.1- Conexiones básicas de interruptores de pared

3.2- Conexiones básicas de los tomacorrientes

3.3- Conexión y aplicación del interruptor de luz piloto

3.4- Conexión y aplicación del interruptor/tomacorriente

3.5- Instalación y conexión de abanico de techo

3.6- Fotocelda: aplicación, características y conexión

3.7- Conexiones de timbres eléctricos

3.8- Contador de energía eléctrica: aplicaciones y conexión

3.9- Alambrado de caja de breaker

3.10- Conexiones de lámparas fluorescentes

3.11- Conexiones de lámparas de mercurio y sodio

3.12- Conexiones básicas de bombas de agua

3.13- Inversor eléctrico: funcionamiento y conexión

UNIDAD IV-PROTECCIONES ELÉCTRICAS

UNIDAD I –CONDUCTORES ELÉCTRICOS

1.1 Características de los cables eléctricos: partes, calibre y ampacidad.

Son los elementos que proveen la trayectoria para el flujo de la corriente en las instalaciones eléctricas. Con los conductores eléctricos se hace la distribución de la energía eléctrica para el control y consumo de los equipos de la instalación. 

Las partes de un conductor, son las siguientes:

a) Alma conductora: es la parte que lleva toda la corriente de consumo. Los materiales comúnmente utilizados son el cobre y el aluminio, pero con más frecuencia de aluminio.

b)   Aislante:  se encarga de separar o aislar el flujo de corriente del exterior, para evitarcortocircuitos y la electrocución. Este se fabrica de un material termoplástico o en hule.

c)   Cubierta protectora:  no todos la traen, esta se encarga de proteger el material aislante y el arma conductora contra daños físicos y químicos. Se construye generalmente de nylon, esto varía según el ambiente al que se vaya a utilizar.

Fig. 1.1- Partes de un conductor.

CalibreEl calibre define el tamaño de la sección transversal del conductor. El calibre puede estar expresado en mm² o bajo la normalización americana en AWG (American Wire Gauge). Cuando se expresa en AWG, el más grueso es el 4/0, siguiendo en orden descendente 3/0, 2/0, 1/0, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 14, 16 y 18 que es el más delgado usado en instalaciones eléctricas. En este caso, mientras más grande es el número más pequeña es la sección transversal del conductor. Para conductores con un área mayor del designado como 4/0, se hace una designación en función del su área en pulgadas, denominada CM (circular mil), siguiendo 250,000 CM o 250 KCM.

Fig. 1.2- Calibre de conductores desnudos, designación AWG

Fig. 1.3- Calibrador o galga para conductores eléctricos desnudos.

Tabla 1.1- Áreas de los conductores AWG en mm² y CM.

Ampacidad

Es su capacidad de conducción continua de corriente bajo condiciones específicas. La ampacidad de un conductor lo define su calibre, así como la temperatura ambiente a la que se encuentre. Existen tablas que especifican la ampacidad de los conductores según el material aislante, y la máxima temperatura ambiente a la que pueden estar expuestos. Mientras más grande es la sección del conductor más corriente este puede conducir sin que se sobrecaliente.

1.2. Tipos de aislamientos de cables eléctricos.

El aislante es el material que separa el alma conductora del exterior. Si los cables no tuvieran aislante sería muy difícil la distribución de los circuitos en las instalaciones eléctricas. Esto permite que en la instalación no se energicen la carcasa de los equipos, canalizaciones metálicas, evitar cortocircuitos, así como la electrocución de las personas. Por lo que se puede notar que sin un buen aislante, la instalación no estaría muy segura.

El material aislante más usado para la fabricación de conductores eléctricos son los polímeros termoplásticos y de hule. Un termoplástico es un tipo de plástico que

cambia sus propiedades cuando se calienta y se enfría. Los termoplásticos se ablandan cuando se les aplica calor y tienen un acabado liso y duro cuando se enfrían.  Algunos termoplásticos son el polietileno (PE) y el policloruro de vinilo (PVC). 

Letras de designación del aislamiento:

R: Aislamiento de hule                                                          T: Aislamiento termoplásticoX: aislamiento de polímero sintético barnizadoH: resistente al calor hasta 75˚CHH: resistente al calor hasta 90˚CW: resistente a la humedadUF: para uso subterráneoN: cubierta de nylon

NOTA: Si no se indica H,  resiste hasta 60˚C

Tabla 1.1- Tipos de conductores eléctricos según su tipo de aislante y condiciones de uso ( cortesía de PROCOBRE)

NOMBRE COMERCIAL TIPO DE AISLANTE TEMPERATURA MÁXIMA (˚C) MATERIAL AISLANTE CUBIERTA PROTECTORA UTILIZACIÓN

Hule resistente al calor RHH 90 Hule resistente al calor Resistente a la humedad, retardadora de la flama.

Locales secos

Hule resistente al calor y a la humedad

RHW 75 Hule resistente al calor y a la humedad

Resistente a la humedad, retardadora de la flama.

Locales secos y húmedos

Termoplástico resistente a la humedad

TW 60 Termoplástico resistente a la humedad, retardador de la

flama

Ninguna Locales húmedos y secos

Termoplástico resistente al calor y la humedad

THW 75 Termoplástico, resistente al calor y a la humedad, retardador de la flama

Ninguna Locales secos y húmedos

Termoplástico resistente al calor

THHN 90 Termoplástico resistente al calor, retardador de la flama

Nylon o equivalente Locales secos

Termoplástico, resistente al calor y la humedad

THWN 75 Termoplástico, resistente al calor y a la humedad, retardador de la flama

Nylon o equivalente Locales secos y húmedos

Polietileno vulcanizado resistente a la humedad y al

calor

XHHW 75 Polietileno vulcanizado, retardador de la flama

Ninguna Locales húmedos

90 Ninguna Locales secos

Conductor de uso subterráneo

UF 75 Resistente al calor y la humedad

Integral al aislamiento Para uso subterráneo, directamente enterrado

Sintético resistente al calor SIS 90 Hule resistente al calor Ninguna Alambrado de tableros solamente

Etileno propileno FEP 90 Etileno propileno Ninguna Locales secos

Silicón y asbesto SA 90 Hule silicón Asbesto o fibra de vidrio Locales secos

125 Aplic. especiales

Conductor monofásico para acometida subterránea

USE 75 Resistente al calor y la humedad

No metálica, resistente  a la humedad

Acometidas subterráneas, como alimentador o circuitos derivados

subterráneo

Fig. 1.1- a) Cable TW/ THW/ THHW; b) Cable RHH/ RHW; c) Cable THHN/ THWN; d) Cable XHHW. (Imagen cortesía de conductores VIAKON)

1.3. ¿Cómo se fabrican los cables eléctricos?

En la fabricación de los cables eléctricos se siguen de forma general los siguientes procesos:

1. Trefilado: cosiste en reducir el tamaño del alambre de cobre, hasta obtener el diámetro final deseado.

2. Cableado: los hilos de alambre se montan en una máquina trenzadora, que se encarga de agrupar los alambres.

3. Aislamiento: se le aplica una capa de un material de aislamiento.

4. Cableado de fases: es el agrupamiento de cables, para construir un cable multiconductor.

5. Pantalla: se utiliza para evitar que la corriente eléctrica que pasa por el cable provoque ruidos e interferencias en el exterior.

6. Armadura: sirve como protección mecánica para el cable conductor, ya sea golpes, tracción y roedores.

7. Cubierta exterior: llevan una cubierta polimérica, para proteger el aislante y conductor ante la humedad y daños mecánicos.

8. Marcaje del cable: se marca en el la cubierta o aislante, datos como: fabricante, denominación comercial, número de conductores, voltaje, calibre, entre otras características.

9. Control de calidad: se asegura que estén libres de defectos, exponiéndolos a altas temperaturas y golpes.

10. Expedición: se almacenan, para luego distribuirlo comercialmente según los pedidos.

11. Sostenibilidad: reciclaje de los desperdicios de cobre en el exterior y dentro de la fábrica.

1.4. Tipos de cables eléctricos según su aplicación.

En las  instalaciones eléctricas existen diversas formas en la que se puede distribuir la energía eléctrica, así las condiciones en la que se debe someter los cables eléctricos. Por esta situación se han diseñado diversos tipos de cables que dependen donde vayan a ser instalados. Estas condiciones puede ser en un zona subterránea, aérea, equipos industriales o domésticos. En este post verás los tipos de cables más utilizados a nivel residencial.

Cable de distribución aérea  

Cable generalmente compuesto por tres o cuatros cables, con aislamiento individual termoplástico de polietileno o de PVC. Estos están dispuestos helicoidalmente alrededor de un conductor neutro mensajero sin ningún aislante.

Fig. 1.1- Cable de distribución aérea, (imagen cortesía de conductores VIAKON)

Aplicaciones:

Estos cables se usan en sistemas de distribución aérea de energía eléctrica en baja tensión.

Como acometida aérea de servicios secundarios.

Alumbrado general.

Fig. 1.2-Cable de distribución aérea y cable concéntrico en acometida.

Cable concéntrico

Alambre o cable de cobre suave, con aislamiento termoplástico de policloruro de vinilo (PVC), rodeado concéntricamente por un neutro a base de alambres de cobre desnudo suave, dispuestos en forma helicoidal y cubierta termoplástica de polietileno o PVC. Se utiliza en las acometidas eléctricas monofásicas a dos o tres hilos.

Fig. 1.3- Cable concéntrico para acometidas, (imagen cortesía de conductores VIAKON)

Cable multiconductor

Cable de tres o cuatro conductores de cobre suave, con aislamiento individual termoplástico de policloruro de vinilo (PVC), e identificados por el color del aislamiento, rellenos para dar sección circular, cinta reunidora y cubierta exterior termoplástica de policloruro de vinilo (PVC).

Fig. 1.4- Cable multiconductor, (imagen cortesía de conductores NEXANS)

Aplicaciones: Equipos industriales de alimentanción trifásica. Como motores de correa transportadora y pequeñas bombas.

Equipos comerciales. Como hornos, extractores, neveras industrial, lavadoras industrial.

Cordón dúplex o SPTCordón flexible de dos conductores paralelos (cordones de cobre suave),  se fabrican en calibres desde 22 AWG hasta 10 AWG. Poseen aislamiento individual de policloruro de vinilo (PVC) y unidos por una pista del mismo material.

Fig. 1.5- Cable dúplex o SPT, (imagen cortesía de conductores VIAKON)Aplicaciones:Están diseñados para suministrar energía eléctrica en baja tensión a aparatos electrodomésticos como ventiladores, lámparas, estéreos, televisores, radios, batidoras y para elaborar extensiones.

Cable SJT

Cable de dos, tres o cuatro conductores de cobre suave en construcción flexible, con aislamiento individual de PVC, e identificados por colores (negro, azul, gris, blanco, verde). Y por ultimo, con una cubierta exterior de PVC. La superficie exterior puede presentarse en forma estriada o lisa.

Fig. 1.6- Cable cordón SJT, (imagen cortesía de conductores VIAKON)

Aplicaciones:Encuentran su principal aplicación en el suministro de energía eléctrica de baja tensión en computadoras, aspiradoras, mezcladoras, pulidoras, taladros, caladoras y otros productos portátiles y electrodomésticos.

Cable UF

Pueden ser sólidos o cableados y están construidos con cobre de temple suave, están además aislados con una capa uniforme de material termoplástico, PVC resistente a la humedad, posteriormente los conductores son dispuestos paralelamente y sobre ellos se aplica una chaqueta también de PVC generalmente de color gris.

Fig. 1.9-Cable UF, (imagen cortesía de conductores Paige Electric)Aplicaciones:Son utilizados para circuitos de fuerza y alumbrado en edificaciones industriales, comerciales y residenciales, son útiles además para ser enterrados directamente, en instalaciones  cubiertas y expuestas, se usan en viviendas del lado interior o exterior de las paredes.

Fig. 10- Instalación de cable UF

1.5. Tipos de empalmes eléctricos y pasos para realizarlos.

Los empalmes eléctricos son quizás unos de los factores que más influyen para el correcto funcionamiento de una instalación eléctrica, (   consideraciones para realizar un correcto empalme ) . Dependiendo la situación en la que se encuentre la instalación y como se vayan instalar los cables eléctricos, se debe de llevar a cabo el empalme más ideal. Dentro de los empalmes que se trataran aquí están los empalmes cola de rata, en derivación y prolongación.

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.

1.  Retire aproximadamente 1 pulgada de aislamiento de cada una de las puntas de los conductores a unir.

2.  Coloque las puntas formando una "X" un poco antes de donde está el aislante, y con la ayuda de una pinza comience a torcer las puntas desnudas como si fuera una cuerda.

3.  Apriete correctamente la unión, pero de forma firme, sin estropear los cables. Si desea sustituir el encintado coloque el conector de capuchón.

Fig. 1.13 – 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. 

1.  Retire  el  aislamiento  aproximadamente  8  cm  de  la  punta  de  los  conductores  a  unir.

2.  Realice a cada alambre un doblez en forma de “L” a 2,5 cm aproximadamente del aislamiento.

3.  Cruce  los  cables  y  con  la  ayuda  de  las  pinzas  comience  a  doblar  una  de  las  puntas  enrollando alrededor del otro conductor, apretando las espiras o vueltas con las pinzas.

4.  Una vez que ha terminado de enrollar una de las puntas, repita el proceso con la otra punta trabajando en dirección contraria.

5.  Corte los sobrantes de alambre,

Fig. 1.14 – Empalme Western Union.

Empalme dúplex

En la figura 1.15 se ilustra este empalme, el cual es utilizado para unir alambres 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. 1.15- Empalme de cable dúplex.

Empalme de cables en “T” o   en derivación simple

Para realizar una unión de un alambre a otro que corre sin interrupción, se emplea este tipo de empalme.1.  Retire aproximadamente 3 cm de aislamiento del alambre que corre, utilice navaja o pinzas. 

2.  Retire aproximadamente 8 cm de aislamiento de la punta del cable que va a unir.

3.  Coloque  el  alambre  a  derivar  en  forma  perpendicular  (en  ángulo  recto)  al  alambre  corrido (principal).

4.  Con  la  mano  comience  a  enrollar  el  alambre  derivado  sobre  el  alambre  principal  en  forma  de espiras, con la ayuda de las pinzas apriete las espiras o vueltas.

5.  Corte el sobrante y verifique que las espiras no queden encimadas al aislamiento.

Fig. 1.16- Empalme de cables en T o derivación simple.

Empalme de cables en T o derivación con nudo

Fig. 1.17- Empalme de cables en “T” o derivación con nudo

Empalme de cables en “T” o de derivación múltiple

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

1.  Retire aproximadamente de 3 a 5 cm del aislamiento del cable principal que corre; si es necesario, con una lija limpie el tramo desnudo.

2.  Con la ayuda de las pinzas, abra el cable principal, girándolo en sentido contrario al trenzado de los alambres.

3.  Introduzca  el  desarmador  o  las  pinzas  en  medio  de  los  alambres  separándolos  en  dos  partes  y formando una “V”, para que en la abertura entre la punta del cable derivado.

4.  Retire aproximadamente de 3 a 5 cm del aislamiento de la punta del cable a unir, límpiese y enderece los alambres.

5.  Corte el alambre central del cable que va a unir, a partir de donde comienza el aislamiento.

6.  Introduzca los alambres del cable a unir en la abertura del cable corrido y separe en dos partes iguales los alambres.

7.  Comience a enrollar una de las partes de los alambres del cable a unir sobre el cable principal en sentido contrario al trenzado.

8.  Enrolle la otra parte de los alambres del cable a unir en sentido contrario a la parte anterior y con la ayuda de las pinzas apriete las espiras o vueltas.

Fig. 1.18- Empalme de cables en “T” o de derivación múltiple

Empalme de prolongación

Este tipo de empalme se utiliza para la prolongación de cables gruesos.

1.  Retire aproximadamente de 8 a 10 cm de aislamiento de las puntas de los cables a unir.

2.  Con  un  alambre  delgado (o sujételo con un alicate),  realice  un  atado  en  forma  de  anillo de  aproximadamente  3  cm  del aislamiento de cada una de las puntas y con las pinzas apriételos.

3.  Abra los alambres del cable tomando como punto de partida el anillo, enderece y limpie cada alambre.

4.  De cada uno de los cables corte el alambre central a la altura de donde realizó la atadura del anillo.

5.  Retire el anillo de una de las puntas de los cables y coloque ésta de frente a la otra punta,entrelazando los hilos que quedaron abiertos.

6.  Comience a enrollar los alambres de la punta del cable atado, en sentido contrario al trenzado del cable al que le quitó la atadura o anillo.

7.  Quite el anillo de la otra punta y comience a enrollar los hilos del otro lado, continúe enrollando hasta que no queden puntas sueltas.

8.  Con la ayuda de las pinzas, apriete las vueltas o espiras y corte los extremos sobrantes.

Fig. 1.19- Empalme de prolongación

1.6. Importancia y consideraciones para realizar un correcto empalme

En las instalaciones eléctricas la unión de conductores no debe tomarse como una tarea sin importancia, de este depende el correcto funcionamiento de la instalación. Muchos de los fallos eléctricos que suelen ocurrir en una instalación, es causa directa de un empalme erróneo. 

Aunque existen muchos tipos de empalmes, todos llevan a una finalidad común, conducir de forma eficiente y sin perdida toda la potencia eléctrica. Este factor es importante, ya que un empalme erróneo promueve los daños garrafales de una sobrecarga, o los parpadeo de una carga por falso contacto. 

CONSIDERACIONES PARA UN CORRECTO EMPALME:

1. Al pelar los cables que se van a empalmar deben ser los suficientemente largos como para que haya una buena zona de contacto entre los cables. El empalme cola de rata, que es el más común, la longitud ideal para pelarlos sería de  ¾ a 1 pulgada.

2. Deben ir sólidamente unidos entre sí. Utilizando la pinza universal u alicates, se unen los cables de forma sólida, pero apretando levemente, esto para evitar el maltrato de el alma conductora.

3. Debe tratarse en lo más mínimo que no queden zonas cortantes o puntiagudas para que no atraviese el tape (ej. hebras de hilos que sobresalen). Aunque también se podría utilizar capuchones, sin embargo para una correcta unión es prioritario considerar esta parte.

4. Al colocar el tape debe cubrirse toda el área conductora del empalme, y mientras se va colocando debe irse apretando para solidificar el aislante del tape en toda la zona conductora.

5. En el registro o punto de salida (ej. tomacorrientes o luces) debe acomodarse el empalme de forma que quede a lo más posible fuera de contacto de otros empalmes: esto para asegurar el aislamiento definitivo de potenciales, neutro y tierra. Esto es importante, porque así se puede evitar de posibles fallas de aislamiento por sobrecarga o cortocircuito. Que como sabemos estas fallas producen calentamiento en los cables conductores y puntos de empalmes.

UNIDAD II-ELEMENTOS DE UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA

2.1. Tipos de interruptores de pared.

Los interruptores de pared son elementos de control que se encargan del encendido o apagado de luminarias, ventiladores, calentadores, control de equipos por tomacorrientes, etc. Estos se fijan con tornillos en cajas con forma rectangular, que se encuentra empotrada o en la superficie de la pared.

Dentro de los tomacorrientes más comunes que se pueden encontrar en una residencia son: interruptor simple, interruptor doble, interruptor triple, interruptor de tres vías, interruptor de cuatro vías, interruptor con luz piloto, interruptor combinado con tomacorriente, entro otros. También existen interruptores de uso especial, que dependiendo las necesidades pueden utilizarse con funciones temporizadas, de presencia o  programables. 

Interruptor simple o de un polo

Este interruptor controla la carga desde un solo punto. Este es marcado con las posiciones"OFF" y "ON", apagado o encendido, respectivamente. Este posee dos puntos de conexión, esto para poder interrumpir el circuito a controlar. El terminal que controla es el cable potencial o vivo, esto por motivos de seguridad y garantizar el control de apagado de la carga. 

Fig. 1.1- Partes de un interruptor simple ( cortesía de interruptores LEVINTON)

Interruptor de tres vías  

Los interruptores de tres vías son utilizados para controlar una carga desde dos puntosdistintos a la vez. Por lo que son necesarios dos interruptores para realizar esta función. Este se puede utilizar para controlar lámparas ubicadas en escaleras, pasillos, salas grandes, y cualquierespacio amplio donde sea necesario el control desde dos ubicaciones. 

Fig. 1.2- Partes de un interruptor de tres vías ( cortesía de interruptoresLEVINTON)

El término "a tres vías" es muy engañoso. Lo de tres vías es solo que tiene tres puntos de conexión, tal vez que deberían haber sido nombrados interruptor de tres terminales. El principio de funcionamiento es básico, este conmuta el flujo de la corriente de un camino a otro.

Fig. 1.3- Posiciones del interruptor de tres vías.

Interruptor de cuatro vías

Los interruptores de cuatro vías cuentan con cuatro tornillos para la conexión de los terminales viajeros. Este no se encuentra marcado por "ON" o "OFF", ya que en cualquier posición la carga puede estar encendida o apagada. Se instala

siempre entre un par de interruptores de tres vías, esto para aumentar el número de ubicaciones por la que se puede controlar una carga. 

Fig. 1.4- Posibles posiciones del interruptor de cuatro vías.

No es común encontrar un interruptor de cuatro vías en una vivienda, sin embargo pueden encontrarse en casas grandes  con espacios muy amplios y largos pasillos, en donde es necesario el uso de estos interruptores. 

En una instalación común, se llevan cables viajeros interrumpidos por un interruptor de cuatro vías, estos con el mismo color. Para simplificar la ubicación de los tornillos comunes viajeros, un par de tornillos vienen fabricados en cobre; mientras que el otro par viene en latón. Aunque otros fabricantes indican directamente la entrada de los cables viajeros (IN) y la salida (OUT).

Fig. 1.5- Partes de un interruptor de cuatro vías ( cortesía de interruptores LEVINTON)

Interruptor doble

Este tipo de interruptor es la combinación de dos interruptores simples ubicados en un solo dispositivo. Este se utiliza para controlar dos cargas de forma independiente desde un mismo punto. 

El interruptor cuenta con cuatro tornillos de conexión, sin embargo a la caja de conexión pueden llegar tres cables. Dos de los terminales son comunes, y alimentados por el cable potencial, dependiendo el fabricante este trae una lamina que une estos dos puntos. Los otros dos controlan de forma independiente la carga que se le haya conectado. Aunque existen casos donde se desea controlar las cargas con circuitos separados, por lo que hay que quitar la lámina que une los dos tornillos.

Fig. 1.6- Interruptor doble.

Interruptor con luz piloto

Este cuenta con una luz indicadora, que enciende cuando pasa energía por el interruptor hacia una lámpara o cualquier carga a controlar. Estos se utilizan para señalizar la ubicación del interruptor en zonas que son de difícil ubicación y oscuridad, tales como sótanos, cuartos de herramientas, etc.. Aunque también puede utilizarse para la señalización del encendido de una carga, como calentadores y bombas de agua.

A diferencia de los otros interruptores que solo interrumpen el circuito. Este tipo de interruptor requiere de un cable neutro para la alimentación de su luz indicadora. 

Fig. 1.7- Interruptor con luz piloto.

Interruptor con tomacorriente

Este combina un interruptor simple, con una salida simple de tomacorriente en un mismo dispositivo. Este se utiliza en lugares donde no hay suficientes tomacorrientes, tal como una habitación. 

Este requiere de un cable neutro y un cable de tierra, para su correcto funcionamiento. Por lo que dificulta un tanto su instalación cuando se vaya a cambiar por un interruptor simple. Es recomendable no abusar con la carga a instalar a este ya que hay ocasiones que puede sobrecargar el circuito de las luces, aunque por ley no se deben instalar tomacorrientes en el mismo circuito de alumbrado. Por lo que debe instalarse con un circuito por separado de tomacorrientes. 

Fig. 1.8- Interruptor combinado con tomacorriente.

2.2 Tipos de tomacorrientes eléctricos y sus aplicaciones.

Los tomacorrientes son dispositivos eléctricos que sirven como punto de conexión para alimentar equipos eléctricos, tales como electrodomésticos, equipos portátiles e industriales. Los tomacorrientes no consumen ninguna energía, este solo enlaza la fuente de alimentación a los equipos que se vayan a alimentar de una fuente de energía eléctrica. 

La National Electrical Manufacturers Association   (NEMA)  es una asociación que se ha encargado de normalizar el diseño  que se debe utilizar para los tomacorrientes y otrosdispositivos eléctricos en gran parte del continente americano.

Dependiendo el tipo de alimentación que necesite el equipo, existe un diseño específico del tomacorriente. Las características que definen a un tomacorriente son las siguientes:

1. Tensión máxima: es el voltaje máximo al cual debe someterse el tomacorrientes. Los niveles de tensión máximos se encuentran de 125V, 250V, 480V y hasta 600V.

2. Corriente máxima: es la corriente máxima que puede soportar el tomacorriente sin que este se sobrecaliente y se estropee. Los amperajes normalizados son de 15A, 20A, 30A, 50A y 60A.

3. Número de polos: este determina la cantidad de salidas que posee el tomacorriente para alimentar la carga ( fase o potencial y neutro). Este número de polos no incluye la salida de tierra, esta es adicional. Por ejemplo, un tomacoriente puede tener 2 polos y una tierra ( a este llegan 3 cables en total). 

Existen una gran cantidad de tomacorrientes con diferentes características y diseños, esto varía según la aplicación a la que se vaya a utilizar. En este artículo se verán los más comunes que se pueden ver en una instalación sin tener que abordarlo todos.

Partes de un tomacorriente monofásico a 125V-15A

Fig. 1.0- Partes de un tomacorrientes

Tomacorrientes para sistema monofásico a 2 hilos-120V

Fig. 1.1- Tomacorrientes monofasicos 125V.

Estos tomacorrientes son utilizado típicamente en las instalaciones eléctricas residenciales. A este llegan tres cables: potencial, neutro y tierra. El voltaje entre el potencial y neutro es de 120V( puede ser menos), entre potencial y tierra es de 120V, y entre neutro y tierra es de 0V ( puede ser más). Claro está que los voltajes que indico son para un sistema ideal, estos valores pueden variar según la condición de equilibrio de las fases y la calidad de la puesta a tierra.

Fig. 1.2- Tomacorriente a 125V-15A (NEMA 5-15)

Fig. 1.3- Tomacorriente a 125V-15A ( NEMA 5-20)

Tomacorrientes para sistema monofásico a 3 hilos-120V/240V.  

Fig. 1.4- Tomacorrientes monofasicos 250V.

Para este tipo de tomacorrientes, desaparece el cable neutro. Utilizándose un solo nivel de tensión, 240V. A este llegan tres cables: 2 potenciales y tierra. Entre potencial y potencial hay un voltaje de 240V ( puede ser menos), y entre potencial y tierra es de 120V. Este tomacorriente se utiliza generalmente para alimentar aires acondicionados de ventana.

Fig. 1.5- Tomacorriente a 250V-15A ( NEMA 6-15)

Fig. 1.6- Tomacorriente a 250V-20A (NEMA 6-20)

Tomacorrientes para sistema monofásico a 3 hilos-120V/240V.  

Fig. 1.7- Tomacorrientes monofasicos 125V-250V.

Para este tipo de tomacorrientes llegan cuatro cables. En este se consiguen dos niveles de tensión120V-240V. El volatje entre potencial y potencial es de 240V, entre potencial y neutro de 120V, entre potencial y tierra es de 120V, y entre neutro y tierra es de 0V. Estos tipos de tomacorrientes se utiliza comúnmente para equipos industriales, y residenciales de alta demanda de potencia. Tales como secadora, lavadoras y hornos eléctricos.

Fig. 1.5- Tomacorriente a 250V-125V-30A (NEMA 14-30). Para lavadoras y secadoras comerciales e industriales.

Fig. 1.6- Tomacorriente a 250V-125-50A (NEMA 14-50). Para hornos eléctricos.

Tomacorrientes para sistemas trifásicos a 220V.

Fig. 1.1- Tomacorrientes trifásicos 250V.

Estos se utilizan comúnmente a nivel industrial para alimentar equipos y maquinarias que necesitan de tres potenciales o fases para poder funcionar correctamente. Tales como bombas, calentadores, correas, sierras, etc.. A este tomacorriente llegan cuatro cables: tres potenciales y tierra. Entre potenciales hay un voltaje de 220V, y entre potencial y tierra es de 127V.

Fig. 1.7- Tomacorriente trifásico a 250V-20A (NEMA L15-20R).

Fig. 1.8- Tomacorriente trifásico a 250V-30A (NEMA L15-30R).

2.3. Tipos de canalizaciones eléctricas: características y aplicaciones.

Las canalizaciones eléctricas o simplemente tubos en instalaciones eléctricas, son los elementos que se encargan de contener los conductores eléctricos. La función de las canalizaciones eléctricas son proteger a los conductores, ya sea de daños mecánicos, químicos, altas temperatura y humedad; también, distribuirlo de forma uniforme, acomodando el cableado eléctrico en la instalación. 

Las canalizaciones eléctricas están fabricadas para adaptarse a cualquier ambiente donde se requiera llevar un cableado eléctrico. Es por eso, que se pueden encontrar empotradas ( techos, suelo o paredes), en superficies, al aire libre, zonas vibratorias, zonas húmedas o lugares subterráneos.

Dependiendo del tipo de material que están fabricadas, estas se clasifican en: metálicas y no metálicas. Las no metálicas se fabrican de

materiales termoplásticos, ya sea PVC o de polietileno; en el caso de las canalizaciones metálicas, se fabrican en acero, hierro o aluminio.

Tubos de PVC

¿PVC? es un material termoplástico, de esos derivados de los polimeros. Su denominación viene, por el compuesto policloruro de vinilo, de ahí su nombre "PVC". Este es resistente y rígido, puede estar en ambientes húmedos y soportar algunos químicos. Por las propiedades del termoplástico, es autoextinguible a las llamas, no se corroen y son muy ligeros.

Fig. 1.1- Tubo de PVC.

Aplicaciones:- Empotrados bajo concreto, en suelos, techos y paredes.- En zonas húmedas.- En superficies, considerando sus limitaciones térmicas y mecánicas.

Tubos EMT

Por sus siglas en inglés, Electrical Metallic Tubing (EMT). Estos tubos son unos de los más versátiles utilizados en las instalaciones eléctricas comerciales e industriales, esto por ser moldeables a diferentes formas y ángulos, facilitando la trayectoria que se le quiera dar al cableado. Pasan por un proceso de galvanizado, este recubrimiento evita la corrosión, lográndose mayor durabilidad. Pueden venir en tamaños desde 1/2" hasta 4" de diámetro. No tienen

sus extremos roscados, y utiliza accesorios especiales, para acoplamiento y enlace con cajas.

Fig. 1.2- Tubo EMT.

Aplicaciones:

- Su mayor aplicación está para montarse en superficies ( zonas visibles). Soportando leves daños mecánicos. Pueden estar directamente a la intemperie.

- Pueden ser empotrados o zonas ocultas; bajo concreto, ya sea en suelo, techo o paredes.

Tubos IMC

Estos tubos son los más resistentes a los daños mecánicos. Debido al grosor de sus paredes, son más difíciles de trabajar que los EMT. En ambos extremos vienen con unarosca, pudiéndose enlazar con conectores roscados ( coples o niples). También se le puede hacer la rosca de forma manual con una terraja, en este caso debe procurarse eliminar las rebabas para que no afecte en los conductores, al momento de ser instalados. 

Para evitar la corrosión, estos son galvanizados internamente y externamente por un proceso deinmersión en caliente. Por su fabricación, son canalizaciones muy durables, y son bienherméticas. Estando aptos para contener los cables sin que estos se estropeen o maltraten. Los tamaños de este van desde la 1/2" hasta 6" de diámetro. 

Fig. 1.3- Tubo IMC.

Aplicaciones:- Aunque se pueden utilizar en cualquier zona, estos son ampliamente usados para instalaciones eléctricas industriales, en zonas ocultas o visibles. Ya sea enterrados o empotrados, en el suelo o bajo concreto.- Pueden estar a la intemperie, soportando la corrosión por su revestimiento galvánico.- En lugares con riesgos de explosivos.

Tubos flexible metálicos

Estas tuberías son fabricadas en acero, y pasan por un recubrimiento galvanizado. Su flexibilidad a la torsión y a la resistencia mecánica se debe a su forma engargolada ( láminas distribuidas en forma helicoidal). Por su construcción ( baja hermeticidad) no es recomendable que esté en lugares con alta humedad, vapores o gases. Sus dimensiones van desde 1/2" hasta 4"de diámetro. 

Fig. 1.4- Tubo flexible metálico.

Aplicaciones:- Su principal aplicación está en ambientes industriales.

- En zonas donde el cableado esté expuesto a vibraciones, torsión y daños mecánicos. 

- Instalación en zonas visibles, donde el radio de curvatura del alambrado que se vaya a realizar es grande.

- Para el cableado de aparatos y máquinas eléctricas, motores y transformadores.

Tubos flexibles de plasticos

Estos se fabrican con materiales termoplásticos, generalmente con PVC de doble capa, haciéndolo más resistente y hermético. Se se caracterizan por

ser livianos, y por su superficie corrugada que lo

hace flexible. 

Fig. 1.5- Tubo flexible de plástico.

Aplicaciones:- Instalación en zonas visibles, donde el radio de curvatura del alambrado que se vaya a realizar es grande.- En aparatos que involucre el cableado con curvaturas elevadas.

Tubo Liquidtigh

Este se construye similar al tubo flexible metálico, la diferencia está en el recubrimiento de un material aislante termoplástico. Este acabado final, lo hace sólidamente hermético, resistente y flexible.

Fig. 1.6- Tubo Liquid Tigh.

                                 

Aplicaciones:- Cableado de motores y maquinarias industriales.- Zonas con alta vibración.- Para lugares con mucho polvo.- Lugares agresivos con alta humedad y presencia de aceites.- Zonas corrosivas.

2.4- Tipos de cajas eléctricas y sus aplicaciones

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UNIDAD III- CONEXIONES Y ALAMBRADO ELÉCTRICO

3.1- Conexiones básicas de interruptores de pared

3.2- Conexiones básicas de los tomacorrientes

3.3- Conexión y aplicación del interruptor de luz piloto

3.4- Conexión y aplicación del interruptor/tomacorriente

3.5- Instalación y conexión de abanico de techo

3.6- Fotocelda: aplicación, características y conexión

3.7- Conexiones de timbres eléctricos

3.8- Contador de energía eléctrica: aplicaciones y conexión

3.9- Alambrado de caja de breaker

3.10- Conexiones de lámparas fluorescentes

3.11- Conexiones de lámparas de mercurio y sodio

3.12- Conexiones básicas de bombas de agua

3.13- Inversor eléctrico: funcionamiento y conexión

UNIDAD IV-PROTECCIONES ELÉCTRICAS