Formas de conectar cables de forma segura

El contenido del artículo

• Conexión de cables en cajas de conexiones.
• Crimpado de cables
• Conductores de crimpado
• Alambres de soldadura
• Soldadura
• Conexión de cables a terminales de equipos eléctricos.
• Consejos prácticos para la conmutación de cables eléctricos.

En el artículo, hablaremos sobre formas de conectar cables en cajas de conexiones, hablaremos sobre la preparación de conductores para conectar electrodomésticos y productos de instalación..

El cableado eléctrico de las instalaciones residenciales consta de muchos elementos, estos son varios conductores de corriente (cables), dispositivos de protección, accesorios de cableado y consumidores de corriente individuales. Para poder ensamblar todos los componentes del sistema en un solo circuito y al mismo tiempo hacer que la fuente de alimentación sea funcional y segura, es necesario conectarlos entre sí con alta calidad, o, como dicen, conectar (los procesos que ocurren cuando los circuitos eléctricos están cerrados o abiertos).

A primera vista, puede parecerle a una persona inexperta que aquí no debería haber nada complicado. Pero, trabajando con un electricista «por capricho», no importa si transferimos un solo enchufe, conectamos una lámpara o montamos un sistema de control complejo, corremos un grave riesgo. Los electricistas experimentados saben que el cableado es principalmente una «lucha por el contacto», ya que es un circuito abierto, y no un cortocircuito, que es el problema más común que uno tiene que enfrentar. Obviamente, los lugares de conexiones en el circuito (terminales, torsiones) son los más vulnerables, ya que en estos puntos la densidad de contacto mecánico puede debilitarse (el área de contacto disminuye), se forma una película de óxido de muy alta resistencia en los conductores con el tiempo. Un contacto deficiente provoca el calentamiento de los conductores conductores de corriente, las chispas en los puntos de conmutación son consecuencia de la aparición de una resistencia de contacto transitoria. Quemadura completa del cable y corte de energía del sitio cuando los electrodomésticos no funcionan o la luz se apaga, esto es desagradable, pero el problema está resuelto. Peor aún, si el aislamiento de los cables se calienta y colapsa, lo que amenaza a la persona con una descarga eléctrica o un incendio..

Recientemente, la carga en el cableado ha aumentado considerablemente, por lo que ahora se imponen requisitos de seguridad eléctrica y contra incendios aún más estrictos en la conmutación. Sin embargo, si antes no había muchas opciones de conexión, ahora existen dispositivos modernos confiables que facilitan la conmutación del cableado. Además de soldar y soldar con la posterior tira de aislamiento de la torsión, tapas de PPE, varios tornillos terminales y bloques de resorte, todo tipo de extremos aislados y abiertos, las abrazaderas de derivación se pueden usar en la red doméstica. Estos productos ayudarán a conectar cualitativamente cables en cajas de conexiones, ensamblar un tablero de distribución, conectar electrodomésticos y accesorios de iluminación, enchufes e interruptores..

Hay varios factores objetivos clave que influyen en la elección del método de conmutación o en el uso de dispositivos específicos. Enumeremos los principales:

• potencia y número de consumidores (léase: sección transversal total del conductor);
• material de conductores portadores de corriente (cobre o aluminio);
• tipo de cables (planos o redondos, rígidos o trenzados blandos, aislamiento simple o doble);
• designación de nodo (grupo o rama única, conexión final);
• la presencia de movilidad de cables o vibraciones cerca de ellos;
• alta temperatura, humedad;
• uso interior o exterior.

Conexión de cables en cajas de conexiones.

De acuerdo con las disposiciones del PUE, la ramificación de los cables de la red doméstica solo se puede realizar en la caja de distribución (conexión). Las cajas de conexiones permiten, durante la operación del cableado, llegar rápidamente a los extremos de cualquier rama individual, si es necesario, para saber cuál de ellos está roto o tiene un cortocircuito. También puede siempre inspeccionar el estado de los contactos dentro de la caja, realizar su mantenimiento. Las cajas de PVC modernas se utilizan para cableado abierto y oculto, tienen suficiente confiabilidad y funcionalidad extendida: se instalan fácilmente en varias superficies, convenientes para manipulaciones eléctricas.

Para tener siempre acceso a los cables conectados, todas las cajas de conexiones están ubicadas en secciones libres de las paredes; es más racional instalarlas desde el costado de los pasillos, por ejemplo, sobre la puerta de una habitación eléctrica. Naturalmente, las cajas no se pueden enyesar herméticamente ni coser dentro de los marcos de los edificios, el máximo decorativo permitido es un acabado de capa delgada sobre la tapa (pintura, papel tapiz, yeso decorativo).

Para la disposición de los circuitos de iluminación y alimentación (salidas y enchufes), se recomienda utilizar cajas de conexiones independientes para cada habitación. Tal fuente de alimentación dividida permite hacer que el cableado de la casa sea más equilibrado y seguro, ya que la «luz» y los «enchufes» difieren en las cargas de trabajo y las condiciones de funcionamiento, tienen diferentes requisitos. Además, es mucho más fácil actualizar o reparar el cableado más adelante, y no siempre todos los cables de una habitación se pueden marcar normalmente en un caso..

La conmutación de cables en cualquier caja de conexiones se puede realizar según el mismo principio. En la mayoría de los casos, inicialmente se usa «torsión», pero simplemente envolver los conductores con cinta aislante no es suficiente; debe reforzarse con operaciones adicionales diseñadas para aumentar el área de contacto de los conductores activos conectados y reducir la oxidación de los materiales. La cláusula 2.1.21 del PUE ofrece las siguientes opciones:

• soldadura
• soldadura
• prensar
• prensado (pernos, tornillos, etc.)

Crimpado de cables

La esencia de este método radica en el hecho de que los alambres retorcidos se insertan en una funda especial hecha de metal, que se comprime con alicates manuales, una prensa mecánica o hidráulica. El prensado se puede realizar mediante prensado local o mediante prensado continuo. Esta conexión de cables se considera una de las más confiables. El engarzado permite que los conductores se compriman muy fuertemente, aumentando el área de contacto, la resistencia mecánica de dicha conmutación es la más alta. Este método se aplica tanto a los alambres de cobre como a los de aluminio..

El proceso de prensado consta de varias operaciones, cada una de las cuales tiene sus propios matices:

1. Los cables se liberan del aislamiento a 20-40 mm del borde, dependiendo de la longitud de trabajo del manguito.
2. Las venas se limpian con un cepillo o esmeril para darles brillo..
3. La torsión apretada se realiza con alicates..
4. De acuerdo con la sección transversal total de la torsión, se selecciona un manguito GAO con el diámetro interno requerido, así como un punzón y una matriz adecuados.
5. El liner se procesa desde el interior con pasta de cuarzo-vaselina (si viene de fábrica «seca»).
6. El giro se inserta en la manga..
7. El trenzado se comprime con tenazas de presión. Es necesario que el herramental de la herramienta esté completamente cerrado.
8. Se verifica la calidad de la conexión: los cables no deben moverse en la punta.
9. El manguito de los conductores conectados se envuelve con cinta aislante en tres capas, con un grosor de punta de hasta 9 mm, se puede utilizar una tapa aislante de polietileno.

Conductores de crimpado

Los conductores engarzados se pueden realizar mediante bloques de terminales, tapas de PPE o abrazaderas WAGO.

La carcasa del bloque de terminales está hecha de plástico, en su interior hay enchufes con roscas y tornillos de sujeción. Los cables se pueden enrollar con tornillos de un solo terminal uno hacia el otro, o un conductor atraviesa todo el bloque y se fija con dos tornillos. Algunas cajas de conexiones se ensamblan con tiras estándar.

Una clara ventaja de encender el bloque de terminales es la posibilidad de conectar cables de cobre y aluminio, que en este caso no tienen contacto directo. La desventaja es la necesidad de apretar la abrazadera del perno si se utilizan conductores de aluminio..

Las tapas de PPE (abrazaderas aislantes de conexión) también están hechas de polímero no inflamable duradero que, al ser un aislante, proporciona protección mecánica y contra incendios. Se enrollan con esfuerzo en la torsión de los conductores, luego el resorte metálico cónico dentro de la tapa se expande y comprime los conductores portadores de corriente. Como regla general, la cavidad interna del EPI se trata con una pasta que evita la oxidación..

Las abrazaderas WAGO para cajas de conexiones no tienen tornillos, aquí la compresión se realiza mediante un resorte, solo necesita insertar el cable pelado en el terminal. Estos bloques de terminales están diseñados para conectar hasta ocho cables con una sección transversal de 1 a 2,5 mm.² o para tres conductores con una sección de 2,5 a 6 mm², el resorte actúa sobre el conductor con una fuerza adecuada para cada conductor. Las pinzas funcionan normalmente con corrientes de funcionamiento de hasta 41 A para 6 cuadrados, 32 A para 4 cuadrados y 25 A para 2,5 cuadrados. Curiosamente, las abrazaderas universales WAGO le permiten conectar cables de diferentes secciones transversales (de 0,75 a 4 mm²).

Estos dispositivos pueden diseñarse para un conductor rígido o para un conductor trenzado blando. Debido al hecho de que no hay contacto directo de los cables a conectar, los cables de cobre y aluminio se pueden cambiar, mientras que no es necesario revisar periódicamente la compresión de aluminio. En el interior, los bornes de WAGO también tienen una pasta que destruye la película de óxido y mejora el contacto, sin embargo, las abrazaderas para conductores de cobre no están rellenas de pasta de contacto. Es muy fácil trabajar con tales productos de conexión, se instalan rápidamente, sin el uso de herramientas adicionales, son compactos y confiables. Debe decirse que WAGO no es la única empresa que produce bloques de terminales con resorte sin tornillos..

Cualquiera que sea el tipo de dispositivo de engarzado que se utilice, es necesario seleccionarlo con precisión de acuerdo con la sección de un conductor separado o trenzado, ya que un terminal demasiado grande puede no proporcionar un contacto normal. En este caso, no siempre puede confiar en la marca; es mejor verificar la conformidad de los sujetadores y conductores en el sitio. Recomendamos tener una variedad de terminales de crimpado por tamaño estándar durante la instalación. Tenga en cuenta que se debe utilizar gel de contacto para trabajar con aluminio; los conductores de cobre y aluminio no se pueden conectar de un solo giro. Después del prensado, siempre es necesario verificar la estanqueidad de la fijación de los núcleos en el terminal..

Alambres de soldadura

Debido a la complejidad tecnológica, este método de conexión se usa con bastante poca frecuencia, principalmente cuando, por alguna razón, es imposible usar engarzado, engarzado o soldadura. Puede soldar conductores de aluminio y cobre, solo necesita elegir la soldadura correcta. Para ramificar alambres hasta 6-10 mm² un soldador común es adecuado, pero los cables más grandes deberán calentarse con un soplete de gas portátil (propano + oxígeno). Para soldar, es necesario utilizar un fundente en forma de colofonia o su solución de alcohol..

Se considera que las ventajas de la soldadura son la alta confiabilidad de la conexión, en comparación con el engarzado (en particular, tenemos un área de contacto aumentada). Además, este método es bastante económico. Las desventajas de cambiar los cables del edificio mediante soldadura incluyen la duración del trabajo, la complejidad técnica del proceso.

La soldadura de los conductores es la siguiente:

• los cables están despojados de aislamiento;
• las venas se lijan con esmeril hasta obtener un brillo metálico;
• la torsión se realiza con una longitud de 50 a 70 mm;
• el núcleo se calienta con una llama de quemador o un soldador;
• el metal está cubierto de fundente;
• se introduce soldadura en el área de trabajo o se sumerge la torsión en caliente en un baño con soldadura fundida durante 1 a 2 segundos;
• después del enfriamiento, la torsión soldada se aísla con cinta aislante o tapas-puntas de polímero.

Soldadura

La mayoría de las veces, los electricistas usan calentamiento por contacto para cambiar cables de manera confiable en una caja de conexiones. Puede soldar torsión con una sección transversal total de hasta 25 mm². Bajo la acción de un arco eléctrico al final del giro, el metal de varios hilos se fusiona en una sola gota, y luego la corriente durante el funcionamiento del circuito eléctrico no fluye ni siquiera a través del cuerpo del giro, sino a través del monolito formado. Si todo se hace correctamente, la conexión resulta no menos confiable que un cable sólido. Este método no tiene inconvenientes tecnológicos y operativos, lo único es que necesita comprar una máquina de soldar adecuada.

La soldadura de conductores de cobre se realiza con corriente continua o alterna con un voltaje de 12 a 36 V. Si hablamos de unidades de soldadura de fábrica, es mejor usar dispositivos inversores con ajuste sensible de la corriente de soldadura, que son livianos y pequeños (durante la operación a veces se usan en el hombro) , se puede alimentar desde una red doméstica. Además, los inversores proporcionan una buena estabilidad del arco a bajas corrientes de soldadura. Debido al elevado coste de los inversores, los electricistas suelen utilizar máquinas de soldar caseras a partir de un transformador con una potencia de más de 500 W, con una tensión secundaria de 12–36 voltios. La tierra y el portaelectrodos están conectados al devanado secundario. El electrodo en sí para soldar conductores de cobre debe ser infusible: carbono, es un «lápiz» recubierto de cobre de fábrica o un elemento casero hecho de un material similar.

Si se utiliza un inversor de fábrica para soldar cables, se recomienda configurar los siguientes indicadores de corriente de funcionamiento para conductores de diferentes secciones transversales: 70-90 amperios son adecuados para conectar dos o tres cables con una sección transversal de 1,5 cuadrados, cables con una sección transversal de 2,5 mm² soldado a 80-120 amperios. Estos indicadores son indicativos, ya que la composición exacta del núcleo puede variar de un fabricante a otro; se recomienda probar el dispositivo y una cierta intensidad de corriente en cortes de alambre. Los indicadores seleccionados correctamente son cuando el arco es estable y el electrodo en la torsión no se pega.

El proceso de soldadura de alambre incluye las siguientes operaciones:

• los conductores están despojados del aislamiento (alrededor de 40–50 mm);
• se hace un giro apretado con alicates, su extremo se corta para que los extremos de los cables tengan la misma longitud;
• una abrazadera de masa está conectada al giro;
• el electrodo de carbono se lleva al final de la torsión durante 1 a 2 segundos (para que el aislamiento no se derrita, pero se forme una bola de cobre sólida;
• después de enfriar, la torsión soldada se aísla con cinta aislante, tubo termorretráctil o una punta de plástico.

Al conectar cables, debe seguir las precauciones de seguridad y tomar medidas de extinción de incendios, como para cualquier trabajo de soldadura. Se recomienda utilizar una máscara de soldadura o gafas especiales con un filtro de luz, las mallas o guantes de soldadura no serán superfluos..

Conexión de cables a terminales de equipos eléctricos.

La conexión de electrodomésticos y varios productos de cableado también es un paso importante en el cableado. El desempeño de los consumidores, así como la protección de los usuarios y la seguridad contra incendios, depende de la confiabilidad de las conexiones eléctricas en estos nodos..

La tecnología para conectar conductores portadores de corriente a equipos está regulada por el PUE, SNiPs de corriente, así como por «Instrucciones para la terminación, conexión y bifurcación de conductores de aluminio y cobre de alambres y cables aislados y su conexión a los terminales de contacto de dispositivos eléctricos». Al igual que la ramificación de conductores en cajas de conexiones, para la terminación y la conexión se utilizan soldadura, soldadura, engarzado, engarzado con tornillos o resortes. De una forma u otra se elige principalmente en función del diseño del equipo, así como de las propiedades del conductor portador de corriente..

El engarzado de tornillos se utiliza en la mayoría de los equipos modernos. Hay terminales de tornillo en enchufes e interruptores, candelabros y lámparas, en varios electrodomésticos (ventilador incorporado, aire acondicionado, vitrocerámica). Se suministran enchufes de crimpado a los elementos del cuadro de distribución: disyuntores, RCD, contadores eléctricos; aquí se utilizan buses de conmutación con terminales de tornillo.

Cabe señalar que los prácticos bloques de terminales con resorte también se pueden utilizar para conectar equipos. Por ejemplo, muy a menudo los interruptores están equipados con terminales sin tornillos, WAGO produce una serie especial de abrazaderas para conectar candelabros y lámparas, así como para conmutar en ASU (terminales instalados en un riel DIN).

Tenga en cuenta que los conductores trenzados blandos deben terminar con casquillos aislados (conectores) para conexiones engastadas. No se requieren conectores para conductores monolíticos rígidos. Si no usa férulas, entonces el núcleo blando debe retorcerse firmemente e irradiarse con soldadura antes de conectarlo. El tamaño de la punta se selecciona según la sección transversal del conductor y la geometría de la parte de contacto, según el tipo de terminal en el dispositivo conectado y las características de operación. Por ejemplo, para una toma de túnel de sujeción, se usa un conector en forma de clavija, para fijar con una tuerca en un perno: un anillo o una horquilla. A su vez, no se recomienda el uso de la punta bifurcada si el dispositivo es móvil o si es posible que se produzcan vibraciones en la zona de conmutación..

Si es necesario sujetar un conductor rígido de un solo cable (cobre o aluminio) con una sección transversal de hasta 10 mm debajo del perno², se puede doblar en un anillo de un radio adecuado con unos alicates de punta redonda. El anillo se limpia de la película de óxido con un paño de vidrio o papel de esmeril, se lubrica con gel de vaselina de cuarzo y se coloca en el perno (el anillo debe envolver el perno en el sentido de las agujas del reloj), después de lo cual se cubre con una arandela de asterisco (evita que el conductor se exprima), un grover (resorte de la conexión, no permite desenrollar cuando vibración), y la abrazadera de montaje se aprieta firmemente con una tuerca. Si debajo del perno es necesario sujetar un núcleo de una gran sección transversal (desde 10 mm²), luego presionando una manga de metal con un anillo.

Consejos prácticos para la conmutación de cables eléctricos.

Cambiar cables es un trabajo muy responsable, mientras que el proceso de ensamblar un circuito tiene muchos matices, que por conveniencia deben combinarse en una lista:

1. Pele los cables con unos alicates especiales, ya que al quitar el aislamiento con un cuchillo, la sección transversal del núcleo a menudo disminuye..
2. Retire siempre la película de óxido del conductor. Use piel de vidrio o esmeril, use fluidos especiales y pasta de contacto.
3. Gire un par de centímetros más y luego corte el exceso.
4. Seleccione el diámetro de la manga o la punta con la mayor precisión posible.
5. Pase el conductor por debajo del terminal o manguito / orejeta hasta el aislamiento.
6. Asegúrese de que el aislamiento del cable no quede debajo de la abrazadera.
7. Si es posible, enrolle y sujete no un solo núcleo blando en el terminal de tornillo del túnel, sino uno retorcido.
8. Con cinta aislante, enróllela con una superposición de vueltas en tres capas, asegúrese de ir a la funda aislante del conductor. La cinta eléctrica se puede reemplazar con tapas de plástico o termocontraíbles.
9. Asegúrese de envolver los bloques de terminales de tornillo con cinta aislante..
10. Compruebe siempre la estanqueidad de la conexión mecánicamente – tire de los conductores.
11. Nunca conecte cobre y aluminio directamente.
12. Sujete el cable firmemente cerca del área de parcheo para que el cable no tire hacia abajo y la conexión no esté sujeta a ningún esfuerzo mecánico..
13. Utilice los conductores codificados por colores, por ejemplo, en toda la red interna de la casa, el conductor marrón será la fase, el azul será cero, el amarillo será la tierra.
14. Acepte un diagrama de conexión único para la instalación de todos los dispositivos (por ejemplo, la fase en los enchufes está sujeta al terminal derecho y el neutro, no al izquierdo).
15. Marque ambos extremos de todos los cables usted mismo: con un bolígrafo en la cubierta exterior, a una distancia de 100-150 mm del borde del conductor, escriba su propósito (por ejemplo, «escritorio de cocina rosa» o «dormitorio de luz»). También puede utilizar etiquetas o trozos de cinta adhesiva..
16. Deje un suministro de cables conveniente para la instalación. Para cajas de conexiones, enchufes e interruptores, la longitud final normal será de 100-200 mm. Para cambiar la placa, es posible que necesite cables de hasta un metro de largo, de modo que pueda enrollar algunos de ellos desde la parte inferior de la caja y otros desde la parte superior..
17. Acerque los conductos de cables externos a las cajas de conexiones, es mejor introducir una corrugación redonda o tuberías en la carcasa unos pocos milímetros.
18. Conectamos los enchufes en paralelo y los interruptores en serie. El interruptor debe romper la fase, no cero.
19. Apriete todos los cables de un giro conmutado en un paquete y fíjelo con cinta aislante. Dentro de la caja, separe las conexiones aisladas tan lejos como sea posible..
20. Utilice solo materiales certificados y herramientas especializadas.

En conclusión, me gustaría reiterar la importancia de un trabajo de cambio de alta calidad. De hecho, las tecnologías utilizadas son bastante simples, solo necesita convertirlas en un hábito, y luego la «cultura de instalación» aparecerá por sí sola, y el cableado será confiable y duradero..