Conexiones Eléctricas (Parte 2ª)

CONEXIÓN DE CABLES NO AISLADOS

Empalmes

Empalmes para cables de Al.ac sometidos a tracción mecánica

Están diseñados para soportar la tracción mecánica producida por el tense del conductor en las líneas aéreas. Consta de dos manguitos uno de acero y otro de aluminio capaces de soportar el 90% de la carga de rotura del cable sin deslizarse ni romperse.

Empalmes para cables de aleación de aluminio sometidos a tracción mecánica (figura 15)

Están diseñados para soportar la tracción mecánica producida por el tense del conductor en las líneas aéreas. Constan de un solo manguito de aluminio de longitud y sección suficiente para soportar el 90% de la carga de rotura del cable sin deslizar ni romperse.

Figura 15

Confección de empalmes para cables no aislados de Al.ac sometidos a tracción mecánica (figura 16)

La unión se realizará en dos fases, en la primera se dará continuidad al alma de acero y en la segunda se establecerá la continuidad eléctrica. Para la realización de este tipo de empalmes se seguirán los siguientes pasos:

            Ø Preparar el extremo del cable según las indicaciones del fabricante, limpiar e introducir en el cable el manguito de aluminio.

                Ø Unir el alma de acero mediante el manguito de acero, prensándolo en forma circular o hexagonal.

           Ø En los dos manguitos existen unas marcas que indican el numero de huellas de compresión, delimitan el ancho de las mismas así como la posición.

                Ø Para que no se pierda la alineación del empalme, el prensado se realizará desde el centro hacia el exterior aplicando un ligero giro al posicionar cada una de las huellas de compresión.

              Ø Dar continuidad eléctrica al cable. Para ello se desplazará el manguito de aluminio hasta que quede centrado al de acero y se procederá al prensado del mismo.

                Pasos a seguir:

Figura 16

Confección de empalmes para cables no aislados de aleación de aluminio sometidos a tracción mecánica

La unión se realizará con un manguito de aluminio siguiendo los siguientes pasos:

              Ø Preparar el extremo del cable y limpiarlo en una longitud ligeramente superior a la mitad del empalme.

                Ø Posicionar los extremos de los cables a unir.

          Ø En los dos manguitos existen unas marcas que indican el número de huellas de compresión, delimitan el ancho de las mismas así como la posición.

          Ø Prensar en forma circular o hexagonal, tantas huellas como marcas figuren en la superficie del manguito. El prensado se realizará partiendo del centro hacia el exterior por cada una de las mitades del empalme.

Figura 17

Derivaciones

Piezas de conexión paralela con presión por cuña

Están formadas por una pieza exterior en forma de “C” cónica fabricada con una aleación de aluminio templado, dentro del cual se inserta una cuña que presiona los conductores a unir contra la pieza exterior.

Figura 18

Piezas de conexión paralela con presión por tornillería

Constan de dos piezas en forma de mandíbulas unidas mediante tornillos; están provistas de unas canaladuras donde se alojan los conductores a unir. La presión de contacto la proporciona el par de apriete aplicado a los tornillos.

Figura 19

Piezas de conexión paralela con presión por cuña

Ø Limpiar mediante cepillo de púas los cables en la zona donde vaya a efectuarse la conexión.

Ø Preparar la pieza de conexión apropiada para el diámetro de los cables a conectar (el fabricante aporta una tabla de aplicación de cada conector).

Ø Preparar el impulsor (pequeño cartucho detonador), para cada modelo de conector existe un impulsor apropiado que se identifica por el color de la etiqueta del conector.

Ø Introducir los conductores en la “C” del conector, introducir la cuña de forma que queden posicionados los conductores. Cuando se conecten conductores de aluminio con cobre, se procurará que el conductor de cobre quede en la parte inferior de la conexión.

Ø Posicionar la herramienta como indica la figura 20 y apretar el sistema percutor con la mano hasta que la cuña quede posicionada.

Ø Con un martillo dar un golpe sobre el percutor para provocar la detonación del impulsor, que desplazará la cuña de forma que la “C” se abra ligeramente aportando una presión de contacto constante.

 Figura 20

Piezas de conexión paralela con presión por tornillería

Ø Limpiar mediante cepillo de púas los cables en la zona donde vaya a efectuarse la conexión.

Ø Preparar la pieza de conexión apropiada para el diámetro de los cables a conectar (el fabricante aporta una tabla de aplicación de cada conector).

Ø Posicionar el conductor derivado de modo que quede paralelo al conductor principal y en contacto.

Ø Conectar el conductor derivado a la pieza de conexión y posteriormente el conjunto al conductor principal, en ambos casos se aplicarán los pares de apriete apropiados.

Ø Cuando la pieza de conexión tiene el sistema de apriete común para el conductor principal y el derivado, se colocará la pieza sobre los conductores de modo que queden alojados en las correspondientes ranuras.

Ø Proceder al apriete de la conexión aplicando el par de apriete indicado por el fabricante de la pieza de conexión o apretando hasta que se produzca la rotura de la cabeza fusible.

 Figura 21

Apriete por tornillería

Ø En las piezas de conexión con apriete por tornillería la presión de contacto está regulada por la deformación elástica del conjunto de las piezas que la forman, de modo que la dilatación que tiene lugar al calentarse por el paso de la corriente  produce deformaciones que una vez enfriada la conexión deben recuperar su posición inicial, sin que varíen las características de la unión.

Ø La elasticidad de la pieza de conexión puede ser debida a la forma del cuerpo de la pieza o la de su sistema de apriete.

Ø En los movimientos elásticos de una conexión la presión que se ejerce sobre el conductor debe asegurar el contacto, sin producir la fluencia del material ni dar lugar a deformaciones permanentes por superarse el límite elástico del material.

Ø Para mantener la conexión con unos márgenes de elasticidad adecuados, deberá tenerse un especial cuidado en aplicar el par de apriete apropiado a la pieza de conexión y al material del conductor. Para ello el fabricante dará el valor del par de apriete para el que está diseñada la pieza, o aportará soluciones constructivas como, tornillos con cabeza fusible que al efectuar el apriete de la conexión cuando se alcanza el par necesario, rompe una parte la cabeza del tornillo, indicando que la conexión ha alcanzado la presión suficiente.

Ø Un par de apriete insuficiente da lugar a calentamientos por excesiva resistencia de contacto.

Ø Un par de apriete excesivo da lugar a deformaciones permanentes por fluencia de los materiales al sobrepasar sus límites elásticos. Al establecerse un nuevo ciclo de carga la conexión habrá perdido parte de la presión de contacto dando lugar a un calentamiento cada vez mayor de la conexión.

Ø A título orientativo en la tabla se indica el valor del par de apriete máximo aplicable a los tornillos de acero para que mantengan sus características elásticas:

Terminales

Terminales monometálicos

                Ø Los terminales monometálicos pueden ser de aluminio o de cobre adecuados para la conexión específica de cables de aluminio y aluminio-acero o de cobre a bornes del mismo material o de sus aleaciones.

               Ø Según su forma de conexión al cable pueden ser de compresión o de presión por bridas de acero o tornillos.

                Ejemplos:

  Figura 22

Terminales bimetálicos

             Ø Los terminales bimetálicos están diseñados para la realización de conexiones eléctricas aluminio-cobre desmontables, efectuadas en ambientes secos o protegidos de la humedad. Puede considerarse que constan de tres partes, la conexión al cobre, la conexión al aluminio y la unión entre ambas.

                Ø La unión entre el aluminio y el cobre se realizan mediante soldadura por fricción, arandela de material bimetálico o arandela estanca.

                Ø Según su forma de conexión al cable, pueden ser de compresión o de presión por bridas de acero o tornillos.

                Ejemplos:

 Figura 23

Terminales comprimidos

Terminales para cables de aluminio-acero o aleación de aluminio:

La unión se realizará por compresión de la parte tubular del terminal, siguiendo los siguientes pasos:

             Ø Preparar el extremo del cable y limpiarlo mediante un cepillo de púas de una longitud ligeramente superior a la profundidad del tubo.

             Ø Introducir el cable en el terminal y mediante prensa hidráulica o mecánica apropiada prensar en forma circular o hexagonal, tantas huellas como marcas figuren en la superficie del manguito. El prensado se realizará partiendo de la pala hacia el cable.

Figura 24

Terminales de brida atornillable

Terminales para cables de aluminio-acero o aleación de aluminio:

La unión se realizará por la presión ejercida por una o varias bridas atornillables, siguiendo los siguientes pasos:

           Ø Preparar el extremo del cable y limpiarlo mediante un cepillo de púas de una longitud ligeramente superior a la zona de presión del terminal.

          Ø Introducir el cable en el terminal y apretar las bridas hasta el par de apriete indicado por el fabricante. Aplicar un par insuficiente daría lugar a una mala conexión y si fuera excesivo la fluencia del aluminio.

Terminales para cables de cobre:

La unión se realizará indistintamente por prensado hexagonal, circular o punzonado siguiendo las indicaciones del fabricante en cuanto a tipo y número de huellas.

CONEXIÓN DE CABLES AISLADOS DE BAJA TENSIÓN

Empalmes para cables de aluminio o de cobre

Los empalmes para conductores aislados para instalación exterior constan de tres partes:

                Ø La pieza de empalme. Pieza de forma tubular construida en cobre o en aluminio con formas y dimensiones normalizadas, en la que se alojarán los extremos de los cables a unir y mediante deformación por compresión asegurará la conexión eléctrica.

                Ø Recubrimiento aislante. Material que colocado sobre la pieza de conexión restituye las características del aislamiento del cable en la zona del empalme. Generalmente está constituido por un tubo expandido que mediante la aportación de calor o liberación del soporte que lo mantiene expandido, se adapta a la superficie del cable y de la pieza de conexión, también puede estar incorporado en la propia pieza de conexión “empalmes preaislados”.

En este tipo de instalación, el propio recubrimiento aislante por sus características asume la función de cubierta resistente a la humedad, las radiaciones solares y a la contaminación ambiental.

                Ø Sistema de sellado. Para evitar que la humedad o el agua penetren en la conexión y puedan alterarse las características aislantes o se produzca oxidación, el recubrimiento aislante cubrirá el aislamiento del cable como mínimo una longitud igual a la mitad de la pieza de conexión por ambos lados de la misma, la unión se efectuará mediante resina termofusible o la propia presión producida por la contracción del recubrimiento aislante.

En las líneas aéreas tensadas los empalmes se realizarán en lugares en que el conductor no esté sometido a tracción mecánica, si bien el empalme del neutro fiador deberá soportar el 90% de la carga de rotura del cable.

  Figura 25: Empalmes no aislados 

Figura 26: Empalme preaislado 

Confección de empalmes

Ø Preparar los cables a unir de forma que queden orientados y coincidentes entre si. Esta operación es muy importante cuando se utilicen empalmes preaislados.

Ø Cortar de uno en uno los conductores que forman el cable aislado, de forma que al confeccionar los empalmes queden escalonados longitudinalmente.

Ø Retirar el aislamiento de los conductores en la zona del empalme.

Ø Eliminar las rebabas del extremo de los conductores y limpiar.

Ø Introducir el recubrimiento aislante.

Ø Introducir la pieza de conexión y proceder al prensado en forma hexagonal o circular; en los conductores de aluminio puede aplicarse el punzonado profundo.

Ø Limpiar de grasa la cubierta del conductor, desplazar el tubo aislante hasta situarlo centrado al empalme y empezar a contraer de forma alternada partiendo del centro hacia el cable.

Ø Repetir estas operaciones en cada uno de los conductores.

Ejemplos:

Figura 27

Derivaciones

Piezas de conexión paralela con presión por cuña

Ø Están formadas por por una pieza exterior en forma de “C”, dentro del cual se inserta una cuña que presiona los conductores. Van provistas de una envolvente aislante que cubre la pieza de conexión, asumiendo las funciones de aislamiento y protección.

Ø Se utilizan para la conexión de derivaciones de la red principal o para la conexión de acometidas de suministros en BT.

Figura 28

Piezas de conexión paralela con perforación de aislamiento 

Ø Son piezas que disponen de dos canaladuras o alojamientos para cables, una de ellas, la que conecta con el conductor principal, está provista de una zona con aristas cortantes capaces de perforar el aislamiento y no dañar el conductor. Van provistas de una envolvente aislante que cubre la pieza de conexión, asumiendo las funciones de aislamiento y protección. En la mayoría de los casos la envolvente forma un cuerpo con la pieza de conexión. La presión de contacto la proporciona el par de apriete aplicado a los tornillos.

Ø Se utilizan para la conexión a la red de acometidas de suministros en BT así como para la conexión de luminarias en redes de alumbrado público.

Figura 29

Piezas de conexión paralela con presión por cuña

Ø Preparar los cables a unir de forma que queden orientados y coincidentes entre sí.

Ø Retirar el aislamiento del extremo de los conductores que forman el cable derivado y limpiar.

Ø Separar mediante cuñas el conductor sobre el que se va a efectuar la conexión, de modo que puedan efectuarse los trabajos de conexión.

Ø Retirar el aislamiento de los conductores en la zona del empalme.

Ø Limpiar mediante cepillo de púas los cables en la zona donde vaya a efectuarse la conexión.

Ø Preparar la pieza de conexión apropiada para el diámetro de los cables a conectar (el fabricante aporta una tabla de aplicación de cada conector).

Ø Preparar el Impulsoresimpulsor (pequeño cartucho detonador), para cada modelo de conector existe un impulsor apropiado que se identifica por el color de la etiqueta del conector.

Ø Introducir los conductores en la “C” del conector, introducir la cuña de forma que queden posicionados los conductores. Cuando se conecten conductores de aluminio con cobre, se procurará que el conductor de cobre quede en la parte inferior de la conexión.

Ø Posicionar la herramienta como indica la figura 30 y apretar el sistema percutor con la mano hasta que la cuña quede posicionada.

Ø Con un martillo dar un golpe sobre el percutor para provocar la detonación del impulsor, que desplazará la cuña de forma que la “C” se abra ligeramente aportando una presión de contacto constante.   

Ø Cubrir la conexión con masilla o grasa neutra de alto punto de goteo.

Ø Colocar la cubierta aislante de forma que quede correctamente cerrada, para ello se habrán practicado las aberturas apropiadas a los conductores conectados. Asegurarse de que queda cerrada.

Ø Proceder de la forma descrita en cada uno de los conductores que forman el cable.

Figura 30

Piezas de conexión paralela con presión por tornillería

Ø Preparar los cables a unir de forma que queden orientados y coincidentes entre si a la vez formando una pequeña coca para evitar que el agua que pueda deslizarse por el conductor se acumule en el conector.

Ø Retirar el aislamiento del extremo de los conductores que forman el cable derivado y limpiar. Cuando la conexión de estos se realice por perforación de aislamiento no será necesaria esta operación, en su lugar se cortará el final del cable derivado de forma que no sobresalga de la cubierta aislante.

Figura 31

Ø Separar mediante cuñas el conductor sobre el que se va a efectuar la conexión, de modo que puedan efectuarse los trabajos de conexión.

Ø Preparar la pieza de conexión apropiada para el diámetro de los cables a conectar (el fabricante aporta una tabla de aplicación de cada conector).

Ø Colocar la pieza de conexión sobre el cable principal y el derivado presionando ligeramente el tornillo de apriete. Cuando el apriete del derivado se efectúe por diferente tornillo del principal, esta operación se realizará por separado en cada uno de ellos.

Ø Cubrir la conexión con grasa neutra de alto punto de goteo (algunos fabricantes suministran la cubierta aislante con grasa en su interior).

Ø Colocar la cubierta aislante de forma que quede correctamente cerrada, para ello se habrán practicado las aberturas apropiadas a los conductores conectados. Asegurarse de que queda cerrada.

Ø Por las aberturas existentes en la cubierta aislante se introducirá una llave de vaso apropiada apretando primero el tornillo de la derivación hasta que rompa la cabeza fusible tapar la abertura, apretar el tornillo de la conexión al conductor principal hasta que rompa su cabeza fusible y tapar.

Ø Proceder de la forma descrita en cada uno de los conductores que forman el cable.

Figura 32

Continua en: Conexiones Eléctricas (Parte 3ª)
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