conocimientos sobre herramientas, conductores y soldadura blanda estudiaremos: herramientas...

Conocimientos sobre herramientas, conductores y soldadura blanda

Estudiaremos:

•Herramientas utilizadas en la rama eléctrica

•Conductores eléctricos

•Manejo de conductores

•Soldadura blanda

01 Conocimientos sobre herramientas, conductores y soldadura blanda

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1. Herramientas usadas en la rama eléctrica

En nuestra profesión usamos algunas herramientas que nos facilitan el trabajo y nos protegen de posibles accidentes. Estas herramientas han de cumplir ciertos requisitos que aseguren la minimización del riesgo de accidentes, y conviene prestar atención a su correcto uso, cuidado y mantenimiento. Dado que el principal agente con el que trabajamos (la electricidad) no es visible, es necesario que todas las herramientas utilizadas estén homologadas para trabajos eléctricos y para el fin al que están destinadas.

Trabajos en tensión: las herramientas han de estar

homologadas y sus características han de ir inscritas

sobre la propia herramienta.


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A. Herramientas básicas

• DestornilladoresDestinados a ajustar tornillos

actuando sobre las hendiduras

realizadas sobre sus cabezas.

Están constituidos por el mango,

el vástago y la punta.

Para nombrar los destornilladores,

se suele hacer uso, además del

tipo de punta, del tamaño del

vástago

en milímetros, del diámetro y de

su longitud, por ejemplo:

destornillador Phillips 4 x 100 mm.

En función del tipo de tornillo que se va a utilizar podemos encontrar una gran variedad de destornilladores.

Ranura

Ranura estrella Phillips

Ranura estrella Pozidriv

Torx

Torx con pin de seguridad

Hexágono interior

Hexágono exterior

Cabezal esférico


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Destornilladores más utilizados en la rama eléctrica:

Destornillador tipo ranura o plano Destornillador tipo Phillips

Destornillador tipo Pozidrive Destornillador: no se usa como herramienta sino como comprobador de

fase o polo activo


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• Alicates

Son herramientas que sirven para sujetar, doblar, cortar, etcétera.Según su función, los hay de muy diversas formas y tamaños. Se nombran por la forma de su boca y/o por su utilidad, y por su longitud en milímetros o en pulgadas.

Los más usados en la rama eléctrica son:

Alicate universal Incorporan una boca múltiple para realizar tareas de sujetar, doblar y cortar.


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Alicate de corte Los podemos encontrar tanto de corte frontal como diagonal, y lo utilizamos para cortar hilos, cables, alambres, etcétera.

Alicate de uso múltiple Cubre la realización de terminales y sirven de ayuda para la conexión a los aparatos eléctricos, curvar conductores, etcétera.


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• Tijeras de electricista

Se utiliza para cortar y pelar conductores de pequeña sección. Son más cortas y de hojas más anchas que las de uso común y tienen aislada su empuñadura.

• Navaja de electricista

Es el complemento de la tijera para pelar mangueras y conductores de sección apreciable. Tiene una hoja ancha y corta. Se hace muy necesaria en las instalaciones de distribución que utilizan conductores de gran sección.


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• Pelahilos

Agrupa las funciones de corte y pelado del hilo. Se utiliza para secciones inferiores a 2.5 mm2. Permite ajustar la longitud y profundidad de pelado del conductor.

• Guías pasahilos

Se usan en instalaciones bajo tubo. De nylon y/o de acero, tienen gran flexibilidad para salvar los cambios de dirección (curvas) de los tubos o canalizaciones.


Formas de utilizar la guía pasahilos

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B. Herramientas especiales

Para los trabajos con tensión es imprescindible el uso de herramientas de seguridad que eviten el riesgo de accidentes. Las más importantes son:• Guantes de seguridad

De material aislante, protegen la mano y el antebrazo.Deben cuidarse de pinchazos y cortes..

• Pantalla protectora

Protege la cabeza y la cara de quemaduras que pueden producirse debido a los arcos eléctricos accidentales.


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• Empuñadura de seguridad

Se utilizan para retirar o sustituir los fusibles del tipo NH, sobre todo en las cajas generales de protección. Para ello se le incorpora al guante en su parte frontal un útil para enganchar este tipo de fusibles.

• Llaves de seguridad

Incorporan una empuñadura aislada de seguridad para actuar sobre tornillos de cabeza hexagonal. Pueden ser del tipo de llave fija plana o acodada del tipo ajustable (llave inglesa).


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C. Herramientas de comprobación en baja tensión

En cualquier instalación es necesario realizar comprobaciones para verificar su buen funcionamiento o localizar averías. Para asegurarnos de que no haya averías en las instalaciones básicas antes de su prueba con tensión, se suele usar el polímetro, un aparato capaz de medir distintas magnitudes eléctricas, como la resistencia eléctrica que usaremos para comprobar la continuidad eléctrica en un conductor o circuito.

Polímetro digital Polímetro analógico


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D. Uso y cuidado de las herramientas

Para trabajar con material que se encuentra bajo tensión, es indispensable que las herramientas dispongan de un aislamiento de seguridad. Es necesario tener en cuenta lo siguiente:

1. Transportar las herramientas sin que sus aislamientos sufran daños.

2. Antes de usarlas, comprobar que el aislante no esté dañado.

3. Mantener las herramientas limpias y secas.

4. En trabajos por encima de la altura de la cabeza, usar gafas protectoras.

5. La limpieza y el orden son necesarios en todos los trabajos.

6. Sólo se deberán utilizar herramientas apropiadas y homologadas.


Para ayudar a comprobar el estado del aislamiento de las herramientas, algunos fabricantes realizan los aislamientos con dos capas de distintos colores de manera que si apreciamos el cambio de color en la parte externa de la herramienta podemos asegurar que ya no reúne condiciones de seguridad en sus aislamientos, por lo que habrá que cambiarla.

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2. Conductores eléctricos

También los conductores eléctricos están regulados por normativas. Aunque existen varias, las más aplicadas son:

• Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT)

• Reglamento sobre Acometidas Eléctricas

• Reglamento de Verificaciones Eléctricas

• Normas Tecnológicas de la Edificación (NTE)

• Normas UNE

• Normativa de la Unión Europea

• Normas particulares de las empresas suministradoras


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A. Conductor eléctrico

Un conductor es un elemento capaz de transportar la energía eléctrica con la mínima dificultad al paso de ésta.

Los mejores conductores son los metales, especialmente el oro y la plata, pero debido a su alto coste se utilizan sólo en casos especiales. Los más usados en instalaciones eléctricas son el cobre y el aluminio, mucho más baratos.


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B. Clasificación de los conductores

Los conductores eléctricos se clasifican según tres criterios: el aislamiento, la forma o constitución del conductor y el número de conductores agrupados en un cable.

Según su aislamiento

• Conductores desnudos

Cuando el conductor no dispone de recubrimiento aislante. Se fabrican de cobre o aluminio, en forma de hilos, barras, perfiles o tubos. Los hilos se suelen utilizar en los tendidos eléctrico de Alta Tensión y las barras, perfiles o tubos en instalaciones de corriente muy elevada.

• Conductores aislados

Son conductores cubiertos por algún material aislante. Están destinados a instalaciones donde, por su configuración, resultaría muy difícil utilizar conductores desnudos, tanto por razones económicas como por la seguridad de las personas e instalaciones.


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Según su forma y constitución

• Cables flexibles

Son los formados por muchos conductores sin aislar de muy pequeño diámetro y arrollados en hélice. Sólo se fabrican en cobre.

• Cables rígidos

Existen dos variantes:

-Formados por un solo conductor cilíndrico. Se fabrican con una sección máxima de 4 mm2. También llamados hilo.

- Formados por varios conductores cilíndricos de mayor diámetro, arrollados en hélice y sin ningún aislamiento entre ellos. Se fabrican a partir de 6 mm2 de sección. También se conocen como semirrígidos.


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Según el número de conductores aislados

• Unipolares. Formados por un solo conductor.

• Bipolares. Formados por dos conductores.

• Tetrapolares. Formados por cuatro conductores.

• Tripolares. Formados por tres conductores.

• Pentapolares. Formados por cinco conductores.

• Multipolares. No se determina el número de conductores.


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Partes de un cable

Dependiendo del tipo de cable, éste se puede dividir en:

• Conductor. Se encarga de transportar la energía y está constituido por metales.

• Cubierta aislante. Impide el contacto directo de dos o más conductores próximos entre sí o con personas o animales.

• Pantalla. Aísla el cable de los efectos electromagnéticos. La pantalla debe estar conectada debidamente a tierra.

• Cubierta metálica. Preserva los cables contra los golpes.

• Cubierta exterior. Protege todo el conjunto de los agentes atmosféricos, así como de roedores, etcétera.


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C. Materiales aislantes

En los cables, para aislar uno o varios conductores, así como para la cubierta exterior, se emplean numerosos materiales aislantes.

Entre los aislantes más comunes, podemos destacar:

• Termoplásticos: se ablandan con el calor y se solidifican con el frío. Son ejemplos el policloruro de vinilo (PVC) y el polietileno (PE).

• Termoestables: no se alteran fácilmente por la acción del calor. Tienen gran dureza y resistencia mecánica. Algunos ejemplos: el polietileno reticulado (XLPE) y el polietileno clorosulfurado (CSP).

• Elastómeros: derivados del caucho, son flexibles y elásticos. Los más importantes son el caucho natural (NR), y los cauchos sintéticos.

• Esmaltes o resinas: al calentarse alcanzan el estado líquido, por lo que se utilizan para tapar poros o para aislar conductores desnudos.


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D. Identificación de cables según los colores de su aislamiento

La ITC-BT-19 del REBT señala que los conductores de las instalaciones deben ser fácilmente identificables mediante los colores que presenten los aislamientos.Cuando exista un conductor neutro en la instalación, o se prevea para un conductor de fase su pase posterior a conductor neutro, se identificará mediante el color azul claro.El conductor de protección será verde-amarillo. Todos los conductores de fase, o en su caso, o aquéllos para los que no se prevea su pase posterior a neutro, se identificarán por los colores marrón o negro. Cuando se considere necesario identificar tres fases diferentes, se utilizará también el color gris.


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E. Designación de los cables

El Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC) fija la normativa de denominación de cables. Ésta utiliza una secuencia de símbolos en el que cada uno de ellos, según su posición, tiene un significado previamente establecido en la norma.Por un lado, están los cables de aislamiento hasta 450/750 V y, por otro, los cables de 0,6/1 KV en adelante. Veremos los más comunes.

• Cables de tensión asignada hasta 450/750 V: es el cable más usado en las instalaciones de interior y se designan según las especificaciones de la norma UNE 20434 «Sistema de designación de los cables». Las normas constructivas por la que se fabrican estos conductores, salvo casos especiales, son las UNE 21031, 21027, 21153, 211002 entre otras.


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• Cables de alta seguridad (AS) y (AS+)

Según la normativa actual, a determinados cables que reúnen unas características constructivas especiales, además de la identificación expuesta anteriormente, hay que marcarlos con las siglas (AS) o (AS+).

- (AS). Alta Seguridad. Indica que este tipo de cable tiene especial comportamiento frente al fuego: no propagación de la llama ni incendio, baja emisión de humos opacos, gases tóxicos y corrosivos.

- (AS+). Alta Seguridad plus o aumentada. Además de las características de AS, tiene una mayor resistencia al fuego. Son de obligada instalación en los circuitos de seguridad de los locales de concurrencia pública.

• Cables de tensión asignada 0,6/1 KV

Se utilizan en instalaciones de acometidas de viviendas, de alumbrado exterior, en locales de concurrencia pública, etcétera. No están armonizados, así que no existe una norma general de designación.


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F. Elección de un conductor

Para elegir un conductor hay que tener en cuenta qué factores intervienen en la instalación; cada una de ellas precisa de valores de corriente eléctrica distintos, según su utilización. La densidad de corriente eléctrica es el cociente que resulta del valor de la intensidad de corriente eléctrica que recorre un conductor dividido por la sección geométrica del mismo.Para cada tipo de instalación suelen fijarse los valores máximos de corriente eléctrica que puede circular. La densidad de corriente admisible depende de varios factores. Conviene señalar, entre ellos, los siguientes:• Los hilos desnudos pierden más fácilmente el calor que los hilos aislados; por consiguiente, soportan mayor densidad de corriente.• Si duplicamos la sección del conductor, el radio de éste aumenta veces.

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G. Sección de los conductores

Se fabrican conductores de diferentes secciones y estos valores están normalizados.

Entendemos por sección nominal la sección en mm2 del conductor: no tenemos en cuenta el aislante, la pantalla ni las cubiertas si las hubiese. No debe confundirse con el diámetro del conductor.

En la norma UNE 20460 -5-523 y su anexo Nacional se recogen en su totalidad los valores de las intensidades máximas admisibles.


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3. Manejo de conductores

Pelado de cables

Cable flexible

Consiste en quitar la parte aislante de un cable de forma que su parte conductora quede al descubierto. Esto permite unir un conductor con otros o conectarlo a los aparatos eléctricos. El pelado se puede realizar con navaja, tijeras o pelahilos. Colocamos el filo sobre el aislamiento y giramos el conductor hasta que el aislamiento quede totalmente cortado, procurando no dañar el cobre con el filo. Una vez cortado el aislante, se separa del cobre manteniendo la navaja al final del corte y presionando con el pulgar sobre el aislante mientras tiramos hacia fuera.


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Tensado de cable rígido

Consiste en dejar los conductores totalmente rectos para mejorar la estética de las prácticas iniciales sobre manejo de conductores. Se pela el cable aproximadamente 10 mm por cada extremo. Cogemos un extremo del cable con los alicates universales, y el otro lo fijamos al tornillo del banco de trabajo, procurando no coger el aislamiento. Se va estirando suavemente hasta que el conductor quede recto.


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Realización de terminales

Consiste en realizar una anilla al final de un cable rígido para poder conectarlo a los tornillos de fijación en los bornes de los aparatos y dispositivos eléctricos que utilizan este tipo de conexionado, cada vez más en desuso. Hay que tener en cuenta varios aspectos:• El tamaño del terminal o anilla va en función al tamaño del tornillo que lo sujetará.• El sentido del terminal debe coincidir con el sentido de apriete del tornillo, que coincide con el sentido de avance de las agujas del reloj.• Al final sólo quedará sin aislante la anilla; el resto del cable debe quedar cubierto por el material aislante.


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• Pelamos una parte del conductor proporcional al tamaño del terminal que vamos a realizar.

• Sujetamos el cable con el alicate de punta redonda y vamos girando hasta formar el terminal.

• Una vez formado el terminal, se coge por el centro con la parte más fina del alicate y se gira en sentido contrario hasta centrarlo (Figura e).

• Por último, cerramos el terminal completamente hasta dejarlo como muestra la Figura f.

Proceso de construcción


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Realización de empalmes de doble torsión o prolongación con cables rígidos

Pelamos los extremos de los dos cables, los cruzamos y arrollamos uno sobre otro, sujetando una parte (con los dedos o sirviéndonos del alicate universal) mientras enrollamos la otra. Luego, hacemos lo mismo con el otro extremo, procurando que los hilos arrollados queden uniformes y apretados. Por último, con la ayuda del alicate universal o de punta plana, terminamos de cerrar la última vuelta en el mismo sentido que el resto, hasta dejar el empalme como muestra la Figura e.


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Realización de empalmes de doble torsión o prolongación con cables flexibles

Pelamos los extremos de los dos cables, los cruzamos y arrollamos los extremos de los conductores uno sobre otro, sujetándolos con los dedos y presionando para que salga apretado y uniforme.Cuando se trata de unir o empalmar cables de dos conductores, realizaremos el mismo proceso para cada conductor, pero teniendo en cuenta que los empalmes queden desplazados uno respecto del otro, como muestra la Figura d.


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Empalme de cola de rata con cable rígido

Pelamos los extremos de dos o tres trozos de cable rígido y colocamos uno sobre el otro formando un ángulo inferior a 90 ºC. Sujetándolo con un alicate universal vamos girando los dos conductores a la vez con los dedos, procurando que queden de forma recta y uniforme.

Para finalizar, la última vuelta se gira con otro alicate o la cortamos, para no hacernos daño con las puntas de los hilos. También podemos utilizar este método para realizar un empalme con tres hilos.


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Cableado y grapeado de cables rígidos

lo más recto posible y tendrá la forma unificada. El curvado

se realiza siempre doblando primero el conductor que queda en el interior. Curvamos el resto de los conductores con los dedos sobre la primera curva, o bien curvando todos los hilos a la vez formando un ángulo de 90º.El grapeado se utiliza para sujetar los hilos a las superficies deseadas o bien entre ellos. Se realiza con un trozo del mismo hilo y procurando que no queden espacios libres entre hilos paralelos. El número de grapas y su colocación no debe ser aleatoria, sino que deben guardar la misma distancia entre ellas y no estar colocadas en las curvas.

Consiste en realizar un trozo de cableado con varios cables rígidos. El cableado será


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Conexionado

Las instalaciones eléctricas requieren seguridad en los empalmes y conexiones. Así pues, el conexionado sobre regletas de conexión requiere mucha seguridad. Pondremos especial atención en que los conductores queden fijados por ambos tornillos de la regleta (en su caso) y en que no haya zonas de los conductores desnudas en ninguno de los dos extremos de la regleta. Hay que evitar las conexiones entre conductores de sección muy diferente.Otra forma de conexión es la que se realiza mediante terminales de presión. Consiste en introducir los conductores dentro de un terminal aislante con un casquillo metálico de la sección correspondiente en su interior. Con un alicate de prensar terminales realizamos el prensado del casquillo y luego le colocamos el aislante.


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Alargadera o prolongador

Cuando se cierran los mecanismos con sus correspondientes tornillos, los cables quedan introducidos en sus correspondientes orificios evitando su deterioro.

Utilizamos una base de enchufe aérea, una clavija y un trozo de cable, haciendo especial hincapié en el manejo de los conductores y el conexionado. Los mecanismos utilizados son todos de conexión por tornillo. Hemos de tener cuidado en colocar correctamente las abrazaderas de goma (en el caso de que la lleve incorporada), que sirven para proteger el aislamiento de los conductores.


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Lámpara portátil

Utilizamos una clavija, un interruptor aéreo, un portalámpara aéreo y un trozo de cable. Los extremos del cable van conectados uno a la clavija y el otro al portalámparas.Para colocar el interruptor, cortamos uno de los dos conductores, conectando los dos extremos resultantes a los bornes del interruptor. Hacemos pasar directamente el

otro conductor por el interior del interruptor, de forma que permita su cierre correctamente. Tendremos cuidado en colocar correctamente las abrazaderas y cerrar adecuadamente los mecanismos para no deteriorar los cables.


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4. Soldadura blanda

Consiste en la unión de dos metales mediante el aporte por fusión de una aleación metálica compuesta por estaño en una proporción de 60% y plomo, en un 40%. Se fabrica en forma de hilo de «estaño» con diferentes diámetros. La aleación funde a una temperatura de 150 ºC, aunque después será utilizada a una temperatura superior (400 ºC). La herramienta que proporciona la temperatura necesaria es el soldador eléctrico, compuesto fundamentalmente por tres partes:•Mango: elemento que permite la manipulación. •Resistencia interna: produce el calentamiento necesario. •Punta de soldar: transmite el calor de la superficie exterior del alojamiento metálico de la resistencia a la zona de soldadura. La punta está fabricada de cobre y ha de estar siempre en buenas condiciones (sin suciedad ni óxido).


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Al realizar una soldadura, por ejemplo el estañado del extremo de un cable flexible, primero aplicamos calor a la zona que se va a soldar y luego aplicamos un poco de estaño entre la punta del soldador y dicha zona, para que al fundirse el estaño conduzca el calor hasta ella.A continuación, se va aplicando estaño directamente sobre el conductor, que al irse fundiendo penetra entre los cablecillos. Al mismo tiempo,

vamos desplazando la punta del soldador y el hilo de estaño hasta recorrer toda la zona que se va a soldar. La soldadura, tiene que enfriarse de modo natural, sin que soplemos o la mojemos para apresurarnos.


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Antes de realizar la soldadura es necesario preparar adecuadamente los componentes, conductores y otros elementos que vayan a ser soldados, realizando una sujeción mecánica o mediante la inserción en elcircuito impreso, siempre teniendo en cuenta que la soldadura es una conexión eléctrica que no garantiza una resistencia mecánica alta entre los puntos o superficies que se unen. El soldador se utilizará el tiempo imprescindible para calentar el terminal que se va a soldar. Una vez adquirida la temperatura ideal, será dicho terminal el punto de conducción del calor, de forma que fluya la cantidad suficiente de estaño para recubrir el terminal y el taladro del circuito.


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Cuidados y mantenimiento del soldador

• Hay que tener sumo cuidado para no quemarse con el estaño caliente.

• No hay que dejar el soldador permanentemente encendido; cuando adquiere mucha temperatura la punta se recubre de una capa de óxido.

• Debemos limpiar el soldador frecuentemente.

• Al finalizar, hay que dejar enfriar el soldador antes de guardarlo.

• Debemos guardar el soldador en un lugar que no sea muy húmedo para evitar que se oxiden sus partes metálicas.

• Si la punta está muy deteriorada, hay que estañarla de nuevo.

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