Elementos que se utilizan para empalmes entre cables eléctricos (Conectores)

Este artículo mostrare que elementos se deben utilizar para realizar correctamente empalmes eléctricos (conexión entre dos o más alambres/cables eléctricos).

Los conectores están hechos para unir y asegurar los cables eléctricos en construcciones residenciales, industriales comerciales y en general sistemas de cableado eléctrico.

Describiré diferentes tipos de conectores que se utilizan para unir dos o más cables eléctricos.

Conceptos básicos antes de realizar empalmes

Los empalmes entre cables eléctricos, son la conexión o la unión de dos o más cables que conducen electricidad en un edificio.

La tarea de empalmar dos cables es básica y se puede aprender con facilidad, pero si el empalme no se hace correctamente, el sistema eléctrico será inseguro, poniendo en riesgo  la  edificación lo cual podría producir incendios o choques eléctricos.

Los empalmes siempre deberán quedar mecánica y eléctricamente seguros, es decir, lo suficientemente fuertes como para no separarse y lo suficientemente apretado para que no haya pérdida de potencia.

Tipos de conectores para realizar empalmes electricos

Conectores tipo Butt («De extremo»)

Los terminales de conector Butt están diseñados para acoplar, conectar cables sencillos o múltiples. Diseñados esencialmente para funcionar como terminales paralelos, los conectores conectan fácilmente dos cables o un solo cable a dos cables diferentes.

Los conectores se instalan fácilmente pelando ambos extremos de los alambres e insertando los alambres en los extremos del conectador. Para completar la conexión, simplemente sujete y asegure ambos extremos del conector de tope con una herramienta de fijacion.

Cada uno de los estilos a continuación presenta conectores que contienen características variadas, incluyendo clasificación de amperaje, tipo de aislamiento, color y tamaño. Los terminales termorretráctiles cuentan con un aislamiento que sella completamente la conexión cuando se calienta para una conexión segura que previene la corrosión y la extracción del cable.

Los conectores con aislamiento de nylon son una opción de terminal flexible y duradero para una conexión resistente al calor. Los conectores con aislamiento de vinilo son la opción de terminal más económica que rodea y sella completamente la conexión del terminal. El diseño del conector del extremo Cool Seal es una conexión única que corta el tiempo de instalación a la mitad y proporciona una conexión a prueba de humedad sin necesidad de calefacción.

Los conectores de alta temperatura proporcionan protección en entornos extremos que podrían derretir otros tipos de conectores. Una selección de conectores no aislados es ideal para situaciones en las que se pueden usar conectores estándar sin necesidad de requisitos especiales de rendimiento o instalación. Cada tipo de conector a continuación está disponible en tamaños de calibre variable con la asociación de los colores estándar de la industria y las calificaciones.

Conectores rápidos de empalme

Los conectores rápidos de empalme son conectores rápidos y convenientes utilizados para empalmar un nuevo cable en un alambre existente. Simplemente inserte ambos cables y apriete el inserto de metal con unos alicates, luego coloque la cubierta en su lugar.

Estos empalmes rápidos se utilizan comúnmente en aplicaciones para reemplazar o agregar nueva iluminación. La instalación del conector de empalme rápido no requiere separación de cables. Disponible en calibre 22-18, calibre 18-14, calibre 12-10 y calibre 18-14 a 12-10.

Conectores de alambre o conectores resorte:

Los conectores de rosca y/o conectores de alambre se pueden utilizar en la mayoría de las aplicaciones de alambre comerciales o residenciales.  Los conectores de resorte para alambre estándar se hacen para tener una protección dura externa con un resorte de alambre adentro que asegura una conexión rápida y fija.

Los conectores de rosca o conectores resorte de alambre-alambre son similares al conector de cable estándar, a excepción que la carcasa cuenta con lengüetas aladas y una superficie moldeada para proporcionar un mejor agarre. Disponible en cuatro (4) estilos diferentes, los conectores roscados con alas proporcionan la conexión segura que usted necesita para conexiones.

Por otro lado los conectores de cable Push-In son un conector multipuerto diseñado para paneles y dispositivos de iluminación que necesitan una conexión fácil y rápida. Basta con insertar un cable pelado en cada puerto, push-in, y usted ya tiene los cables conectados.

Haga que su proyecto o aplicación se conecte correctamente y con seguridad a una de las tapas de alambre y conectores de alambre que se enumeran a continuación. 

Kit de empalme de alambre subterráneo

Este kit de empalme de alambre subterráneo está diseñado para empalmar con seguridad cables de cobre que están enterrados bajo tierra, tales como líneas de rociadores y líneas de alambre de iluminación exterior. El kit de empalme subterráneo proporciona protección impermeable y es fácil de instalar.

Conector Pigtail – calibre 22-14

Un conector de pigtail está diseñado para la instalación sencilla y la conexión de 2-3 cables de cobre. Con su característica de autoextracción, el conector de cable flexible sólo requiere una presión rápida hacia abajo con unos alicates para completar la conexión.

Cada conector de pigtail contiene un cuerpo aislante ignífugo de nylon y tapa, junto con un sellador de grasa que crea un sello resistente a la humedad. Muchas aplicaciones automotrices y de vehículos cuentan con conexiones de pigtail, pero estos conectores también se pueden encontrar en muchas otras aplicaciones eléctricas, incluyendo señales, accesorios y conexiones de cables de construcción. Simplemente y con seguridad conecte sus cables hoy con un conector de cable.

Deutsch DT Conectores eléctricos

Los conectores DEUTSCH DTP Series están diseñados para aplicaciones de alto desempeño, con carcasas termoplásticas y cables traseros de silicona y sellos de interfaz, lo que los hace extremadamente duraderos y capaces de soportar la exposición a la humedad y un amplio rango de temperatura.

Tienen una clasificación de inmersión IP68 y no muestran defectos después de 100 ciclos de acoplamiento y desenganche. Disponen de un pestillo integrado para acoplamiento, así como wedgelocks para asegurar la alineación de contacto y la retención. Los sistemas están disponibles en configuraciones de 2 y 4 vías. Para completar un ensamblaje del sistema de conectores DEUTSCH DTP, necesitará: una (1) caja de enchufe, una (1) caja de receptáculo, una (1) cuña de enchufe, una (1) cuña de receptáculo y el número apropiado de enchufe y contactos de clavija necesarios para su configuración.

Que dice la norma eléctrica sobre los empalmes

Pueden parecer que los empalmes son solo los toques finales de una instalación eléctrica, pero estos y las terminales son componentes críticos de cualquier sistema eléctrico.

El Código (NEC) exige que siga las instrucciones del fabricante cuando instale el equipo eléctrico (Ver sección 110.3), y esto se aplica a los dispositivos terminales como conectores y terminales. Por ejemplo, si el etiquetado en un dispositivo terminal indica «Adecuado para cables AWG 18-2», puede usar solo conductores tipo cables con ese dispositivo. Si dice «Adecuado para alambre 18-2 AWG», solo puede usar conductores sólidos (Diferencia entre cable y alambre). Si dice «Adecuado para 18-2 AWG», puede usar conductores sólidos o cables con el dispositivo de terminación. Veamos algunas otras consideraciones.

Material de equipo eléctrico terminal (Conector o Terminal)

En la sección 404.14 (C) y 406.2 (C), el Código NEC requiere que utilice terminales y dispositivos de empalme identificados para su uso con el material conductor que desea empalmar.

Los terminales y dispositivos de empalme adecuados solo para aluminio deben marcarse con la nomenclatura AL. Los terminales enumerados para el aluminio suelen tener un antioxidante para reducir el óxido de aluminio, lo que reduce la resistencia del contacto conductor / terminal. Las conectores marcados para aluminio-aluminio vienen con instrucciones detalladas que varían entre cada diseño de conector. Algunos conductores de aluminio requieren cepillado con alambre antes del ensamblaje.

Los conductores de cobre y aluminio no deben hacer contacto entre sí en un terminal o dispositivo de empalme que no esté específicamente  marcado e identificado para este propósito. Los terminales y dispositivos de empalme adecuados para cobre y aluminio deben marcarse como CU / AL o CO / ALR.

Torsiones de apretado

Los terminales deben garantizar buenas conexiones sin dañar los conductores. Para obtener buenas conexiones, siga las especificaciones de par del fabricante, que a menudo se incluyen con las instrucciones del equipo.

Las tablas de torsión genéricas no tienen en cuenta todas las variables que afectan el desarrollo de un valor de torsión para una conexión. Contrariamente a un mito popular, la resistencia de contacto aumenta drásticamente con un exceso de torque. Si tiene el dispositivo pero no el valor de torque, comuníquese con el fabricante.

Hay varias maneras de dañar una llave dinamométrica, desde almacenarla con el resorte comprimido hasta no ejercitar el muelle, y ambas cosas pueden producir lecturas sin sentido al apretar. Afortunadamente, estas herramientas vienen con instrucciones que le dicen cómo obtener la lectura correcta en todo momento.

Tener presente para las terminales

Siga la regla de un solo cable por terminal. Los terminales enumerados para más de un cable deben identificarse para este fin en las instrucciones del equipo o en el terminal.

Asegúrese de hacer coincidir el tamaño del cable y las capacidades de los terminales. ¿Qué pasa si su cable es demasiado grande para la terminal? El diseñador debe pedir equipos con terminales que se acomoden el cable más grande. Pero si se encuentra en la etapa de instalación del proyecto, tiene tres opciones para solucionar el problema:

1. Póngase en contacto con el fabricante o el distribuidor y solicite los terminales, pernos, arandelas y tuercas adecuados.
2. Solicite un dispositivo terminal que se acomode en el extremo del conductor y termine en la terminal.
3. Instale un cable corto en el terminal y empalme con los conductores del circuito.

Empalme correctamente

Es crítico que uses los dispositivos de empalme correctos. Si no usa un dispositivo de empalme marcado, suelde sus conexiones exotérmicamente.

Las aplicaciones especiales, como el entierro subterráneo, requieren dispositivos de empalme marcados para esas aplicaciones. Pero no importa cuál sea la aplicación, no puede usar un accesorio de perno en U diseñado para empalmar cables no eléctricos.

Los fabricantes de conectores aislados de conectores de rosca o resorte sugieren que no se tuerzan manualmente los cables antes de aplicar el conector. Los cables se unirán correctamente si se insertan en línea recta, pero corre el riesgo de hacer una mala conexión si se tuerce previamente. Debe cubrir los empalmes y los extremos libres de todos los conductores, usados ​​o no, con un aislamiento al menos igual al del conductor. Use conectores de cable giratorios o de rosca cuando sea necesario.

La ubicación de los empalmes también es importante. Los conductores deben ser continuos entre todos los puntos del sistema. Debe instalar una caja o cuerpo de conducto en cada punto de conexión, salida, interruptor, unión o punto de conexión del empalme del conductor, con excepciones en estas secciones:

• 312.8 – Gabinete o cajas de seccionammiento.
• 820.3 – CATV
• 725.3 – Control y señalización de clase 2 y 3
• 314.16 – Cuerpos de conductos
• 770.3 – Cable de fibra óptica
• 410.31 – Luminarias
• 640.3 – Sistemas de sonido
• 352.7 – Raceways superficiales
• 800.52 – Telecomunicaciones
• 110.14 (B) y 300.5 (E) – Metro
• 376.56 – Canales

La seccion 314.5 no permite empalmes en conduletas de radio corto. Para otros conductos, observe las limitaciones en el número de empalmes en un recinto dado según 314.16 (C).

Sección  300.14 requiere que deje al menos 6 pulgadas de conductor libre, medido desde el punto donde los conductores ingresan a la caja, en cada salida, unión y punto de conmutación para empalmes o terminaciones de luminarias o dispositivos. Los gabinetes con aberturas de menos de 8 pulg. Deben tener al menos 3 pulg. De conductor libre fuera de la abertura, y no menos de 6 pulg. De conductor libre. Los recintos con una abertura de 8 pulg. O más deben tener al menos 6 pulg. De conductor libre. Sin embargo, los conductores que pasan a través de un gabinete y no se usan para empalmes o terminación no requieren 6 pulg. De conductor libre.

Una cola de cable incorrecta puede causar problemas. La extracción de un dispositivo de cableado, como un receptáculo, no debe interrumpir la continuidad del conductor conectado a tierra (neutro) de un circuito derivado de cables múltiples. Por lo tanto, en dispositivos tales como receptáculos, debe empalmar los conductores a tierra (neutros) entre sí y proporcionar un cable flexible (cable de conexión separado) para las terminaciones del dispositivo. Ver 250.148 (A) para conocer los requisitos de pigtailing para los conductores de conexión a tierra del equipo. Por otro lado, la apertura del conductor caliente o conectado a tierra (neutro) de un circuito de dos hilos durante la sustitución de un dispositivo no causa un riesgo de seguridad, por lo que no es necesario que conecte estos conductores. Los conductores no necesitan ser trenzados para los receptáculos GFCI.

Las terminaciones y empalmes adecuados son fundamentales para el funcionamiento del sistema y la operación segura. Hay muchos detalles para recordar, pero estará bien si usa el equipo adecuado, siga las instrucciones de instalación de los fabricantes y observe las reglas de las ubicaciones de empalme. Una gran parte de las fallas eléctricas proviene de terminaciones y empalmes incorrectos. Asegúrese de que su trabajo no sea parte del problema.

La seccion 110-14 b) de la NTC2050 (Norma aplicable para Colombia) expresa lo siguiente.

Los conductores se deben empalmar o unir con medios de empalme identificados para su uso o con soldadura de bronce, de arco o blanda, con un metal o aleación fusible. Antes de soldarse, los empalmes se deben unir de modo que queden mecánica y eléctricamente seguros y después sí se deben soldar. Todos los empalmes y uniones  y los extremos libres de los conductores se deben cubrir con un aislante equivalente al de los conductores o con un dispositivo aislante identificado para ese fin.

DE ACUERDO A LO ANTERIOR SOLO SE PERMITE EMPALMAR LOS CONDUCTORES CON CONECTORES CERTIFICADOS O ALGÚN TIPO DE SOLDADURA TAL COMO LO EXPRESA EL ANTERIOR ARTICULO.

El Articulo 20.12.2 del retie (Reglamento aplicable para Colombia) dice lo siguiente sobre los empalmes:

• No se deben instalar dos o más conectores o terminales en la misma bornera o al mismo tornillo.
• Debido a las diferentes características del cobre y del aluminio, deben usarse conectores o uniones a presión o terminales soldados y apropiados para el tipo de conductor e instalarse adecuadamente.
• No deben unirse terminales y conductores de materiales distintos, como cobre y aluminio, a menos que el dispositivo esté identificado y aprobado para esas condiciones de uso.
• Si se utilizan materiales como soldadura, fundentes o compuestos, deben ser adecuados para el uso y de un tipo que no cause daño a los conductores, sus aislamientos, la instalación o a los equipos.
• El uso de materiales retardantes, geles o inhibidores de corrosión debe asegurar que no se comprometa la conductividad del empalme, conector o terminal y que la parte del conductor cercana a la unión no produzca corrosión, ni tampoco deterioro a las condiciones dieléctricas del aislamiento.

Nota: No se recomienda el uso de conectores de tipo clip rápidos en conexiones bajo tierra (Resorte y autodesforre) que vienen con la mayoría de los equipos y lamparas,  ya que no son resistentes al agua y se pudrirán, para este tipo de conexiones se deberá utilizar conectores de silicona herméticos, se gasta un poco más de tiempo en su instalación, pero se ahorrará mucho tiempo y dolores de cabeza en los próximos años.

Correcta  conexión de cables a los tornillos

Incorrecta  conexión de cables a los tornillos

Como hacer una conexión entre cables y/o alambres utilizando conectores.

Realización de empalme entre cables y/o alambres con conectores tipo resorte (Twist-on o de rosca):

La imagen a la izquierda muestra un empalme en espiral entre dos alambres por medio de un conector de resorte, para hacer bien esta conexion debes seguir los siguientes pasos:

Pele a aproximadamente 1 pulgada (2.54cm) de aislamiento del extremo de cada cable.

Cuando se deba unir cables eléctricos en la instalación electrifica de una casa, se deberá usar un conector giratorio o de resorte sin soldadura como el que mostramos a la izquierda.

En este caso, la longitud del aislamiento del cable que necesita quitar depende de la cantidad de cables que se unan y del tamaño del conector giratorio o de resorte que va a utilizar.

Una buena practica es no quitar demasiado aislamiento: cuando se ha completado el empalme y se ha instalado el conector twist-on, no debe haber ningún cable desnudo expuesto debajo del borde inferior del conector mecánico, por seguridad.

Si está pelando los cables que no forman parte del sistema eléctrico del edificio o casa, como los cables de los altavoces, es posible que no use un conector mecánico, solo deberá usar cinta, y la longitud del aislamiento del cable que necesita pelar depende de la cantidad de cables que se unan. y su habilidad para girarlos juntos de forma segura.

No dañe el cable durante la extracción del aislamiento: tenga cuidado de no cortar el cable metálico cuando corte el aislamiento para despegarlo.

Si recorta el cable , como se muestra en mi foto (arriba a la izquierda) y en el bosquejo de Carson Dunlop arriba, el riesgo es que el extremo cortado se desprenda más tarde, destruyendo su conexión, y tal vez también se vuelva inseguro. De acuerdo, para ser sincero, el alambre de cobre cortado que se muestra en la foto de arriba había sufrido una paliza durante la extracción e inserción del cable en un receptáculo eléctrico con cableado posterior, descrito por separado
en TAMAÑOS DE ÁREA DE CONTACTO DE CABLE A CONECTOR RECEPTÁCULO y en un compañero articulado en DISPOSITIVOS ELÉCTRICOS CON CABLEADO POSTERIOR .

Enrosque los cables eléctricos juntos firmemente comenzando en o cerca del primer trozo de cable expuesto. Siempre gire los alambres en el sentido de las agujas del reloj. De esa manera, cuando se enrosca un conector giratorio (que también se aprieta girándolo en el sentido de las agujas del reloj) no se desenroscarán los cables. En este artículo, describimos cómo unimos los alambres para obtener un empalme trenzado justo debajo .

Recorte puntos afilados que sobresalgan del extremo del giro. Suelde los alambres retorcidos en el punto donde comenzó el giro.

Asegure el empalme del cable eléctrico completo con un conector giratorio aprobado como se explica a continuación.

Nuestra foto de arriba muestra algunos empalmes en espiral dentro de una caja de conexiones de metal; en este caso, debido a que los cables son de aluminio, los conectores que se muestran no son los adecuados, y estos empalmes son un peligro de incendio.