Unidad 2 cableado

I.E.S. ALDONZA LORENZO Unidad 2

UNIDAD 2: CABLEADO Y CONEXIONE

S

Curso 2014-2015

OBJETIVOS

• Conocer los diferentes tipos de cables utilizados en el interior de equipos.

• Manipular los tipos de cables que se utilizan en los equipos.

• Conocer las herramientas para el trabajo con cables.

• Conocer los elementos utilizados en el interior de equipos para el guiado de cables.

• Utilizar diferentes técnicas para el guiado y fijación de


CONTENIDOS

• Cables y sus tipos.o Unipolares.

▪ Con funda.▪ Esmaltados.

o Multipolares.▪ Apantallados.▪ De cinta.

o Fibra óptica.o Circuitos impresos.

• Herramientas para trabajar con cables.

o Pelacables.o Pelamangueras.o Pinza pelacables.o Peladora eléctrica de

hilos esmaltados.o Herramientas para cables

de fibra óptica.• Guiado y fijación de cables.

o Fundas y mallas protectoras.

o Tubos flexibles de fibra de vidrio.

o Fundas tranzadas de poliéster.

o Fundas termoretráctiles.o Bridas.o Cinta helicoidal.o Sistema de identificación

del cableado.

• Terminaciones de cables.o Crimpado o

engastado.o Terminales y

punteras.o Tenazas de crimpar

o engastar.o Bornes y

conectores.▪ Regletas o

clemas.▪ Bornes

enchufables.▪ Conectores

cable-cable.▪ Conectores

cable-placa.▪ Conectores

placa-placa.• Soldadura blanda.

o El estaño.o Decapante.o Soldador.o Desoldador.

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

• Se han identificado los diferentes tipos de cables utilizados en el interior de equipos.

• Se han relacionado las herramientas para el trabajo con cables y su función.

• Se han realizado operaciones con cables.• Se han identificado los diferentes elementos utilizados en interior de

equipos para el guiado de cables.• Se ha simulado el guiado de cables en un prototipo de madera.• Se ha identificado los diferentes tipos de conectores y bornes utilizados

en el interior de equipos.

Unidad 2: Conexiones y cableado Instalaciones eléctricas y domóticas curso 2014-2015

• Se han crimpado terminales y punteras en diferentes secciones de cables.

• Se han realizado empalmes de cables mediante la técnica de soldadura blanda.

• Se han solado cables en una placa de circuito impreso de prototipos.• Se ha operado con autonomía en las actividades propuestas.• Se han realizado los trabajos con orden, limpieza y respetando la

normas de seguridad.• Se ha mostrado una actitud responsable e interés por la mejora del

proceso.• Se ha trabajado de forma coordinada con otros compañeros para

realizar actividades de grupo.

Contenido1. CABLES Y CONDUCTORES 3

1.1 Tipos de conductores eléctricos 4

1.1.1 Clasificación según el material conductor 4

1.1.2 Clasificación según su constitución 4

1.1.3 Cables de cinta 5

1.1.4 Cables esmaltados 5

1.1.6. Cable de fibra óptica 6

2. CARACTERISTICAS DE LOS CONDUCTORES 6

2.1 Color del aislamiento 6

2.2 Sección de un conductor 6

2.3 Tensión asignada 7

3. Herramientas para trabajar con cables 7

4. Guiado y fijación de cables 8

4.1 Fundas y mallas protectoras 8

4.1.1 Tubos flexibles de fibra de vidrio 8

4.1.2 Fundas trenzadas de poliéster 8

4.1.3 Fundas termoretractil 9

4.1.4 cinta helicoidal 9

4.1.4 Sistema de identificación del cable 9

5 TERMINACIONES DE CABLES 10


5.1 Terminales y punteras 10

6. SOLDADURA BLANDA 10

6.1 CARACTERÍSTICAS DE LA SOLDADURA DE ESTAÑO 11

6.2 CARACTERÍSTICAS DEL SOLDADOR. 11

.6.4 CARACTERÍSTICAS DE UNA BUENA SOLDADURA. 12


1. CABLES Y CONDUCTORES

Los términos conductor y cable se utilizan habitualmente , pero existen pequeñas diferencias

• Conductor: Material metálico ( cobre o aluminio) por el que circula una intensidad en un circuito eléctrico

• Cable: Conjunto formado por conductor y capa de material aislante que lo rodea

1.1 Tipos de conductores eléctricos

Los conductores eléctricos se pueden clasificar en función de varios criterios

1.1.1 Clasificación según el material conductor

Los materiales más utilizados son

• Cobre: de gran resistencia eléctrica. Utilizado en la gran mayoría de los conductores

• Aluminio: Presenta mayor resistencia eléctrica, pero es más fuerte y resiste mejor los esfuerzos mecánicos

1.1.2 Clasificación según su constitución

Desde el punto de vista de la constitución interna del conductor, y dependiendo del número de hilos que lo forman, podemos distinguir

• Rigido ( o unipolar rigído): formado por un único alambre o varios almabres muy


gruesos. Hay que tener mucho cuidado con su manejo, pues si sufren un pequeño corte, este puede provocar la rotura total del conductor

•• Flexible ( o unipolar flexible): Formado por

gran número de alambres muy finos, que son fácilmente deformables y resistentes a la rotura

• Manguera (o multipolar): Constituidos por varios cables unipolares, cubiertos por una funda común, que es

necesario retirar para acceder a ellos.

Los más comunes son los utilizados para la alimentación de pequeños electrodomésticos. Que disponen de 3 cables. En ocasiones además de la funda protectora, pueden estar protegidos por una

pantalla o malla.

• Apantallados: Tipo de cable multipolar, en el que uno de los conductores está en formato de malla y el resto como conductores normales. Se utilizan en audio y telecomunicaciones, cuando los cables pueden sufrir interferencias electromagnéticas. Como se ha mencionado la malla es otro cable más y debe estar conectado correctamente

•

1.1.3 Cables de cinta

O

denominados cables flexibles, son cables multipolares que tiene forma plana. Constituidos por un cierto número de conductores flexibles. Se

utilizan en el interior de equipos informáticos y se identifica el primer pin mediante un color (principalmente rojo)

1.1.4 Cables esmaltadosSe trata de cables de tipo rígido cuya principal característica es que

se encuentran asilados en toda su longitud, pero con


una fina capa de barniz o esmalte. Utilizado en motores eléctricos, y bobinas

1.1.6. Cable de fibra óptica

Cables de vidrio muy finos permiten transportar gran cantidad de datos en formato digital a largas distancias. Formados por un revestimiento, que pueden tener varias capas. Requiere el uso de herramientas especiales

2. CARACTERISTICAS DE LOS CONDUCTORES

2.1 Color del aislamientoEl color del aislamiento sirve para diferenciar su uso en la instalación. EL código de colores, lo establece el reglamento de baja tensión

COLOR USO DEL CONDUCTORMarrón Conductor de fase (l1)Negro Conductor de fase(l2)Gris Conductor de fase (l2)Azul Conductor Neutro(N)Verde Amarillo Conductor de Protección


2.2 Sección de un conductor

La sección de un conductor es la superficie útil por la que se puede circular el flujo de electrones que forma la corriente eléctrica. Únicamente se tiene en cuenta la parte metálica del mismo, sin tener en cuenta el aislamiento.

Se mide en mm2.

Cuanto mayor sea la sección de un conductor, mas electrones podrán circular y más intensidad de corriente será capaz de transporta. Por tanto, deberá usarse un conductor de una sección u otra dependiendo de la potencia de los receptores del circuito. Aunque también pueden influir otros factores como la caída de tensión…

Al moverse los electrones producen calor, de modo que si la intensidad de corriente que circula por un cable es muy elevada, puede suceder que ese calor rompa el cable. La intensidad máxima que puede soportar un cable sin romperse se denomina intensidad máxima admisible.

Los fabricantes de cables comercializan cables de secciones normalizadas, 1,5 mm2,2,5mm2, 4mm2,6mm2…

2.3 Tensión asignadaDel aislamiento de un determinado conductor, depende directamente el

voltaje o tensión máxima que podrá soportar dentro de la instalación eléctrica. A eso se le denomina tensión asignada, y expresa el nivel de referencia para el que se ha diseñado el cable.

En un sistema de corriente alterna,, la tensión debe ser asignada, por lo menos igual a la tensión nominal del sistema. Si se somete el cable a diferencias de potencial superiores a la tensión asignada, el material aislante puede perder sus propiedades; pudiendo llegar a romperse

TENSIÓN ASIGNADA A CONDUCTORES DE BAJA TENSIÓN100/100v 300/300V 300/500V 450/750V 0,6/1kVLos más habituales son 450/750V y 06/1Kv

3. Herramientas para trabajar con cablesEl manejo de los cables requiere utilizar de forma continuada

operaciones de corte y pleado. Para ello se pueden utilizar algunas de las herramientas de propósito general vistas anterioremente, pero existen otras


específicas.

• Pelacables. Herramienta ideal para pelar cables eléctricos, pues permite una operación rápida y limpia

• Peladora eléctrica de hilos esmaltados: Diseñado para el bobinado de máquinas eléctricas, utilizada para retirar el barniz de los cables esmaltados.

• Herramientas para fibra óptica: EL corte y pelado de estas herramientas requiere de herramientas específicas de gran precisión

4. Guiado y fijación de cables

La organización de cables es vital, ya que de ello depende su durabilidad y exención de fallos.

4.1 Fundas y mallas protectorasSon elementos con forma tubular por cuyo interior se guían los cables y pueden ser de diferentes tipos

4.1.1 Tubos flexibles de fibra de vidrioConocidos como macarrones, son fundas aislantes muy flexibles que se utilizan para el guiado, aunque pueden encontrarse en todo tipo de electrodomésticos. Formados por trenzas de fibra de vidrio barnizadas con


resina de silicona.

4.1.2 Fundas trenzadas de poliésterSe trata de fundas en forma de tubo, formada por

hilos de poliéster trenzados entre sí. Se cortan fácilmente con una tijera aunque se debe aplicar calor para evitar el deshilachado. Se recomiendan en lugares para el guiado de cables en lugares donde no se van a modificar el cableado una vez finalizado.

4.1.3 Fundas termoretractilSon materiales que se contraen con el calor, se utiliza para cubrir

empalmes entre conductores eléctricos. Asegurando su aislamiento

4.1.4 cinta helicoidalCinta plástica que se encuentra enrollada helicoidalmente en forma de

tubo, no es necesario desconectar el cable para su inserción y permite gran flexibilidad


4.1.4 Sistema de identificación del cable

Consiste en etiquetar los dos extremos de cada cable con un código de forma que con un simple vistazo se localice el circuito y en el esquema.

5 TERMINACIONES DE CABLES

El crimpado o engastado consiste en poner terminales o punteras en los extremos de cables eléctricos

Utilizado ampliamente en equipos eléctricos y electrónicos.

5.1 Terminales y punterasSon pequeñas piezas que disponen de un orificio adaptado a la sección

del conductor para el que fue diseñado y un cabezal sobre el cual se realizará la conexión con el dispositivo eléctrico.

Puede ser de horquilla, de ojal, de puntera… y pueden disponer o no de funda aislante, aunque es necesario aislarlo aunque sea con una funda termoretractil.

No se pueden utilizar secciones de cables superiores o inferiores al diseñado por el terminal, ya que la unión no se realizará de forma adecuada, tampoco deben insertarse más de uno o dos cables por terminal.


6. SOLDADURA BLANDA

Soldar, tecnológicamente hablando, es unir sólidamente dos piezas metálicas, fundiendo su material en el punto de unión, o mediante alguna sustancia igual o parecida a ellas. Las soldaduras pueden ser duras o blandas: entre las soldaduras duras se encuentran la soldadura eléctrica por arco, la soldadura eléctrica por puntos, la soldadura oxiacetilénica, etc. Entre las soldaduras blandas, es decir, las que funden a menos de 200 ºC, se encuentra la soldadura con estaño, que es la que nos interesa para su aplicación en Electrónica.

6.1 CARACTERÍSTICAS DE LA SOLDADURA DE ESTAÑO

La soldadura con estaño consiste en unir dos fragmentos de metal (habitualmente cobre, latón o hierro) por medio de un metal de aportación (habitualmente estaño) con el fin de procurar una continuidad eléctrica entre los metales que se van a unir. Esta unión debe ofrecer la menor resistencia posible al paso de la corriente eléctrica; para ello, la soldadura debe cumplir una serie de normas con el fin de conseguir una unión eléctrica óptima. Un factor fundamental es la calidad del estaño: éste debe tener una mezcla de 60-40, es decir, una aleación de 60% de estaño y 40% de plomo; se elige esta aleación por la siguiente razon: El estaño puro funde a 232 ºC y el plomo puro funde a 327 ºC; sin embargo una aleación de estos dos metales funde a una temperatura mucho menor, concretamente la proporción citada de 60-40 funde a una temperatura de 190 ºC. Otro agente de primordial importancia es la limpieza: para realizar una buena soldadura, los metales que se van a soldar deberán estar totalmente limpios de suciedad, grasa,


óxido, etc. Para su limpieza existen diversos métodos, pero el más cómodo y limpio es el del estaño con alma de resina; se trata de un hilo de estaño suministrada en carretes, en cuyo interior se ha dispuesto uno o varios hilos de resina (Figura 6.1); esta resina, al fundirse con el calor del soldador, será la encargada de desoxidar y desengrasar los metales, facilitando enormemente la labor de soldadura con estaño.

6.2 CARACTERÍSTICAS DEL SOLDADOR.

El soldador utilizado en electrónica deberá ser de los denominados tipo lapicero; reciben este nombre porque para utilizarlos se toman con la mano como si se tratara de un lapicero. En la figura 6.2.a se muestra el despiece de un soldador de lapicero de los más utilizados en electrónica. En 6.2.b se ven los nombres de las partes que lo forman y en la figura 6.2.c se muestran varios tipos de puntas para soldadores de lapicero. La potencia del soldador no deberá ser mayor de 40 vatios (pues se podrían deteriorar los materiales o los componentes que se van a soldar) ni menor de 20 vatios (pues en algunos casos no

Figura 6.2.c

se conseguiría una buena soldadura). La tensión de funcionamiento deberá ser la disponible en el lugar utilizado, normalmente será 220 voltios. El cable de conexión a red será resistente y, a ser posible, con funda ignífuga (sin posibilidad de quemarse). Existen diversos tipos de puntas aptas para electrónica; la más conveniente es la punta fina o, en su defecto, la punta plana. Hay en el mercado puntas de larga duración; éstas se deben limpiar con cuidado y no limarlas ni lijarlas, pues se eliminarían las capas de protección. se muestra una punta de este tipo, indicando las capas protectoras aplicadas. El


soldador, sin llegar a ser una herramienta peligrosa, sí es preciso utilizarlo observando gran precaución, puesto que alcanza altas temperaturas y puede producir quemaduras a ciertos materiales o, lo que es peor, a los tejidos humanos.

.6.4 CARACTERÍSTICAS DE UNA BUENA SOLDADURA.

Aunque para conseguir efectuar una buena soldadura lo mejor es la experiencia, para comenzar podrían seguirse los siguientes pasos:· Comprobar que el soldador ha adquirido la temperatura adecuada acercando el hilo de estaño a la punta: si aquél se funde con facilidad, el soldador está dispuesto para su utilización.· Preparar los elementos o piezas que se quieran soldar.· Acercar la punta del soldador a la unión de ambas piezas, con el fin de caldearlas; mantenerlo así durante unos segundos. Es conveniente que la punta del soldador tenga un poco de estaño, pues se facilita la transmisión de calor.· Transcurrido ese tiempo, acercar el hilo de estaño a la zona de contacto del soldador con las piezas que se van a soldar, comprobando que el estaño se funde y se reparte uniformemente por las zonas caldeadas.· Cuando se crea que es suficiente el estaño aportado, retirarlo, manteniendo el soldador unos segundos.· Transcurridos dos o tres segundos, retirar el soldador sin mover las piezas soldadas.· Mantener las piezas inmovilizadas hasta que el estaño se haya enfriado y solidificado; nunca se soplará la soldadura, pues sólo se conseguiría un enfriamiento prematuro que daría como resultado una soldadura fría, mate y, en definitiva, defectuosa.· Comprobar que la soldadura queda brillante, sin poros y cóncava. En caso de que cualquiera de estas condiciones no se cumplieran, limpiar de estaño las piezas y volver a comenzar el


proceso.En la figura 6.3 se pueden ver diferentes tipos de soldadura para diversas piezas: a la izquierda se han dibujado varias soldaduras correctas y a la derecha, varias incorrectas.

RELACIÓN DE EJERCICIOS UNIDAD 2: CABLEADO

Un cable unipolar-

a) Es siempre rígido.

b) Tiene varios cables baj o un mismo aislante.

c) Es solamente flexible.d) Está formado por un único conductor.

Un cable apantallado:

a) Tiene uno de sus conductores con formato de malla.

b) Es el que se utiliza para las pantallas de televisión.

c) Es un cable multipolar.

d) Es un cable unifilar

. En un cable plano:

a) El orden de los hilos o vías es indiferente.

b) Se ha de identificar cuál es el primer hilo del conj unto.c) Se pueden hacer empalmes con cinta aislante.

d) Todos los hilos están unidos eléctricamente entre sí.

Los cables esmaltados-a) Se utilizan para construir bobinas y devanados.b) No tienen aislante.

c) Son flexible

d) Son de tipo multipolar.

Se denomina PCB a:

a) Un tipo de cable.

b) Un tipo de aislante.c) Una placa de circuito impreso.

d) Los componentes que se sueldan en las placas de cir cuito i m p r e s o .

Para cortar o pelar un cable de fibra óptica se utiúza :

a) Un alicate universal.

b) Una ti¡ era bien afilada.

c) Una peladora eléctrica.d) Una herramienta diseñada específicamente para ello.

7. Se denominan fundas termorretráctiles a:a) Las que se encogen cuando se les aplica calor.b) Las mallas de poliéster.

c) Los tubos de fibra de vidrio.

d) Los aislantes de los cables multipolares.

8. La operación de crimpado consiste en:

a) Cortar cables de gran sección.

b) Poner terminales.

c) Soldar un conector a una placa de circuito impreso.d) Soldar un cable.

9. En un terminal o puntera diseñado para alojar dos cables-

a) Solamente se pueden conectar dos cables para los que ha sido diseñado.


b) Se pueden conectar cables de mayor sección si se le cortan algunos de sus hilos.

c) Se pueden conectar uno o dos cables.d)Se pueden conectar tres o más cables si se adaptan al hueco de la puntera.9. ¿Cuáles de estas respuestas no son correctas enrelación c o n losterminales y las punteras:

a) Se pueden reutilizar.

b) Pueden estar aislados o no.

c) Pueden tener diferentes formas y tamaños.

d) Es necesario soldar siempre el cable al terminal.

10. Las regletas con aislante cerámico:

a) No existen.

b) Se utilizan en equipos que generan mucho calor.

c) Se sueldan a las placas de circuito impreso.

d) Tienen uso en equipos informáticos.

12. Los conectores denominados cable-cable:

a) Se sueldan a las placas de circuito impreso.

b)Por un lado se conectan a un cable, y por el otro a un dispositivo eléctrico.c)Se utilizan para unir dos líneas de cables.d)Una de las partes de conector es una placa de circuito impreso.13. La aleación del estaño u t i l i z a d a e n aplicaciones eléctricas y electrónicas tiene una proporción de:

a)60 %. de estaño y 40 ’/.de plomo.b)40 ’/.de estaño y 60 ’/.de plomo.

d. 50 ’/.de estaño y 50 '/.de plomo.e. No tiene plomo.

14. ¿Cual de los siguientes materia leses el que mejor conduce la electricidad?o Alumnioo Cobreo PVC

15. Un conductor compues topor una gran cantidad de almabres muy finos es:• Multiconductor• Flexible• Rígido16. Un conductor neutro es

o Marróno Azulo Verde-amarillo

17. Cuanto ma yorsea la potencia de un receptor eléctro:• Mayor sera la itensssidad y por tanto lasección del conductor será mas pequeña• Menor será la intensidad, y por tanto la sección de lconductor será más grande• Ninguna de las opciones es correcta18. Un conductor desnudo puede utlizarse• Siempre,• nunca• solo si existe una gran disstancia de seguiridad o si está connectado a tierra


• 19. El método de trabajo para el correcto montaje de un conductor en instalación eléctrica es en orden de realizacióno Corte-pelado-conexióno conexión-corte.peladoo pelado-conexión-corte

20. ¿Cual de estos colores no corresponde al de un conductor de fase?o Negro,o griso rojo

21. ¿COmo se denomina a una manguera tetrapolar con conductores de 4mm2?• Manguera de 2x4mm2• Manguera de4x2mm2• Mangguera d e4x4 mm222. ¿Cual de las siguientes seccion es no están normalizadas• 1.5 mm2• 3mm3• 6mm223.

ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN

¿ Que diferencía hay entre cable y conductor?Responde a la siguientes preguntas• ¿es posible encontrar conductores sin aislamiento en una instalación?• ¿Que medidas hay que adoptar en una situación como la anterior?

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