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SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL ELECTROTECNIA MANUAL DE APRENDIZAJE ELECTRICIDAD BÁSICA CÓDIGO: 89001584 Profesional Técnico ELECTRICIDAD BÁSICA ORDEN DE EJECUCIÓN 1 Medir calibre de alambre conductor. 2 Medir calibre de cable conductor. 3 Medir calibre de cordón conductor....

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SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL

ELECTROTECNIA

MANUAL DE APRENDIZAJE

ELECTRICIDAD BÁSICA

CÓDIGO: 89001584 Profesional Técnico

ELECTRICIDAD BÁSICA

N°

ORDEN DE EJECUCIÓN

1 Medir calibre de alambre conductor. 2 Medir calibre de cable conductor. 3 Medir calibre de cordón conductor.

MATERIALES / HERRAMIENTAS / MÁQUINAS

Alambre conductor N°16,14,12,10,8 AWG-TW . Alambre conductor N°1.5, 2.5, 4, 6, 10 mm -TW. Cable conductor N°14,12,10,8,2,1/0 AWG-TW. Cable conductor N°250, 350 MCM-TW. Cable conductor N°4,10,15,35,70,150 mm-TW. Cordón conduct.N°18,2x16,2x14,3x16,3x14 AWG. Cordón conductor N° 0.75, 2x1.5, 3x2.5, 50 mm. Alicate universal de 6". Alicate de corte diagonal de 5". Cuchilla de electricista. Micrómetro 0.25 mm con precisión de 0.01 mm.

DENOMINACIÓN HT : 01

REALIZA MEDICIÓN DE CALIBRE DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS

ELECTRICISTA INDUSTRIAL

ELECTROTECNIA

TIEMPO: 8 horas

HOJA:1/1

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ELECTRICIDAD BÁSICA 1.1. MEDIR CALIBRE DE ALAMBRE CONDUCTOR. Es obtener el calibre del alambre conductor, ubicando el hilo del conductor entre los topes del micrómetro, a presión de ajuste adecuado, midiendo para obtener el calibre de conductor, relacionándolo con el catálogo de los fabricantes de conductores eléctricos. Su aplicación es al cambiar un alambre conductor por otro de igual calibre, al instalar se debe colocar el calibre adecuado del conductor y al comprar se debe verificar el calibre del conductor. Además se debe saber que el calibre determina su capacidad del conductor para conducir corriente. PROCESO DE EJECUCIÓN. 1er. Paso. Retire con la cuchilla 2,5 cm de aislamiento del conductor.

NOTA Puede usar un pelacable para esta operación.

PRECAUCIÓN. Al usar la cuchilla, tener presente el sentido correcto de corte del aislante del conductor, orientar el filo y DESPLAZAR LA CUCHILA HACIA AFUERA, nunca hacia la mano que sujeta el conductor, podría cortarse. Dar a la cuchilla la inclinación necesaria, de manera de facilitar el corte y no dañar el hilo conductor, sobre todo, si este es de pequeño diámetro.

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ELECTRICIDAD BÁSICA 2do. Paso. Calibre con el Micrómetro: a) Identifique al alambre conductor (este puede ser unipolar, bipolar, tripolar, tetrapolar, etc.)

b) Coloque el hilo del conductor entre los topes de medición del micrómetro.

c) Mide el diámetro del hilo, girando el tambor de la regla milimétrica. d) Calcule el área transversal del hilo.

e) Ubique en la tabla, el calibre del hilo a través del área transversal (sección real) en A.WG o en mm2.

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ELECTRICIDAD BÁSICA

TABLA DE CALIBRACIÓN

SISTEMA AMERICANO CALIBRE SECCIÓN REAL AWG-MCM mm 2 1000

SISTEMA METRICO CALIBRE mm 2

506,70 500 400

750 600

380,00 304,00 300

500

253,40 240

400

202,70 185

350 300

177,40 152,00 150

250

126,70 120

4/0

107,20 95

3/0

85,02 70

2/0 1/0

67,44 53,51 50

1

42,41 35

2

33,63

EQUIVALENCIA CIRC. MILL 1 000 000 987 000 789 000 750 000 600 000 592 000 500 000 474 000 400 000 365 000 350 000 300 000 296 000 250 000 237 000 211 600 187 000 167 000 138 000 133 100 105 600 98 700 83 690 69 100 66 360

Continúa……

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ELECTRICIDAD BÁSICA

SISTEMA AMERICANO SISTEMA METRICO EQUIVALENCIA CALIBRE SECCIÓN REAL CALIBRE CIRC. MILL AWG-MCM mm2 mm 2 3 52 620 25 49 300 4 21,15 41 740 16 31 600 6 13,3 26 240 10 19 700 8 8,37 16 510 6 11 800 10 5,26 10 380 4 7 890 12 3,31 6 530 2,5 4 930 14 2,08 4 110 1,5 2 960 16 1,31 2 580 1 1 970 0,9 1 773 18 0,821 1 620 0,8 1 576 0,75 1 480 0,6 1 182 20 0,517 1 020 0,5 987 22 0,324 640 f) Designe al conductor con la denominación correcta del calibre, por ejemplo: Tipo de conductor

Designación

Conductor unipolar

14 AWG

Conductor bipolar

2 x 14 AWG

Conductor tripolar

3 x 14 AWG

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ELECTRICIDAD BÁSICA g) Complete la tabla de calibración indicada, con los alambres conductores propuestos. CALIBRE DE ALAMBRE CONDUCTOR PROPUESTO Nº

NÚMERO DE CONDUCTORES

DIÁMETRO DEL HILO

ÁREA TRANSVERSAL DEL HILO

CALIBRE DEL HILO

DESIGNACIÓN DEL CALIBRE DEL CONDUCTOR

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

OBSERVACIÓN. Antes de usar el micrómetro no olvide limpiar perfectamente las caras de medición del husillo y el yunque, o no obtendrá mediciones exactas. Para efectuar las mediciones correctamente, es esencial que el objeto a medir se limpie perfectamente del aceite y polvo acumulados. Para el manejo adecuado del micrómetro, sostenga la mitad del cuerpo en la mano izquierda, y el manguito o trinquete (también conocido como embrague) en la mano derecha, mantenga la mano fuera del borde del yunque. El trinquete es para asegurar que se aplica una presión de medición apropiada al objeto que se está midiendo mientras se toma la lectura. Inmediatamente antes de que el husillo entre en contacto con el objeto, gire el trinquete suavemente, con los dedos. Cuando el husillo haya tocado el objeto de tres a cuatro vueltas ligeras al trinquete a una velocidad uniforme (el husillo puede dar 1,5 o 2 vueltas libres). Hecho esto, se ha aplicado una presión adecuada al objeto que se está midiendo. Después de usar el micrómetro el mantenimiento adecuado del micrómetro es esencial, antes de guardarlo, no deje de limpiar las superficies del husillo, yunque, y otras partes, removiendo el sudor, polvo y manchas de aceite, después aplique aceite anticorrosivo. ELECTROTECNIA

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ELECTRICIDAD BÁSICA 3er. Paso. Calibre con el Disco Calibrador o Galga: a) Deslice el extremo desnudo de cada conductor en las ranuras del calibrador de disco hasta encontrar aquella en que se introduzca sin mucha esfuerzo.

b) El número de calibre de este se encontrara marcado en el disco frente a la ranura utilizada.

CONSERVACIÓN Y CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE. Los residuos de aislante y cobre que se pudieran dar durante el proceso de la tarea deberán ser depositados en los tachos correspondientes. Los papeles que utilizó para fines de cálculo, si no van hacer usados, deben ser depositados en el tacho de color azul (papeles y cartones).

1.2. MEDIR CALIBRE DE CABLE CONDUCTOR. Es obtener el calibre del cable conductor, ubicando uno de los hilos del conductor entre los topes del micrómetro, a presión de ajuste adecuado, midiendo y siguiendo un proceso de cálculo, para obtener el calibre del conductor, relacionándolo con el catálogo de los fabricantes de conductores eléctricos. ELECTROTECNIA

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ELECTRICIDAD BÁSICA Su aplicación es al cambiar un cable conductor por otro de igual calibre, al instalar se debe colocar el calibre adecuado del conductor y al comprar se debe verificar el calibre del conductor. Además se debe saber que el calibre determina su capacidad del conductor para conducir corriente. PROCESO DE EJECUCIÓN. 1er. Paso. Retire con la cuchilla 2,5 cm. de aislamiento del conductor. 2do. Paso. Calibre con el Micrómetro: a) Identifique el cable conductor (este puede ser unipolar, bipolar, tripolar, tetrapolar,...).

b) Separe uno de los hilos del cable conductor y coloque el hilo entre los topes de medición del micrómetro.

c) Mide el diámetro de uno de los hilos (dh), girando el tambor de la regla milimétrica. d) Calcule el área transversal de uno de los hilos (Ah).

e) Calcule el área transversal total del conductor (AT )

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ELECTRICIDAD BÁSICA f) Ubique en la tabla de calibres, el calibre del cable conductor a través del área transversal total (sección real) en A.WG o en mm2. g) Designe al conductor con la denominación correcta del calibre. h) Complete la tabla de calibración indicada, con los cables conductores propuestos. CALIBRE DE CABLE CONDUCTOR PROPUESTO Nº

NÚMERO DE CONDUCTORES

ÁREA DIÁMETRO ÁREA DE TRANSVERSAL Nº DE TRANSVERSAL CALIBRE DEL HILOS CONDUCTOR UN HILO DE UN HILO TOTAL

DESIGNACIÓN DEL CONDUCTOR

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

OBSERVACIÓN. Procurar no dañar o maltratar el hilo que se habilita del cable para una correcta medición con el micrómetro. Trate de no encorvar el hilo para que el tope del micrómetro se apoye siempre sobre una superficie plana y así tener una buena lectura con mayor exactitud. 1.3. MEDIR CALIBRE DE CORDÓN CONDUCTOR. Es obtener el calibre del cordón conductor, ubicando uno de los hilos del conductor entre los topes del micrómetro, a presión de ajuste adecuado, midiendo y siguiendo un proceso de cálculo, para obtener el calibre del conductor, relacionándolo con el catálogo de los fabricantes de conductores eléctricos. Su aplicación es al cambiar un cordón conductor por otro de igual calibre, al instalar se debe colocar el calibre adecuado del conductor y al comprar se debe verificar el calibre del conductor. Además se debe saber que el calibre determina su capacidad del conductor para conducir corriente. ELECTROTECNIA

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ELECTRICIDAD BÁSICA PROCESO DE EJECUCIÓN. 1er. Paso. Retire con la cuchilla 2.5 cm. de aislamiento del conductor. 2do. Paso. Calibre con el Micrómetro: a) Identifique el cordón conductor (este puede ser unipolar, bipolar, tripolar, tetrapolar, etc.).

b) Separe uno de los hilos del cordón conductor. c) Mide el diámetro de uno de los hilos, girando el tambor de la regla milimétrica. d) Coloque el hilo del conductor entre los topes de medición del micrómetro. e) Calcule el área transversal de uno de los hilos.

f) Calcule el área transversal total del conductor.

g) Ubique en la tabla de calibres, el calibre del cordón conductor a través del área transversal total (sección real) en A.WG o en mm2 . h) Designe al conductor con la denominación correcta del calibre. i) Complete la tabla de calibración indicada, con los cordones conductores propuestos. CALIBRE DE CORDÓN CONDUCTOR PROPUESTO Nº

NÚMERO DE CONDUCTORES

ÁREA ÁREA DIÁMETRO TRANSVERSAL Nº DE TRANSVERSAL CALIBRE DEL DE HILOS CONDUCTOR DE UN HILO TOTAL UN HILO

DESIGNACIÓN DEL CONDUCTOR

01 02 03 04 05 06 07 08 09 10

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ELECTRICIDAD BÁSICA CONSERVACIÓN Y CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE. Los residuos de aislante y cobre que se pudieran dar durante el proceso de la tarea deberán ser depositados en los tachos correspondientes. Los papeles que utilizó para fines de cálculo, si no van hacer usados, deben ser depositados en el tacho de color azul (papeles y cartones).

CONDUCTORES ELÉCTRICOS Desde el inicio de su recorrido en las centrales generadoras hasta llegar a los centros de consumo, la energía eléctrica es conducida a través de líneas de transmisión y redes de distribución formadas por conductores eléctricos. Un conductor eléctrico es un material que ofrece poca resistencia al paso de la corriente eléctrica. Los mejores conductores eléctricos son metales, como el cobre, el oro, el hierro y el aluminio, y sus aleaciones, aunque existen otros materiales no metálicos que también poseen la propiedad de conducir la electricidad, como el grafito, las disoluciones y soluciones salinas (por ejemplo, el agua de mar) o cualquier material en estado de plasma. Los materiales más utilizados en la fabricación de conductores eléctricos son el cobre y el aluminio. Partes que componen los conductores eléctricos: • El alma o elemento conductor. • El aislamiento. • Las cubiertas protectoras

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ELECTRICIDAD BÁSICA Clasificación: Los conductores eléctricos se clasifican de acuerdo a varios aspectos: según su constitución, el número de conductores, condiciones de empleo, nivel de tensión, nivel de protección e aislación, entre otros. De acuerdo a su constitución podemos citar: Alambre. Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por un solo elemento o hilo conductor. Se emplea en líneas aéreas, como conductor desnudo o aislado, en instalaciones eléctricas a la intemperie, en ductos o directamente sobre aisladores. Cable. Conductor eléctrico cuya alma conductora e stá formada por una serie de hilos conductores o alambres de baja sección, lo que le otorga una gran flexibilidad. Cordón. Conductor eléctrico cuya alma conductora está formada por una serie de hilos finos retorcidos y protegidos con un forro aislante de plásticos. Se emplean para servicio liviano, alimentación a radios, lámparas, aspiradoras, aparatos electrodomésticos y calefactores (lavadoras, enceradoras, refrigeradores, estufas, planchas, cocinillas y hornos, etc.). También, alimentación a máquinas y equipos eléctricos industriales.

CALIBRE DE CONDUCTORES ELÉCTRICOS. El conductor está identificado en cuanto a su tamaño por un calibre, que puede ser milimétrico y expresarse en mm2 o americano y expresarse en AWG o MCM con una equivalencia en mm2.

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ELECTRICIDAD BÁSICA El calibre de un conductor expresado en AWG (American Wire Gauge) son números que disminuyen a medida que el calibre aumenta, y es el que se emplea con mayor frecuencia en América.

CALIBRADORES. Para medir el calibre de un conductor se utiliza el DISCO CALIBRADOR O GALGA que consiste en un disco de metal con ranuras o aberturas. El conductor a calibrar debe introducirse en una de las aberturas donde se ubique mejor, esto es, en la que entrara y saliera con mayor facilidad, luego se verifica el calibre que se encuentra grabado en el disco y por el otro lado el diámetro en pulgadas. El Disco calibrador no es el único elemento que sirve para obtener satisfactoriamente el calibre de los conductores, para calibración también se puede usar el MICRÓMETRO.

El micrómetro es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión del orden de las centésimas de milímetros o milésimas de milímetros. El calibrador nos mostrará el calibre del diámetro del conductor la cual tendremos que comparar con la tabla de calibres de conductores. ELECTROTECNIA

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ELECTRICIDAD BÁSICA Partes del micrómetro. 1. Cuerpo 2. Tope 3. Espiga 4. Tuerca de fijación 5. Trinquete 6. Tambor móvil 7. Tambor fijo

Lectura del micrómetro. Primero, se va a tomar en cuenta la lectura en tres partes: • En el tambor fijo: Lectura en la escala de milímetros y de medios milímetros. • En el tambor móvil: Lectura en la escala de centésimos de milímetros.

TENER PRESENTE Un buen electricista es aquel que realiza siempre un trabajo con mucha técnica y bastante calidad, porque conoce y utiliza correctamente las herramientas y materiales con los que trabaja. Antes de iniciar cualquier instalación eléctrica usted debe conocer el calibre o “grosor” de cada conductor que va a utilizar. El proceso que sirve para verificar el calibre de un conductor se le llama “Calibración de Conductores”.

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ELECTRICIDAD BÁSICA EJEMPLO: En la figura se puede observar el detalle de un micrómetro en el cual la escala longitudinal se ve en su parte superior la división de 5 mm y en la inferior la de otro medio milímetro más. A su vez, en el tambor móvil, la división 28 coincide con la línea central longitudinal. Así, la medida del micrómetro es:

OTROS EJEMPLOS: Practique con los siguientes ejemplos:

OBSERVACIÓN. Más sofisticada es la variante de este instrumento, existen micrómetros que incorpora un nonio, en la imagen se observa con mayor detalle este modelo. De este modo se alcanza un nivel de precisión de 0,001 mm.

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ELECTRICIDAD BÁSICA Así, la medida del micrómetro que se muestra es:

EL MICRÓMETRO El Micrómetro o Tornillo de Palmer es un instrumento de precisión de medición directa, que consigue una gran exactitud en las mediciones. En líneas generales el micrómetro consta de un cilindro “fijo” graduado en milímetros o pulgadas, sobre el que se desplaza un cilindro exterior o tambor, cuya graduación determina la resolución del instrumento. Permite efectuar medidas con mayor exactitud que el Pie de Rey (normalmente hasta 1 centésima de mm).

El principio de funcionamiento se basa en el concepto de unión mediante el mecanismo tornillo-tuerca. En el citado ensamblaje el avance del tornillo sobre la tuerca vendrá determinado por el paso que presente la rosca de ambos. De tal manera cuando gira el tornillo sobre la tuerca, el desplazamiento por vuelta será igual al paso del tornillo.

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ELECTRICIDAD BÁSICA Instrucciones de seguridad y conservación. Una vez usado el micrómetro se limpiará con un trapo o gamuza hasta quitar el tacto de las manos y posteriormente se dará una ligera capa de vaselina neutra a los contactos. Siempre que el micrómetro esté sin utilizar debe guardarse junto a su correspondiente barra patrón de extremos en un estuche cerrado. A su vez debe protegerse conservándolo en vitrinas cerradas o en armarios de taller. Paralelamente al mantenimiento que se realiza con el uso del instrumento, debe efectuarse una revisión a fondo en el momento en que éste se envía a la calibración periódica. Esta operación se hace por personal cualificado de Metrología y comprende el desmontaje de los componentes del equipo (cuando proceda), revisión, limpieza y puesta a punto del instrumento. Preparación para el uso. Limpieza. • Quitar el seguro del contacto móvil y abrir el micrómetro. • Limpiar los contactos del micrómetro con un trapo o una gamuza. Contrastación. • Tomar el micrómetro por las protecciones aislantes para evitar dilataciones. Si el micrómetro es de campo 0-25 mm: • Girar el trinquete hasta que coincidan los contactos dando la presión correcta y comprobar si la división del tambor coincide con el cero de la graduación de la regla. Si el micrómetro es de alcance mayor de 25 mm: • Repetir la operación anterior con la correspondiente barra patrón de extremos y comprobar si el instrumento señala la medida marcada en el patrón. Si es posible, esta operación debe hacerse también en los micrómetros cuyo campo es de 0-25 mm. Realización de medidas. • Tomar el micrómetro por las protecciones aislantes para evitar dilataciones. • Separar los contactos una longitud mayor que la pieza a medir. • Situar la pieza entre los palpadores, evitando golpes y roces. Apoyar la pieza en el palpador fijo y girar el tambor por medio del trinquete hasta que el contacto móvil toque la otra superficie de la pieza. Dar presión correcta (3 vueltas de carraca). ELECTROTECNIA

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ELECTRICIDAD BÁSICA • Efectuar lectura mirando milímetros, medios milímetros y división del tambor que coincide con la graduación de la regla. Anotar valor de medición. • Separar contactos del micrómetro y retirar la pieza. Tipos de micrómetros. Pueden ser diferenciados varios tipos de micrómetros, clasificándolos según distintos criterios: Según la tecnología de fabricación: Mecánicos: Basados en elementos exclusivamente mecánicos. Electrónicos: Fabricados con elementos electrónicos, normalmente tecnología digital.

empleando

Por la unidad de medida: Sistema decimal: Según el Sistema el milímetro como unidad de longitud.

métrico

decimal,

empleando

Sistema inglés: Según el Sistema anglosajón de unidades, utilizando ...