El cableado eléctrico en Norteamérica sigue las regulaciones y estándares aplicables en el lugar de instalación. También está diseñado para proporcionar un funcionamiento adecuado y también está influenciado por la historia y las tradiciones del lugar de instalación.
El Código Eléctrico Nacional de EE. UU. se aplica a muchas áreas de EE. UU. donde las autoridades estatales, del condado o locales lo han adoptado. Para el cableado eléctrico en Canadá, el Código Eléctrico Canadiense es una norma muy similar publicada en Canadá por la Asociación Canadiense de Normas .
Aunque gran parte de la terminología de campo del electricista coincide con la de los códigos eléctricos , los usos pueden variar:
El Código Eléctrico Nacional (NEC) especifica métodos y materiales de cableado mínimos aceptables para muchos estados y municipios de EE. UU. [2] Está patrocinado por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) y ha sido revisado periódicamente desde 1897. Las jurisdicciones locales generalmente adoptan el NEC u otro código publicado y luego distribuir documentos que describan cómo los códigos locales varían de los códigos publicados. Los gobiernos no pueden distribuir el NEC por motivos de derechos de autor, aunque las partes que se han adoptado como ley no están sujetas a derechos de autor.
El propósito del NEC es proteger a las personas y la propiedad de los peligros derivados del uso de la electricidad. El NEC no es un código eléctrico de ninguna jurisdicción per se; más bien, es un trabajo influyente de estándares que los legisladores locales (por ejemplo, miembros del concejo municipal, legisladores estatales, etc., según corresponda) tienden a utilizar como guía al promulgar códigos eléctricos locales. La NFPA establece que los extractos citados del Código Eléctrico Nacional deben tener un descargo de responsabilidad que indique que el extracto no es la posición completa y autorizada de la NFPA y que se debe consultar el documento NEC original como referencia definitiva.
Las construcciones nuevas, adiciones o modificaciones importantes deben seguir el código correspondiente a esa jurisdicción, que no es necesariamente la última versión del NEC. Las regulaciones en cada jurisdicción indicarán cuándo un cambio en una instalación existente es tan grande que luego debe reconstruirse para cumplir con el código eléctrico vigente. Generalmente no es necesario cambiar las instalaciones existentes para cumplir con los nuevos códigos.
Otros requisitos del código varían según la jurisdicción de los Estados Unidos. En muchas zonas, el propietario de una vivienda, por ejemplo, puede realizar el cableado doméstico de un edificio que ocupa; [3] esto puede incluso ser el cableado completo de una casa. Algunas ciudades [4] tienen normas más restrictivas y exigen que las instalaciones eléctricas las realicen electricistas autorizados . El trabajo será inspeccionado por una autoridad designada en varias etapas antes de obtener el permiso para energizar el cableado de la empresa eléctrica local ; el inspector puede ser un empleado del estado o la ciudad, o un empleado de una empresa de suministro eléctrico.
Para el cableado eléctrico en Canadá, el Código Eléctrico Canadiense es una norma muy similar publicada en Canadá por la Asociación Canadiense de Normas desde 1927.
Para cableado residencial, algunas reglas básicas dadas en el NEC son:
Lo anterior es sólo una breve descripción general y no debe utilizarse como sustituto del Código Eléctrico Nacional actual.
Las prácticas de cableado eléctrico se desarrollaron paralelamente en muchos países a finales del siglo XIX y principios del XX. [7] Como resultado, se desarrollaron variaciones nacionales y regionales que siguen vigentes. (ver Código Eléctrico Nacional , cableado eléctrico , cableado eléctrico en el Reino Unido ). Algunos de estos se conservan por razones técnicas, ya que la seguridad de los sistemas de cableado depende no sólo del código de cableado sino también de las normas técnicas para los dispositivos, materiales y equipos de cableado.
La conexión a tierra de los circuitos de distribución es una diferencia notable en la práctica entre los sistemas de cableado de los Estados Unidos y los de otras regiones. Desde principios de la década de 1960, el cableado en construcciones nuevas ha requerido un conductor de puesta a tierra separado que se utiliza para unir (conectar eléctricamente) todas las partes de una instalación eléctrica que normalmente no transportan corriente. Los aparatos portátiles con carcasa metálica también tienen un conductor de conexión en el cable flexible y un enchufe que los conecta al sistema de distribución. El conductor de retorno del circuito ( neutro ) también está conectado a tierra únicamente en el panel de entrada de servicio; no se permiten otras conexiones de neutro a tierra, a diferencia de las regulaciones en otras partes del mundo.
Los circuitos de receptáculos de iluminación y energía en los sistemas norteamericanos suelen ser radiales desde un panel de distribución que contiene disyuntores para proteger cada circuito derivado. [8] La clasificación más pequeña del circuito derivado es de 15 amperios y se utiliza para receptáculos e iluminación de uso general. A menudo, se utilizan circuitos de 20 amperios para iluminación y receptáculos de uso general. En la construcción residencial, los circuitos derivados para clasificaciones más altas generalmente están dedicados a un aparato, por ejemplo, aparatos de cocina fijos, secadoras eléctricas y aires acondicionados. Los receptáculos de iluminación y de uso general son de 120 voltios CA, y los dispositivos más grandes se alimentan mediante circuitos monofásicos de tres cables a 240 voltios.
En la construcción comercial se suelen utilizar circuitos trifásicos . Las configuraciones trifásicas comunes dentro de un edificio son 208 V/120 V en estrella, 120/240 en delta con toma central y 480 V/277 V en estrella. La iluminación suele alimentarse de 277 V o 120v.
Países como México pueden adoptar la norma NFPA como su código eléctrico nacional, con enmiendas locales similares a las de las jurisdicciones de Estados Unidos. El Código Eléctrico Canadiense , si bien se desarrolló independientemente del código NFPA, es similar en alcance e intención al NEC de EE. UU., con sólo variaciones menores en los detalles de los requisitos técnicos; La armonización de los códigos CEC y NEC tiene como objetivo facilitar el libre comercio entre los dos países.
La mayoría de los circuitos en las construcciones domésticas y comerciales livianas modernas de América del Norte están cableados con un tipo designado de cable con cubierta no metálica (NM) . [9] Este tipo de cable es el menos costoso para un tamaño determinado y es apropiado para aplicaciones en interiores secos. La denominación NM XX - Y indica, respectivamente, el tipo de revestimiento (en este caso, no metálico), el tamaño de los conductores principales y el número total de conductores del circuito (excluido el conductor de puesta a tierra). Por ejemplo, el cable NM 14-2 contiene tres conductores (dos más uno de tierra) de calibre 14, un tamaño que se utiliza normalmente para circuitos protegidos a 15 amperios. Los circuitos con corrientes más grandes (como hornos eléctricos, calentadores de agua, acondicionadores de aire o subredes a paneles de circuitos adicionales) tendrán conductores más grandes. No todas las jurisdicciones de EE. UU. permiten el uso de cables con cubierta no metálica. El NEC no permite el uso de cables NM en estructuras grandes, resistentes al fuego o de gran altura. [10]
En el cable tipo NM, el aislamiento del conductor está codificado por colores para su identificación, generalmente un conductor de conexión a tierra negro, uno blanco y uno desnudo. El Código Eléctrico Nacional (NEC) especifica que el conductor negro representa el conductor caliente , con un voltaje significativo a tierra; el conductor blanco representa el conductor identificado o neutro , cerca del potencial de tierra; [11] y el conductor desnudo/verde, el conductor de puesta a tierra de seguridad que normalmente no se utiliza para transportar corriente del circuito. Los cables se pueden cambiar de color, por lo que estas reglas generalmente se exceptúan. [12] En aplicaciones de 240 voltios que no requieren un conductor neutro, el cable blanco se puede usar como segundo conductor caliente, pero se debe volver a colorear con cinta adhesiva o mediante algún otro método. [ cita necesaria ] Los cables de conexión de equipos flexibles de cuatro hilos tienen el rojo como cuarto color; A diferencia de las prácticas europeas más antiguas, la codificación de colores en los cables flexibles es la misma que en el cableado fijo. [ cita necesaria ]
En el ámbito comercial e industrial, el cable NM no cerrado a menudo está prohibido en ciertas áreas o en su totalidad (dependiendo del uso del edificio y de los códigos de construcción locales/estatales). Por lo tanto, casi nunca lo utilizan los contratistas eléctricos comerciales. La mayor parte del cableado se coloca en conductos no flexibles, generalmente EMT, debido a su costo y durabilidad. Es posible que se requiera rigidez para ciertas áreas y, además, es posible que se requieran accesorios de bloqueo de vapor en áreas donde existe riesgo de incendio o explosión (como estaciones de servicio, fábricas de productos químicos, silos de granos, etc.). Se puede usar PVC donde se tiende el cable. bajo tierra o donde se verterá el hormigón. Un banco de conductos suele estar hecho de múltiples conductos de PVC revestidos de hormigón. FMC o Flex se utiliza cuando EMT u otro conducto no flexible no es práctico o para tramos cortos, conocidos como "látigos", hacia luces u otros dispositivos. Para los circuitos de energía, la codificación de colores utiliza los mismos colores que la construcción residencial y agrega los cables adicionales utilizados para los sistemas trifásicos. El negro, el rojo y el azul se utilizan para los cables calientes y el blanco se utiliza como cable neutro en un circuito de 120/208 V. El marrón, el naranja y el amarillo se utilizan como cables calientes y el gris como cable neutro en 277/480 V. Para la conexión a tierra, independientemente del voltaje, se utiliza el verde (o un cable pelado).
En los Estados Unidos se utilizan varios otros tipos de sistemas de cableado para el cableado de edificios; estos incluyen cables blindados de metal corrugado , cables con aislamiento mineral , otros tipos de cables de alimentación y varios tipos de conductos eléctricos . En aplicaciones industriales, los cables se pueden tender en bandejas portacables. El cable tipo TC está especialmente diseñado para su uso en sistemas de bandejas. Se aplican reglas de cableado especiales en lugares húmedos o corrosivos, [13] y en lugares que presentan riesgo de explosión. [14] Los materiales de cableado para uso en los Estados Unidos generalmente deben fabricarse y probarse según los estándares de producto establecidos por NEMA y Underwriters Laboratories (UL) y deben llevar marcas de aprobación como las establecidas por UL.
Los tipos de cableado aprobados pueden variar según la jurisdicción . No todos los métodos de cableado aprobados en NEC se aceptan en todas las áreas de los Estados Unidos.
Cuando se pasa a través de conductos, como en aplicaciones comerciales, es típico tirar de cables individuales en lugar de un cable preensamblado.
El cable se fabrica en una variedad de tamaños de conductores, trenzados y materiales (cobre o aluminio), [15] pero el término "tipo de cable" generalmente se refiere al aislamiento , que determina los entornos en los que se puede utilizar el cable.
Los tipos de cables para las prácticas de cableado de América del Norte están definidos por estándares emitidos por Underwriters Laboratories , la Asociación Canadiense de Estándares , la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales , la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos y la Asociación de Ingenieros de Cables Aislados .
Una propiedad importante del aislamiento que afecta la capacidad de transporte de corriente del cable es la temperatura máxima del conductor. Esto, en combinación con la temperatura ambiente y la capacidad del entorno para absorber calor, determina la cantidad de pérdida de cobre tolerable en el cable y, por lo tanto, su tamaño en relación con la corriente de carga. [dieciséis]
El tipo de aislamiento más comúnmente utilizado en los sistemas de distribución eléctrica de CA en toda América del Norte es el THHN (" Recubrimiento de nailon termoplástico de alta resistencia al calor " [ 17] ). Esta es una especificación para aislamiento de PVC (se permiten otros termoplásticos, pero rara vez se usan) con una cubierta de nailon para resistencia a la abrasión. THHN es adecuado para ambientes secos o húmedos y temperaturas de conductores de hasta 90 °C (194 °F). [18]
Un segundo tipo popular es el THWN (" Recubrimiento de nailon termoplástico resistente al calor y al agua " [ 19 ] ) . Esto es similar al anterior, pero está clasificado para ambientes secos o húmedos y temperaturas de conductores de hasta 75 °C (167 °F), [18] y se usa comúnmente en conductos subterráneos que pueden llenarse de agua.
En realidad, una gran cantidad de cables THWN tienen clasificación dual y también cumplen con la especificación THHN, por lo que pueden usarse en ambientes húmedos de hasta 75 °C o en ambientes secos de hasta 90 °C.
Una especificación ampliada, THWN-2 permite el uso en lugares húmedos y temperaturas de conductores de hasta 90 °C simultáneamente. [18]
Existen restricciones adicionales sobre el uso de dichos cables que no se mencionan aquí (por ejemplo, ni THHN ni THWN pueden exponerse a la luz solar o enterrarse directamente en el suelo [20] ); consulte el NEC para obtener más detalles.
XHHW-2 ( X LPE Alta resistencia al calor y resistente al agua " [21] ) es un tipo de aislamiento menos común con un aislamiento de plástico termoestable . Tiene las mismas especificaciones de humedad y temperatura que THWN-2 (el XHHW original). era equivalente al aislamiento de doble clasificación THHN/THWN), [18] pero al ser un plástico termoestable , se ve menos afectado por la temperatura, permaneciendo más firme a altas temperaturas y significativamente más flexible a bajas temperaturas. Esto lo hace popular para aplicaciones de cableado en exteriores. [22] La baja constante dieléctrica del aislamiento también es beneficiosa cuando hay CA de alta frecuencia presente en el cable, como la salida de variadores de frecuencia .
Nuestro cable preferido para alumbrado público es XHHW-2. Aguanta mucho mejor que THHN/W, que tiene un aislamiento muy fino y es fácil de dañar, ok por dentro. Bajo tierra he visto fallar a THHN/W.