El cableado de perilla y tubo (a veces abreviado K&T ) es un método estandarizado temprano de cableado eléctrico en edificios, de uso común en América del Norte desde aproximadamente 1880 hasta la década de 1930. [1] [2] Consistía en conductores de cobre con un solo aislamiento que se colocaban dentro de cavidades de paredes o techos, atravesando orificios perforados en vigas y montantes a través de tubos aislantes de porcelana protectores y apoyados a lo largo de su longitud en aisladores de perilla de porcelana clavados. Cuando los conductores ingresaban a un dispositivo de cableado, como una lámpara o un interruptor, o se introducían en una pared, estaban protegidos por una funda aislante de tela flexible llamada telar. El primer aislamiento fue una tela de algodón saturada de asfalto, luego el caucho se volvió común. Los empalmes de cables en tales instalaciones se torcían juntos para lograr una buena resistencia mecánica , luego se soldaban y envolvían con cinta aislante de goma y cinta de fricción (tela saturada de asfalto), o se hacían dentro de cajas de conexiones de metal.
El cableado con perillas y tubos finalmente fue desplazado de los sistemas de cableado interior debido al alto costo de instalación en comparación con el uso de cables de alimentación, que combinaban ambos conductores de alimentación de un circuito en una sola pasada (y que luego incluyeron conductores de conexión a tierra).
En la actualidad, en los EE. UU. se permiten nuevas instalaciones de perillas y tubos ocultos mediante un permiso especial. [3]
Las perillas de cerámica eran cilíndricas y generalmente se clavaban directamente en los montantes de la pared o en las vigas del piso. La mayoría tenía una ranura circular alrededor de su circunferencia, aunque algunas se construían en dos piezas con ranuras pasantes a cada lado del clavo en el medio. Una arandela de cuero solía amortiguar la cerámica para reducir la rotura durante la instalación.
Al envolver los cables eléctricos alrededor de la perilla y asegurarlos con alambres de amarre, la perilla podía usarse para anclar de forma segura y permanente el cable. Las perillas separaban el cable de una estructura potencialmente combustible, facilitaban los cambios de dirección y garantizaban que los cables no estuvieran sujetos a una tensión excesiva. Como los cables estaban suspendidos en el aire, podían disipar bien el calor.
Se insertaban tubos de cerámica en agujeros hechos en los montantes de las paredes o en las vigas del piso y se pasaban los cables a través de ellos. Esto evitaba que los cables entraran en contacto con los elementos de la estructura de madera y que la madera los comprimiera cuando la casa se asentara. A veces también se usaban tubos de cerámica cuando los cables se cruzaban entre sí, como protección en caso de que el cable superior se rompiera y cayera sobre el conductor inferior.
Las abrazaderas de cerámica, que eran piezas en forma de bloque, tenían una función similar a la de las perillas, excepto que generalmente se utilizaban en lugares donde el cableado se montaba en la superficie. No todas las instalaciones con perillas y tubos utilizaban abrazaderas.
Los bujes de cerámica protegían cada cable que entraba en una caja de dispositivo de metal, cuando se utilizaba dicho tipo de carcasa.
Loom, una funda aislante tejida y flexible, se deslizaba sobre un cable aislado para brindar protección adicional siempre que un cable pasaba por encima o por debajo de otro cable, cuando un cable entraba en un gabinete de dispositivo metálico y en otras situaciones prescritas por el código.
Normalmente se utilizan otras piezas de cerámica como punto de unión entre el sistema de cableado propiamente dicho y el cableado revestido de tela más flexible que se encuentra en las luminarias u otros dispositivos cableados permanentes. Cuando se desea una toma de corriente genérica, el cableado puede pasar directamente a la caja de conexiones a través de un tubo de protección y un casquillo de cerámica.
Los dispositivos de cableado, como interruptores de luz, tomas de corriente y portalámparas, se montaban en la superficie, suspendidos o empotrados en paredes y techos. Solo en este último caso se utilizaban siempre cajas metálicas para encerrar el cableado y los dispositivos.
En muchas instalaciones antiguas de K&T, los cables de suministro y retorno se enrutaban por separado, en lugar de ubicarse paralelos y cerca uno del otro. [ cita requerida ] Este método de enrutamiento directo tiene la ventaja de reducir el costo al permitir el uso de las longitudes de cable más cortas posibles, pero la principal desventaja es que se necesita un diagrama de cableado detallado del edificio para que otros electricistas comprendan los múltiples circuitos entrelazados, especialmente si el cableado no es completamente visible en toda su longitud. Por el contrario, los códigos eléctricos modernos ahora requieren que todas las conexiones de cableado residencial se realicen solo dentro de recintos protectores, como cajas de conexiones, y que todas las conexiones deben permanecer accesibles para inspección, resolución de problemas, reparación o modificación.
Según el código eléctrico de EE. UU., los esquemas de cableado del sistema Carter están prohibidos, incluso para las nuevas instalaciones permitidas de cableado K&T. Sin embargo, los electricistas deben tener en cuenta este sistema antiguo, que todavía está presente en muchas instalaciones eléctricas antiguas existentes.
Otra práctica que era común (o incluso requerida originalmente) en algunos diseños antiguos de K&T era la instalación de fusibles separados tanto en el cable activo como en el cable neutro (de retorno) de un circuito eléctrico. La falla de un fusible neutro cortaba el flujo de energía a través del circuito afectado, pero el conductor activo aún podía permanecer caliente en relación con la tierra , una situación inesperada y potencialmente peligrosa. Debido a la presencia de un fusible neutro, y en el caso de que se fundiera, no se podía confiar en que el conductor neutro permaneciera cerca del potencial de tierra; y, de hecho, podía estar al potencial de línea completo (a través de la transmisión de voltaje a través de una bombilla encendida, por ejemplo). [4]
Los códigos eléctricos modernos generalmente no exigen un fusible neutro. En cambio, prohíben explícitamente las configuraciones que puedan interrumpir la continuidad del conductor neutro, a menos que todos los conductores activos asociados también se desconecten simultáneamente (por ejemplo, mediante el uso de disyuntores agrupados o "ligados"). En situaciones de modernización, los electricistas pueden colocar un fusible de mayor valor en el neutro, de modo que el fusible se funda al último.
A principios de la década de 1900, la instalación de cableado K&T era menos costosa que otros métodos de cableado. Durante varias décadas, los electricistas podían elegir entre cableado K&T, conductos, cables blindados y cajas de conexiones de metal. Se sabía que los métodos de conductos eran de mejor calidad, pero costaban significativamente más que el K&T. [2] En 1909, el cable blindado flexible costaba aproximadamente el doble que el K&T, y los conductos costaban aproximadamente el triple del precio del K&T. [5] El cableado de perillas y tubos persistió porque permitía a los propietarios cablear un edificio para la electricidad a un costo menor.
Los métodos de cableado modernos suponen que dos o más conductores portadores de carga estarán muy cerca uno del otro, como por ejemplo en el cable NM-2 estándar. Cuando se instalan correctamente, los cables K&T se mantienen alejados de los materiales estructurales mediante aisladores cerámicos.
Durante la era K&T, se desarrollaron varios tipos de cables. Los primeros cables estaban aislados con tela de algodón y goma blanda, mientras que los cables posteriores eran mucho más resistentes. Aunque el revestimiento del cable real puede haberse degradado con el paso de las décadas, los separadores de porcelana tienen una vida útil casi ilimitada y mantendrán los cables desnudos aislados de forma segura. Hoy en día, los separadores de porcelana todavía se utilizan comúnmente con cercas eléctricas de alambre desnudo para ganado, y estos separadores de porcelana soportan picos de voltaje mucho más altos sin riesgo de cortocircuito a tierra.
En resumen, el cableado K&T que se instaló correctamente y no se dañó ni modificó incorrectamente desde entonces, es bastante seguro cuando se usa dentro de los límites de corriente originales, generalmente alrededor de diez amperios por circuito. [6] [7] [8] [9]
Históricamente, los requisitos de instalación del cableado eran menos exigentes en la era del cableado con perillas y tubos que en la actualidad. En comparación con los estándares de cableado eléctrico modernos, estas son las principales deficiencias técnicas de los métodos de cableado con perillas y tubos:
Con el tiempo, el precio de la mano de obra de los electricistas aumentó más rápido que el costo de los materiales, lo que eliminó la ventaja de precio de los métodos K&T, especialmente porque requerían una soldadura hábil y laboriosa de empalmes y uniones en línea, y un cuidadoso envoltorio manual de las conexiones en capas de cinta aisladora.
El cableado con perillas y tubos puede realizarse con una gran capacidad de transporte de corriente. Sin embargo, la mayoría de las instalaciones residenciales con perillas y tubos existentes, que datan de antes de 1940, tienen menos circuitos derivados de los que se desean hoy. Si bien estas instalaciones eran adecuadas para las cargas eléctricas en el momento de la instalación, los hogares modernos utilizan una variedad e intensidad de equipos eléctricos imprevistos en ese momento. El uso de energía en los hogares aumentó drásticamente después de la Segunda Guerra Mundial, debido a la amplia disponibilidad de nuevos electrodomésticos y dispositivos eléctricos.
Los compradores de viviendas modernas a menudo descubren que los sistemas de cableado y cableado existentes carecen de la capacidad para los niveles de consumo de energía actuales. Los sistemas de cableado de primera generación se volvieron susceptibles al abuso por parte de los propietarios, que reemplazaban los fusibles fundidos por fusibles con capacidad para una corriente más alta. Esta sobrefusión de los circuitos somete el cableado a niveles más altos de corriente y genera riesgos de daños por calor o incendio.
El cableado con perillas y tubos también puede resultar dañado por renovaciones en edificios. [10] Su aislamiento de tela y caucho puede secarse y volverse quebradizo. [9] También puede resultar dañado por roedores y actividades descuidadas como colgar objetos del cableado que pasa por áreas accesibles como sótanos o áticos.
Actualmente, el Código Eléctrico Nacional de los Estados Unidos prohíbe el uso de aislamiento de espuma suelto, soplado o expandible sobre el cableado de K&T. [11] Esto se debe a que K&T está diseñado para permitir que el calor se disipe al aire circundante. Como resultado, las mejoras de eficiencia energética que implican aislar paredes que anteriormente no estaban aisladas generalmente también requieren el reemplazo del cableado en las casas afectadas. Sin embargo, California, Washington, Nebraska y Oregón han modificado el NEC para permitir condicionalmente el aislamiento alrededor de K&T. No encontraron un solo incendio que se atribuyó a K&T, y permiten el aislamiento siempre que la casa pase primero la inspección de un electricista. [12] [13]
A medida que el cableado K&T existente se hace más antiguo, las compañías de seguros pueden negar la cobertura debido a la percepción de un mayor riesgo. [8] Varias compañías no emitirán pólizas para propietarios de viviendas nuevas a menos que se reemplace todo el cableado K&T o un electricista certifique que el cableado está en buenas condiciones. Además, muchos prestamistas institucionales no están dispuestos a financiar una vivienda con el servicio de capacidad relativamente baja típico del cableado K&T, a menos que se mejore el servicio eléctrico. [6] [9] [14] Las actualizaciones parciales, en las que se dejan intactos los circuitos de iluminación de baja demanda, pueden ser aceptables para algunas aseguradoras.
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