Cuándo no se debe usar un conector de perforación de aislamiento

Los conectores de perforación de aislamiento son los accesorios más prácticos para una camioneta de distribución. No hay que pelar cables, no se necesita una herramienta de engarzado, solo hay que apretar un tornillo y la derivación queda activa en menos de un minuto. Esa comodidad es la razón por la que terminan usándose en conexiones para las que nunca fueron diseñadas: una derivación pesada por aquí, un conductor incompatible por allá, una conexión temporal que se vuelve permanente. La abrazadera aguanta, las luces siguen encendidas y la falla se manifiesta dos o tres veranos después como un cuerpo quemado en la punta de un poste.

Este artículo trata sobre el límite, no sobre el producto. Si quieres conocer el principio de funcionamiento y la estructura interna, qué es un conector de perforación de aislamiento aborda ese tema, y el desglose por tipo se encuentra en Principio de funcionamiento y tipos de IPC. En este caso, la pregunta es más específica y resulta más útil en la etapa de cotización: ¿en qué situaciones se debe especificar algo completamente diferente y qué debería ser ese algo diferente?

Lo que realmente se le pide que haga a la abrazadera

Un IPC establece una conexión de derivación al introducir dientes endurecidos a través del aislamiento tanto del conductor principal como del de derivación, y luego sujetarlos ambos con la fuerza de un solo perno. La corriente fluye a través de los dientes y la superficie de contacto que estos crean. El cuerpo es una carcasa de polímero cuya función es impedir la entrada de humedad y mantener las partes energizadas alejadas de las manos y las herramientas.

De ese diseño se derivan directamente tres limitaciones, y cada situación que se describe en este artículo se remonta a una de ellas. El área de contacto es pequeña, por lo que la corriente que puede transportar es limitada en relación con el tamaño del conductor. La sujeción mecánica proviene del mismo perno que establece el contacto eléctrico, por lo que no se trata de un ajuste por tensión. Y la conexión es tan buena como el aislamiento que atraviesa: una cubierta que ya se haya degradado o un cable cuyo aislamiento no sea del tipo para el que se diseñó la abrazadera compromete toda la unión.

Nada de esto hace que el producto sea inseguro. Lo que ocurre es que es específico para una aplicación determinada, de la misma manera que un tope de cuña no es una abrazadera de suspensión.

Siete situaciones en las que un IPC no es la mejor opción

La siguiente lista se basa en las uniones que resultan defectuosas o que requieren adaptaciones complicadas. Cada una de ellas cuenta con una alternativa viable, y dicha alternativa suele ser más económica que la reparación.

1. La rama debe soportar todo el peso del tronco principal

Una derivación de servicio consume decenas de amperios. Una derivación que alimenta un segundo transformador, una fila de talleres o un subalimentador puede consumir la misma corriente que la propia línea principal. Los dientes y la superficie de contacto del IPC están dimensionados para corrientes de derivación, no para una unión que deba comportarse como un conductor continuo. Cuando la derivación es, en la práctica, una continuación de la línea principal, especifique un conector clasificado para esa corriente de paso en lugar de forzar un conector de derivación. Si los dos conductores son del mismo tamaño y la unión debe soportar la carga total, un conector atornillado es la opción más adecuada.

2. La diferencia en la sección transversal es grande

Los conectores IPC se fabrican en rangos de tamaño, y se supone que ambos conductores se encuentran dentro de ese rango. Una derivación de 16 mm² conectada a una línea principal de 150 mm² representa un problema mecánico antes que eléctrico: el cuerpo de la abrazadera no puede asentarse de manera uniforme sobre ambos; un conjunto de dientes se clava profundamente, mientras que el otro apenas hace contacto, y el par de apriete del perno termina deformando el cuerpo en lugar de cargar el contacto. Interpreta el rango indicado en la hoja de datos como dos límites independientes —el rango principal y el rango de la derivación— y rechaza la unión si alguno de los conductores queda fuera de ellos. Cuando la diferencia sea inevitable, utiliza un conector con sujeción independiente por ranura, como un abrazadera de ranura paralela.

3. La conexión se abrirá y se restablecerá

Cada vez que se vuelve a conectar un conector IPC, se perfora nuevamente el aislamiento en un punto ligeramente diferente. La segunda perforación se realiza en un aislamiento que ya ha sido perforado y sometido a tensión; la tercera es aún peor. En circuitos donde la derivación se desconecta estacionalmente —bombas de riego, suministros temporales para obras, iluminación para eventos—, la abrazadera se convierte en un consumible que nadie toma en cuenta. Un conector atornillado o un bloque de terminales que se pueda abrir sin dañar el cable es la solución adecuada para cualquier aplicación que se prevea volver a realizar más de una vez.

4. La temperatura ambiente o los ciclos de carga son extremos

Se combinan dos efectos. El calor envejece el cuerpo de polímero, y los ciclos de carga aflojan la unión atornillada a medida que los materiales se expanden a diferentes velocidades. Un IPC no tiene forma de indicar que su perno se ha aflojado; los dientes permanecen incrustados, pero la presión de contacto disminuye, la resistencia aumenta y la unión se calienta aún más. En climas cálidos, en alimentadores sometidos a cargas pesadas o en circuitos con ciclos diarios intensos, es preferible utilizar un conector cuya fuerza de sujeción se pueda verificar y restablecer, y someter la unión a una ruta de inspección térmica.

5. El aislamiento no es para lo que se diseñó la abrazadera

Los cuerpos de los IPC están diseñados para tipos específicos de aislamiento —por lo general, el XLPE o el PVC de los cables aéreos agrupados y los cables de servicio aislados—. En cables con una cubierta gruesa, dura o inusualmente blanda, en aislamientos envejecidos que se han endurecido y agrietado, o en cables cuyo aislamiento se ha reparado con cinta adhesiva, es posible que los dientes no alcancen el conductor de manera limpia o que no sellen adecuadamente después. Cuando se desconozca el tipo de cable, identifíquelo antes de elegir el accesorio, en lugar de hacerlo después de que falle la unión. El Juego de conectores ABC asume que se trata del cable para el que fue diseñado.

6. La unión debe seguir siendo un punto de prueba

Algunas conexiones existen, en parte, para poder medirlas: verificaciones de resistencia, inspecciones termográficas, localización de fallas. El contacto de un IPC se encuentra dentro de un cuerpo sellado, que es exactamente lo que se busca para protegerlo de las inclemencias del clima y exactamente lo que no se desea cuando es necesario sondear la unión. Cuando sea necesario tener acceso para realizar mediciones, utilice un conector con metal expuesto para la sonda o una disposición de terminales que proporcione un punto de prueba, y anótelo en el programa de inspección.

7. La unión debe soportar la tensión mecánica

Un IPC es un conector de derivación, no un punto muerto. No soporta la tensión del conductor y no debe ser el único elemento que mantenga un tramo en su lugar. Si la derivación sale del cable principal y de inmediato se convierte en un tramo bajo tensión, la tensión debe transmitirse a una abrazadera de tensión y la conexión eléctrica debe realizarse en un conector separado. Mezclar ambas funciones en una sola abrazadera pequeña es la razón por la que las derivaciones terminan en el suelo después de una tormenta.

Cómo se ve un IPC sobrecargado en la práctica

El fallo rara vez se presenta como una ruptura repentina. La primera señal es un cuerpo que se ha descolorido o perdido brillo en comparación con los que lo rodean en el mismo poste, porque el polímero se está calentando desde adentro debido a un contacto que ha perdido presión. Bajo una cámara térmica, la abrazadera se calienta más que el conductor a cada lado de ella —la señal clásica de una unión que transporta más corriente de la que su área de contacto puede soportar.

Posteriormente, el aislamiento alrededor de los puntos de entrada se endurece y se agrieta, entra agua y los dientes comienzan a corroerse. Los productos de la corrosión aumentan aún más la presión de contacto, la resistencia se eleva y la conexión entra en un círculo vicioso que termina en un cuerpo quemado o una rama reventada. Para cuando el daño se puede ver desde el suelo, la junta ya lleva, por lo general, más de una temporada funcionando a altas temperaturas; por eso, la frecuencia de las inspecciones es más importante que la decisión de cambiarla.

Hay dos prácticas de campo que reducen el daño. Toma una fotografía de cada unión IPC al momento de la instalación, para que cualquier decoloración posterior sea visible en comparación con la referencia inicial. Y cuando se reemplace una unión, abre el cuerpo viejo y observa los dientes: las marcas brillantes y uniformemente incrustadas a lo largo de la zona de contacto indican que funcionaba según lo diseñado, mientras que solo unos pocos puntos brillantes significan que la abrazadera nunca se asientó correctamente en ese conductor.

Los siete casos en una tabla

Considera la tabla como una prueba de selección, no como un documento de diseño. Cualquier elemento que aparezca en la columna del medio debe dar lugar a una conversación con el ingeniero del proyecto antes de emitir la orden de compra, y la clasificación de la unión debe basarse en los datos del fabricante del accesorio para ese modelo específico.

Las alternativas y cuánto te cuesta cada una

El reemplazo de un IPC rara vez es un cambio directo por otro igual. Cada alternativa modifica las herramientas que se llevan en la camioneta, el tiempo que se pasa en el poste y lo que el siguiente equipo puede hacer con la unión.

Abrazadera de ranura paralela atornillada

El sustituto funcional más cercano: dos conductores se colocan en ranuras separadas y se sujetan con pernos, sin perforar el aislamiento. Se adapta bien a grandes diferencias de sección porque cada ranura se carga de manera independiente, y se puede volver a abrir y volver a apretar. El inconveniente es que los conductores deben quedar desnudos en la unión, por lo que o bien se trabaja con la línea aérea desnuda o bien se pelan y se vuelven a aislar. El Tipos de abrazaderas de ranura La comparación abarca las variantes y los contextos en los que se utiliza cada una.

Terminal de compresión

En el caso de una derivación permanente que termina en lugar de continuar, un terminal engarzado dentro de una caja ofrece la menor resistencia y el comportamiento a largo plazo más predecible. Requiere una herramienta de engarzado, una matriz adecuada para el terminal y un pelado correcto; el proceso es menos tolerante que con un perno, por lo que el método de engarzado es tan importante como el terminal en sí. Comienza con Tipos de terminales para cables para conectar el terminal al conductor y seguir la secuencia indicada en el guía de engarzado.

Conjunto preconectado de fábrica o caja de conexiones

Cuando varias ramificaciones parten de un mismo punto, o cuando es necesario que la unión sea accesible e inspeccionable, una caja de conexión o un cable prerramificado de fábrica eliminan por completo la necesidad de realizar una unión en el campo. Es la opción más costosa por unión y la más económica por falla evitada en sistemas complejos de distribución de baja tensión, ya que cada conexión es un terminal atornillado o sujetado con abrazaderas dentro de una caja, en lugar de un cable perforado expuesto al aire libre.

Conector de conductor desnudo en ABC

En el caso de los cables agrupados aéreos, algunos equipos pelan el haz y utilizan un conector atornillado en el conductor de fase expuesto, para luego volver a aislarlo. Es una solución válida en el campo cuando la derivación es pesada y no existe un conector de fase (IPC) con la clasificación adecuada, pero convierte un trabajo de un minuto en una tarea que implica pelar, conectar y aislar; por lo tanto, hay que planificar el tiempo y los materiales de aislamiento, no solo el conector.

Comparación honesta de las opciones

Hay dos columnas que merecen especial atención. La columna “Reabrible” indica el costo de mantenimiento a lo largo de veinte años, y la columna “Capacidad de corriente de paso” indica si la unión será el punto crítico en tu próxima inspección. Ninguna de las dos aparece en una lista de precios, y es por eso que elegir un conector basándose únicamente en el precio suele provocar las fallas de las que trata este artículo.

Una secuencia de decisiones que puedes usar en la camioneta

Antes de abrir la caja de conectores IPC, cuatro preguntas en orden te permitirán elegir casi siempre la unión correcta. Primero: ¿la derivación lleva la misma corriente que la línea principal, o una corriente significativamente mayor que la de una línea de servicio? Si la respuesta es sí, deja el conector IPC en la camioneta. Segundo: ¿ambos conductores se encuentran, de manera independiente, dentro de los rangos de la línea principal y la derivación indicados en la hoja de datos? Si no es así, opta por un conector con ranuras separadas. Tercera: ¿se volverá a abrir esta unión durante su vida útil? Si es así, elige un modelo atornillado. Cuarta: ¿hay que medir la unión o soporta tensión de tramo? Cualquiera de estas respuestas descarta el uso del IPC.

Si las cuatro respuestas apuntan en la dirección opuesta, el IPC es la herramienta adecuada y ningún otro dispositivo en la camioneta lo superará en velocidad. Vale la pena dejar claro este equilibrio a los equipos, porque una regla que diga “nunca usen IPC” se ignorará, mientras que una regla que diga “usen IPC solo para derivaciones de ramas ligeras” sí se cumplirá. Sea cual sea el resultado, anota el modelo de la conexión y el par de apriete aplicado; ese registro es lo que le da sentido a la próxima inspección, tal como se describe en inspección de los accesorios de las líneas aéreas.

Cuando el IPC sigue siendo la respuesta correcta

Vale la pena ser explícito sobre el otro lado, porque corregir en exceso tiene su propio costo. Para una derivación ligera en un cable aéreo agrupado, un IPC es más rápido, más seguro y más resistente a la intemperie que cualquier alternativa de pelado y atornillado, y el cuerpo sellado elimina toda una clase de errores en la restauración del aislamiento. En conexiones de servicio donde la corriente de la derivación es moderada y se conoce el tipo de cable, la abrazadera hace exactamente lo que fue diseñada para hacer. La calidad de la instalación es entonces lo que determina el resultado: el pelado correcto del extremo de la derivación, la profundidad correcta de inserción del conductor y el par de apriete especificado en la hoja de datos del modelo —la secuencia en el Guía de instalación del IPC.

En la práctica, se trata de un límite de tamaño y capacidad, no de una prohibición. Incluye ese límite en las especificaciones de tu material para que se mantenga a pesar de los cambios de personal: en qué tipos de cables se puede utilizar el IPC, hasta qué corriente de derivación y en qué situaciones es necesario recurrir a una conexión atornillada o engarzada. El Guía de especificaciones para solicitudes de cotización muestra cómo establecer esos límites para que un proveedor pueda presentar una cotización basándose en ellos, en lugar de tener que adivinar.

Preguntas frecuentes

¿Se puede utilizar un IPC en la línea de alimentación principal en lugar de en una derivación?

Físicamente, se puede sujetar con una abrazadera, y es precisamente por eso que se comete el error. Electricamente, el área de contacto de la abrazadera está dimensionada para corrientes de derivación, por lo que usarla para transportar la carga de un alimentador coloca a la unión en el primer lugar del análisis térmico. Si el par de conductores debe funcionar como un alimentador continuo, usa un conector clasificado para esa corriente de paso.

¿Es aceptable volver a usar un IPC después de haberlo aflojado?

No es una práctica planeada. Los dientes ya han perforado el aislamiento en un punto; al volver a sujetarlos, se clavan en un punto ligeramente diferente del aislamiento que ya ha sido sometido a tensión, y el sellado ya no es el que se supuso en el diseño. Cuando sea necesario rehacer una unión, especifique un conector diseñado para poder abrirse.

¿Cómo puedo saber si una junta IPC existente está sobrecargada?

La termografía bajo carga es el método más práctico: compara la temperatura del cuerpo de la abrazadera con la del conductor que se encuentra a un metro de distancia en el mismo circuito, y con la de uniones similares en el mismo alimentador. Si un cuerpo se mantiene constantemente más caliente que los que lo rodean, significa que está transportando más corriente de la que su área de contacto puede soportar, o que su fuerza de sujeción se ha aflojado. Confirma esto con una medición de resistencia antes de decidir si debes reemplazarlo.

¿Funcionan los IPC tanto en conductores de aluminio como de cobre?

Solo en las combinaciones para las que está clasificado el modelo específico, y la clasificación debe provenir de la hoja de datos de ese modelo. El contacto entre aluminio y cobre plantea el problema galvánico en la unión, y la solución es una abrazadera diseñada para esa combinación, no un conector de derivación de uso general que se utilice fuera de la lista de conductores especificada.

La versión corta

Un conector de perforación de aislamiento es un dispositivo de derivación con un área de contacto pequeña, un solo perno y un sello que depende del aislamiento que perfora. De esos tres hechos se desprende todo aquello para lo que no debe utilizarse: derivaciones pesadas, grandes diferencias de sección, uniones que se vuelven a hacer, circuitos calientes y con ciclos de temperatura, aislamiento desconocido, uniones que deben medirse y cualquier cosa que tenga que soportar tensión. Fuera de esos casos, sigue siendo la conexión correcta más rápida en la camioneta.

Si estás revisando una lista de materiales y no estás seguro de qué uniones deben escalarse, envíanos los tamaños de los conductores, las corrientes de las derivaciones y los tipos de cable, y nosotros asignaremos cada conexión a un accesorio — el Gama IPC cubre los casos de derivaciones y tomas, y las gamas de ranuras paralelas y lengüetas cubren el resto.