Conexión en serie y en paralelo de enchufes: en cadena y en estrella
La realización de las tareas domésticas rutinarias se ve facilitada significativamente por numerosos dispositivos y equipos técnicos. Los «trabajadores incansables» iluminan las habitaciones, lavan, baten, hornean, lavan los platos en lugar nuestro. Sin embargo, no basta con comprarlos; es necesario conectar correctamente los aparatos, ¿está de acuerdo?
Recuerde cuántas emociones negativas provoca un interruptor automático que se dispara y desconecta la línea debido a una sobrecarga en el momento más inoportuno. Un calentador de agua estropeado, una computadora, un refrigerador proporcionan muy poco placer. Y estas molestias se pueden prevenir y eliminar por completo, y estamos encantados de ayudarle con ello.
Para ello, solo necesita averiguar cómo se realiza la conexión en paralelo y en serie de los enchufes para electrodomésticos, en qué casos se aplican los esquemas «en cadena» y «en estrella». El artículo que le ofrecemos le proporcionará esta útil información.
Contenido del artículo:
Métodos de conexión de enchufes
Hoy en día, la conexión de enchufes se realiza de dos maneras: en la primera, se instala una línea de cableado separada para cada punto; en la segunda, se conectan varios puntos a una misma rama.
El tipo de enchufes instalados está estrechamente relacionado con el tipo de cableado: si se utilizan enchufes monofásicos, con o sin toma de tierra, o si se instalan dispositivos trifásicos para alimentar aparatos que funcionan con una red de voltaje de 380 Voltios.
La gran mayoría de los dispositivos técnicos que necesitan conexión al suministro eléctrico se encuentran o están destinados a la cocina y al baño:
Los enchufes para consumidores potentes, como hornos eléctricos o calentadores de agua, se conectan con una línea independiente. Durante la instalación, se utilizan, en la medida de lo posible, tramos de cable completos sin ningún tipo de empalme. Las líneas eléctricas se tienden por separado desde el cuadro hasta cada punto, lo que recuerda un poco en su esquema a los rayos que salen de una estrella.
Cuando sea necesario conectar cada uno de estos consumidores, el punto de alimentación debe soportar una corriente nominal de 16 – 32 A. La corriente con el mismo valor también está diseñada para el disyuntor de protección en la entrada.
La conexión en cadena se elige cuando es necesario alimentar los enchufes eléctricos de un mismo grupo. Estos grupos se forman de acuerdo con la ubicación de los aparatos en la casa.
El método implica conectar todos los elementos a una línea de alimentación común del cableado eléctrico.
Para reducir a cero el riesgo de que varios puntos queden fuera de servicio, los expertos recomiendan incluir no más de dos o tres enchufes en un mismo sistema. Este punto está claramente especificado en la norma SP 31-110-2003: se permite conectar en cadena hasta tres receptores eléctricos adicionales.
La única condición es que la carga total de corriente no supere el doble del valor de la corriente nominal de funcionamiento del primer receptor (el principal).
Pero, en cualquier caso, el circuito creado de esta manera está diseñado para una carga cuyo valor total no exceda los 16 A. Si no se cumplen las condiciones de funcionamiento, existe una alta probabilidad de que se produzcan situaciones de emergencia.
Al conectar los enchufes, no es necesario utilizar un tipo de cableado puro. Con un enfoque adecuado, se pueden combinar, por ejemplo, llevar el cable de alimentación hasta la caja de distribución. Luego, dirigir un cable en forma de bucle y el otro por separado al punto de alimentación del equipo de alta potencia en la casa.
La cantidad de líneas de alimentación tendidas desde el cuadro depende de cuántos recorridos de cableado se planea instalar.
Independientemente del tipo de método elegido, el cableado se puede realizar en una de dos opciones:
- abierto – implica tender los cables sobre la superficie de la pared;
- cerrado – implica excavar canales para tender líneas eléctricas en paredes de hormigón y ladrillo, o hacer una ranura en madera para tender el cable dentro de un tubo corrugado.
La opción abierta es más cómoda y sencilla no solo en cuanto a la instalación, sino también al mantenimiento y control. Pero en cuanto al aspecto estético, el cableado abierto no siempre es apropiado. Además, el método de instalación abierto «consume» parte del área útil: encima del cable no se puede colgar un estante ni colocar los muebles pegados a la pared.
El espacio interior de la mayoría de los canales de cables tiene particiones, entre las cuales es conveniente colocar los cables. El control del estado del recorrido se realiza a través de la parte superior desmontable.
La opción cerrada de cableado es conveniente porque elimina la posibilidad de daños accidentales al cable, haciéndolo además invisible para los demás.
Pero la «invisibilidad» del cableado cerrado puede jugar una mala pasada al intentar «clavar un clavo». Por eso existe una regla no escrita: los cables deben tenderse respecto a los enchufes estrictamente en vertical u horizontal.
Particularidades de la instalación de la conexión en cadena
Como ya se ha señalado, el método en cadena se utiliza para conectar enchufes que están en el mismo grupo y que alimentan dispositivos de baja potencia, como ordenadores, equipos de audio...
Este tipo de conexión es más económica y técnicamente más sencilla. Para su implementación no es necesario tender muchos cables ni utilizar protecciones adicionales. Pero cabe señalar que cada punto adicional en el circuito creado lo hará más vulnerable.
Por ejemplo, sabemos que la corriente nominal por enchufe no debe superar los 16A. Si se conecta esa carga a un solo punto, no ocurrirá nada grave. Pero si se conecta esa carga a al menos 2 o 3 enchufes de una misma línea, sus valores totales aumentarán y, como consecuencia, el cable de alimentación podría no soportarlo.
Según la PUE, en una conexión en bucle no está permitido interrumpir el conductor PE del cable de protección a tierra. Su circuito debe permanecer continuo en cualquier caso.
Para reducir los costos materiales al llevar el conductor PE a los enchufes, ayuda la aplicación de una de las siguientes soluciones técnicas:
Instalación con el uso de conectores
Este tipo de conexión se elige cuando es necesario conectar enchufes que están prácticamente uno al lado del otro.
En la conexión en bucle, el cable principal proveniente del cuadro eléctrico llega al lugar de montaje del cajetín múltiple. Desde allí alimenta el primer enchufe, desde el cual, a través de sus propios contactos, la corriente pasa al segundo enchufe, y del segundo al tercero.
Al instalar en bucle, los cables de entrada y salida se conectan directamente en la parte de contacto del dispositivo. Por esta razón, los expertos recomiendan utilizar modelos equipados con un contacto plano de resorte.
En último caso, sirven aquellos cuyos contactos son una placa presionada por un tornillo. En absoluto son adecuados para este propósito los dispositivos en los que el contacto es simplemente un tornillo común.
Uno de los requisitos operativos obligatorios al conectar enchufes en bucle es la necesidad de reducir la resistencia de contacto en el circuito entre los terminales del enchufe y los contactos de la clavija eléctrica.
Para lograr el efecto deseado, los terminales se moldean en formas que permiten aumentar el área de los propios contactos, así como la fuerza de su compresión. Hoy en día, para la instalación del neutro de protección se utilizan a menudo conectores tipo 'Scotchlok'. El conector de clip de este tipo está equipado con contactos perforantes.
Para usar un conector de clip, se deben elegir productos que incluyan espacio adicional para su colocación.
A través del contacto del primer enchufe se conectan el conductor de fase del cable de alimentación y el conductor PE del bucle que continúa hacia el segundo enchufe. En el segundo contacto se conectan los conductores neutros del cable de alimentación y el bucle hacia el segundo enchufe. Siguiendo el mismo principio, se realiza la conexión al tercer enchufe y siguientes, si así lo establecía el esquema de distribución de energía.
Según el PUE, punto 1.7.144, para conectar la parte conductora expuesta del dispositivo al conductor neutro o de tierra, es necesario realizar una derivación en el interior de los cuerpos de los productos de instalación eléctrica destinados a tal fin. Entre estos se encuentran también los enchufes.
La tarea principal al conectar los enchufes con conexión a tierra es garantizar una conexión confiable de los elementos a lo largo de toda la línea. Ya que si el contacto de tierra se quema por alguna razón en el enchufe principal de alimentación, todos los demás participantes del circuito perderán el neutro de protección. Por lo tanto, cuando sea necesario derivar el cable de tierra, se utiliza el tipo de conexión más confiable: el engaste.
Este método implica, además de utilizar un simple retorcido de cables, un aislamiento adicional y el prensado de sus extremos con un manguito. Esto garantiza un contacto ininterrumpido de los elementos del circuito y su alta resistencia mecánica.
Instalación de una caja de distribución adicional
Este método implica instalar, cerca del anillo de enchufes, una caja de derivación conectada al cuadro eléctrico o una regleta de conexión. De este modo, el cable se bifurca en la caja de distribución en el tramo antes de llegar a la caja de empotrar.
Las conexiones dentro de la caja de derivación que van a cada enchufe se realizan normalmente mediante soldadura. Se recomienda colocar los extremos aislados de todos los conductores en las cajas de distribución de manera que no se crucen ni entren en contacto entre sí.
En ambos casos, al llevar los conductores de fase y neutro a los enchufes, se forma un anillo, y desde el conductor PE, una derivación. Por lo tanto, al cablear los enchufes en anillo, es importante respetar la polaridad de los contactos: desde el borne con el conductor neutro, derivar el neutro. Se procede de igual manera con el conductor de fase.
Teniendo en cuenta la cantidad de electrodomésticos en funcionamiento, el número necesario de enchufes en una habitación puede llegar a 10. No siempre es cómodo usar regletas y alargadores, y además es peligroso. En este caso, se soluciona el problema instalando bloques de enchufes en lugar de enchufes individuales.
La construcción de un bloque de tomacorrientes, que incluye hasta cuatro elementos individuales, se conecta según el mismo principio que un tomacorriente individual.
Al conectar bloques, los núcleos de los conductores se unen mediante cualquiera de los métodos descritos. Las secciones peladas se aíslan con tubo termocontraíble o se envuelven con cinta aislante.
Especificidad de la conexión en paralelo
La particularidad del esquema de conexión en paralelo de tomacorrientes, también llamado “estrella”, consiste en la conexión individual de cada tomacorriente al cuadro de distribución.
Un tercer nombre completamente justificado es “sin caja”, ya que implica la posibilidad de prescindir de la caja de conexiones. Este método se practica activamente en los países europeos, y en nuestro país se utiliza para proporcionar una línea separada a consumidores potentes, generalmente en combinación con la tecnología de bucle.
Una de las variantes del esquema en paralelo la muestra una selección de fotos:
La ventaja de la “estrella” radica en garantizar el máximo nivel de seguridad. Una ventaja importante es la posibilidad de controlar individualmente los grandes consumidores de energía, lo que es prioritario para el cableado de fuerza para la “Casa inteligente”, por ejemplo. La desventaja del esquema radica en los considerables costos de trabajo del electricista y en un consumo de cable casi triplicado.
El esquema paralelo también se utiliza para conectar tomas trifásicas de potencia, que alimentarán electrodomésticos potentes. Además, la sección transversal de los conductores que alimentan dichos consumidores debe ser de al menos 2,5 mm².
Para mayor confiabilidad, deben tener un pequeño margen de corriente. Esto permitirá compensar la desviación real del diámetro indicado por el fabricante con respecto a su valor nominal, algo que suele ser común en los productos disponibles en el mercado actual. Además, esta solución permitirá que el equipo funcione en régimen de sobrecarga.
Este método de instalación es ventajoso porque el funcionamiento de cada punto individual no afecta el funcionamiento de los demás elementos del circuito. Para electrodomésticos, este esquema se considera el más estable y seguro.
La conexión de una toma trifásica con conexión a tierra se realiza mediante un cableado separado de cuatro conductores. El cable, que incluye tres fases, tierra y neutro, va directamente desde el cuadro eléctrico.
La función del cable se puede determinar más fácilmente por el color del aislamiento:
- «fase» – cables de color blanco;
- «neutro» – aislamiento de color azul;
- «tierra» – funda de color amarillo-verde.
La conexión a tierra es, en esencia, un neutro de protección. Para que siga siéndolo, es necesario garantizar una conexión segura y permanente a lo largo de toda la línea.
Para conectar los cables y conectarlos al tomacorriente, primero se acortan sus extremos. El uso de cortadores laterales permitirá realizar el trabajo con la máxima precisión. El extremo de cada cable se pela de 15 a 20 mm de aislamiento externo con un cuchillo afilado.
La conexión de los cables se realiza en el siguiente orden:
- Se retira la cubierta protectora de plástico del tomacorriente.
- Los tornillos de sujeción se aflojan de 5 a 6 mm. Se realizan las mismas operaciones con el tornillo en el terminal de tierra.
- Los extremos pelados de los cables se introducen uno por uno en la caja teniendo en cuenta la posición de los terminales de entrada y se colocan en los alvéolos correspondientes.
- Los alvéolos con los cables colocados se aprietan firmemente con tornillos.
- La caja de empotrar con los cables conectados se inserta en el hueco de la pared y se fija con abrazaderas laterales.
Para obtener un montaje más fiable, algunos artesanos enrollan los extremos pelados de los conductores en forma de bucle o anillo de modo que su diámetro coincida con el tamaño de las patas de los tornillos.
Después de eso, se afloja cada tornillo por turno, se enrolla un anillo de cable alrededor de su base y se aprieta firmemente.
Al conectar bloques de enchufes, se conservan todas las ventajas del esquema. Lo único es que el proceso de conexión requiere un poco más de tiempo y esfuerzo.
Los costos elevados – no son un argumento para aquellos que priorizan la seguridad. Si se observa la situación de manera más global, a veces es mejor invertir más recursos y esfuerzo desde el principio, instalando una línea de alimentación independiente para el enchufe. Así no tendrá que preguntarse cada vez si puede usar el punto para conectar tal o cual aparato eléctrico.
Conclusiones y video útil sobre el tema
Video #1. Guía para el uso del método de conexión en cadena:
Video #2. Información detallada sobre una de las opciones seguras de conexión de enchufes:
Dado que la cantidad de energía eléctrica consumida para necesidades domésticas solo aumenta cada año, y por lo tanto los requisitos de fiabilidad de los enchufes sin duda aumentarán, se debe preferir el esquema de instalación eléctrica en paralelo. Especialmente si se trata de consumidores de energía importantes.
Para alimentar lámparas, despertadores eléctricos y dispositivos similares, es adecuada la opción de conexión en cadena.
¿Surgieron preguntas sobre el tema del artículo, encontró deficiencias en la información presentada, tiene el deseo de compartir su experiencia en instalaciones eléctricas independientes? Por favor, escriba un comentario en el bloque que se encuentra a continuación.
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En el esquema paralelo de la figura se utilizan interruptores automáticos de 25 A para un cable de sección 2.5. Aunque en el texto usted habla correctamente sobre el uso de interruptores de 16 A. Creo que debería corregirlo, ya que induce a error.
Andréi, ¿no ha intentado leer? Se habla del uso de interruptores automáticos de NO MENOS de 16 A, no del uso específico de un interruptor de 16 amperios. Simplemente está copiado de la guía de instalación, donde se habla de conectar grupos de enchufes a través de interruptores de 16 A en adelante.
Recientemente decidí corregir los errores de los electricistas que, en un pasado lejano, conectaron los enchufes en mi apartamento, y también instalé algunos enchufes más. En mi opinión, la forma más sencilla y bastante fiable es conectar un enchufe en un marco de superficie. Lo principal es aislar los cables y colocar con cuidado el tubo termorretráctil, sin enganchar el cableado en la pared al fijarlo. Además, el propio tubo debe verse apropiado y estéticamente agradable en la habitación.
Bueno, una vez más me convenzo de que es mejor confiar la instalación de enchufes a un electricista profesional. Está claro que todos sabemos reparar el cableado, pero precisamente con los cálculos surgen problemas. Solo hay que tener en cuenta que ahora la cantidad de dispositivos y su potencia han aumentado considerablemente. Por eso es conveniente en todas las casas antiguas reemplazar completamente el cableado junto con los puntos de instalación eléctrica. Por cierto, personalmente prefiero el cableado exterior precisamente por la facilidad de control y reparación.
Ígor, no estoy de acuerdo con usted. Las potencias, precisamente, están disminuyendo constantemente: compare un televisor de tubo y uno LCD, una lámpara incandescente y una LED. Y así en casi todas partes.
¿Y dónde, disculpe, ve usted la reducción? Un nuevo panel de plasma de 52 pulgadas/132 cm – 197 W. Un panel LED de 52 pulgadas/132 cm – 120 W. Un televisor de tubo de color «Rubín 714» (1967) de 17 pulgadas/43 cm – 200 W. Un televisor de cinescopio de 32 pulgadas/81 cm – 80 W.
Y consideremos que bajo el comunismo se tenía encendido simultáneamente, como máximo, 1 televisor, 1 plancha, y, llevándolo al extremo, 1 soldador y 5 bombillas de 100 vatios. ¿Puede calcular la potencia consumida, ya que da consejos? Y tomemos un apartamento actual: un televisor en la sala, un televisor en la cocina, no contaré las bombillas – no vale la pena contar pequeñeces.
Aparece una persona, enciende el hervidor, enciende el microondas, y además la lavadora está funcionando. Ya obtenemos 6 kilovatios, lo que da una carga de 27 amperios. El cableado antiguo del apartamento se realizó con cable de aluminio de 2,5 mm². ¿Puede decir de improviso si aguanta o no?!
Respuesta para Alejandro – cuál es el inconveniente: tomamos una imagen de un sitio y el texto de otro, y al final «¿Y usted no ha intentado leer?»
El grupo de tomacorrientes de 16 amperios… esto es 3,5 kW (3520 W) de corriente recomendada para un tomacorriente promedio que se puede comprar en nuestra tienda (si se consideran exclusivamente fabricantes importados). Solo para Rusia los tomacorrientes tienen marcado 16A, puesto que de todas formas los nuestros enchufarán allí 9 kilovatios. Y la cuestión es si el propio cableado por sección del cable soporta tales potencias. Tome el clásico o el árabe de 32 Amperios en el cuadro general: en Europa 10 A y 32A (como nos gusta llamarla, la de potencia) tipos C, D, M y G; el tipo C está calculado para baja potencia, mientras que el tipo G en nominal 32 A, y con cable para enchufe con marcado AWG8. En nuestros estándares esto es desde 8 kW, es decir, unos 45-50 Amperios (no tenemos esa sección).
Amir, comparar una lámpara LED con una lámpara incandescente no tiene sentido, más o menos como comparar una placa eléctrica «Viatka» de dos fuegos de 2 kW con una placa de inducción moderna de 19-12 kW, un hervidor eléctrico soviético de 500 vatios con uno moderno (rápido) de 2 kW. Todos los aparatos que tienen un elemento calefactor tipo TEN – en ellos la potencia nunca ha disminuido. ¡El TEN es el mal!
Observo que en muchos de los nuevos edificios el cableado está hecho precisamente según su principio. Como que las potencias bajan, cable de 1,5 mm² por todo el apartamento, y luego la pregunta de por qué saltan los automáticos y y los bornes se queman. Existen requisitos de GOST – multiplique por 2 y hágalo – esa es su seguridad. Solo en Rusia en el mercado se puede comprar un tomacorriente por 0,20 €, mientras que cualquier alemán simplemente no compraría un tomacorriente que cueste menos de 10 €, por la simple razón de que la seguridad no puede ser barata.
Por un lado, ciertamente por seguridad y fiabilidad se puede cablear toda la casa en estrella, pero ¿es recomendable? Yo tengo todo simple con el cableado – conexión en paralelo de cada habitación a un automático independiente, y dentro de la habitación en serie. Excepto los aparatos de alta potencia – para ellos una salida separada. Y hasta ahora no he tenido ningún problema.
Nadie, Maxim, está pidiendo que se alimente cada enchufe y bombilla desde el cuadro del apartamento – vuelva a leer el artículo.
Por cierto, los documentos directivos (PUE, SP) recomiendan separar grupos de cargas de las habitaciones, iluminación y alimentar las lavadoras y cocinas eléctricas con líneas separadas. Captura de pantalla del punto correspondiente del SP 31-110-2003 – adjunto.
En la figura que explica el cableado en el apartamento, están claramente sobredimensionados los valores nominales de los interruptores automáticos en la red de iluminación y enchufes para electrodomésticos de consumo normal de electricidad (refrigerador, consumidores portátiles de cocina, campana extractora, etc.).
La potencia de una lámpara de araña con 5-7 lámparas LED no supera los 50 W. Por lo tanto, la corriente de consumo no superará los 0,3 A incluso teniendo en cuenta las pérdidas en los dispositivos de regulación (el llamado transformador electrónico). Es perfectamente aceptable instalar un interruptor automático de 6 A. Y para los enchufes de las habitaciones – 10 A. Para los de la cocina – 16 A. En este caso se cumplirá la selectividad con respecto al interruptor de entrada (normalmente su corriente según las condiciones de contabilidad energética es de 16 – 25 A).
Y yo en mi casa de campo monté de manera chapucera cinco enchufes (en paralelo) en “estrella” en un solo interruptor automático 🙂 Funcionan normalmente, pero en un borne del interruptor es difícil fijar cinco cables multifilares de sección 2,5 mm² 🙂 Quizás instale otro de 16 A. No veo sentido en poner además una caja de conexión de cables.
Buenos días, Vitali. Lo que usted «improvisó», por supuesto, no está previsto por ningún PUE. Decidí darle una opción similar, pero menos alocada y más civilizada para conectar varios enchufes utilizando un «distribuidor de cableado».
¿Ha oído hablar de los carriles DIN, de las barras N/PE (esto es del tipo de elementos de la red de puesta a tierra/neutro)? Adjunto una foto con las barras para no tener que explicar demasiado.
A dicha barra se puede conectar el cable de alimentación «desde arriba» desde el interruptor de entrada, y «desde abajo» sacar los cables hacia sus enchufes. Sin la molestia de fijar cinco cables en los bornes del interruptor. No hay más selectividad que en su esquema, pero mejorará la estética del cuadro. Solo calcule la sección de los cables.
Disculpe, pero ¿podría decirme qué pudo haber sucedido?.. Dos enchufes están conectados en paralelo, en uno está conectado el televisor, el otro se usa según necesidad (plancha, lámpara adicional).
Ahora estamos conectando una guirnalda de Navidad, después de repetidos cortes de luz en la casa (un edificio de apartamentos normal), al encender la guirnalda, el televisor comenzó a apagarse (por unos segundos), luego se vuelve a encender. Gracias de antemano.