TEORIA Y APLICACION DE LOS CONECTORES
UNA GUIA PARA EL DISEÑO Y LA ESPECIFICACION DE CONEXIONES
Material
traducido de FCI Electrical, Tercera Edición Revisada, escrito por:
- G. Di Troia - Miembro de la IEEE de FCI Electrical de Estados Unidos
- Kenneth Woo - FCI Electrical de Estados Unidos
- Gaylord Zahlman - FCI Electrical de Estados Unidos
1.7.2 CUÑA
Los conectores de cuña son realmente una forma especial de conectores mecánicos, y lo suficientemente diferentes como para ser tratados de forma separada. El conector de cuña incorpora un componente tipo cuña y un cuerpo afilado tipo resorte con la forma de una C (o cuerpo tipo C).
Durante la instalación, la cuña es llevada entre dos conductores a la 'C' abriendo el cuerpo con forma de C, el que a su vez coloca elevadas fuerzas en los conductores para una conexión estable y segura. Ver la Figura 1.7-2.
Figura 1.7-2 Componentes del Conector de Cuña
Hay dos formas básicas por la cual la cuña es llevada por el miembro de la 'C': (a) un sistema especialmente diseñado que dispara un cartucho para impulsar a la cuña a una alta velocidad (actuación por polvora), y (b) un perno de operación mecánica que cuando se ajusta, coloca a la cuña entre los conductores. Referirse a la Sección 2.1.2 para más detalles de la instalación.
El conector de cuña se usa básicamente en aplicaciones de derivación, aunque son posibles otras funciones. Los conectores de cuña son capaces de hacer conexiones entre combinaciones de conductores de aluminio, cobre y ACSR.
1.7.2.1 Ventajas de los Conectores de Cuña
Los conectores de cuña accionados por polvora brindan una performance consistente y uniforme. Se aseguran las fuerzas repetibles de instalación de una conexión a la próxima por medio de la selección de un elevador de potencial (booster) adecuado. La acción rápida de limpieza mecánica a medida que la cuña se acciona entre los conductores rompe los óxidos de la superficie y genera mayores puntos de contactos con lo que se reduce la resistencia de contacto.
Los conectores de cuña accionados por polvora se instalan con herramientas portátiles y livianas que incluyen una carga simplificada y mecanismos de acoplamiento para acelerar el proceso de instalación (especialmente al compararlos con las herramientas de engrapado manuales de tipo hidráulico). El sistema accionado por polvora requiere poco esfuerzo físico del operador para completar una conexión. Las conexiones de las cuñas mecánicas se instalan con una llave básica, lo que requiere un esfuerzo físico para su instalación.
El efecto de resorte del cuerpo en forma de 'C' (especialmente en los tipos de actuación por polvora) mantienen una presión constante en toda la vida de la conexión logrando una mayor confiabilidad bajo condiciones severas de carga y climáticas. Construidos con una gran masa, los conectores de cuña disipan bien el calor y usan el principio de la masa-ánodo para reducir los efectos de la corrosión galvánica.
Finalmente, la performance eléctrica del disparo de los conectores de cuña han demostrado ser excelentes. La gran masa, así como la baja resistencia de contacto desarrollada durante la instalación, hacen que la conexión pase los requerimientos de pruebas mecánicas y eléctricas de la norma ANSI C119.4.
1.7.2.2 Desventajas de los Conectores de Cuña
Aunque las conexiones de cuña accionados por polvora brindan numerosos beneficios, es un sistema dedicado que requiere de la plena atención del usuario en cuanto a entrenamiento, mantenimiento y servicio. Se deben tomar precauciones para asegurar una instalación segura y adecuada. Se debe suministrar entrenamiento especial a los instaladores para que estén calificados para instalar conexiones de cuña.
Los conectores mecánicos de cuña instalados con llaves exhiben una performance más inconsistente que los de accionamiento por polvora. Las discrepancias en el proceso de instalación mecánico son causadas por los contaminantes en la ferretería y por las amplias tolerancias de los pernos pelados (shear-off). Es más, los cuerpos tipo resorte de cuña mecánica son fundidos lo que produce menor acción del resorte para mantener la conexión.
Todas las conexiones de cuña se restringen básicamente a aplicaciones sin tensión mecánica y para intemperie. Por ejemplo, no es posible la conexión en línea mediante empalmes en una configuración de cuñas. Se requieren otros métodos de conexión para una completa cobertura de todas las aplicaciones potenciales.
Cada conector de cuña sólo se adecúa a un rango limitado de conductores. Se debe determinar con cuidado el tamaño del conductor al conector de cuña para garantizar una conexión adecuada. Y aunque están disponibles cubiertas especiales para la protección del contacto, la geometría del conector de cuña vuelve difícil un total aislamiento.