Un tomacorriente consiste en una pieza cuadrada de metal con tornillos de latón, encerrada en una carcasa de plástico negra. Parece una colección confusa de plástico y metal hasta que se tiene información sobre los componentes individuales y cómo están conectados. El proceso de instalación para una persona que usa el tomacorriente por primera vez, incluyendo la comprensión de los diversos términos usados para los diferentes componentes de un tomacorriente, cómo posicionar los cables al conectar un tomacorriente estándar, y los errores más comunes que llevan a la devolución de un tomacorriente por parte de clientes que lo han usado antes.
Conectar un enchufe estándar de 120 V a un tomacorriente consiste en tres cables. El cable caliente va a un terminal de enchufe de latón o oscuro; el cable neutro va a un terminal de enchufe plateado; y el cable de tierra va a un terminal de enchufe verde. La forma correcta de colocar los cables en un terminal es pelar aproximadamente 3⁄4 de pulgada del aislamiento y luego envolver el cable de forma suelta alrededor del terminal en dirección horaria antes de apretar el tornillo para que el gancho quede en el interior cuando apriete el tornillo. Si su circuito funciona con 15 A de corriente, debe usar un cable 14 AWG. Si su circuito consume 20 A o más, debe usar un cable 12 AWG. Nunca abra ni haga saltar los terminales neutros; nunca agregue cables de tierra a terminales neutros; y siempre asegúrese de que el circuito esté apagado antes de trabajar con los cables.
De qué está hecho un tomacorriente
Primero, conozca la terminología asociada con los diferentes componentes en una instalación.
- Receptáculo se refiere al componente fijado a la pared cuando está instalado. El término “tomacorriente” es sin embargo más amplio, ya que se refiere a cualquier área donde se toma energía.
- La cara es la porción plana del receptáculo que tiene ranuras. Un receptáculo dúplex simple tiene 2 juegos de ranuras.
- Los tornillos terminales son tornillos plateados, de latón y verdes en diferentes secciones del receptáculo.
- Los orificios de inserción son pequeños agujeros en la parte trasera del componente que permiten insertar cables sin la necesidad de envolverlos; sin embargo, esto hace que la conexión sea débil.
- La correa de montaje es el componente metálico usado para fijar el receptáculo de forma segura a la pared.
Las ranuras se usan para denotar los diversos tipos de recepción de energía. En receptáculos norteamericanos de 15 A, la ranura más corta es la ranura caliente, la ranura más larga es la neutra, y el orificio de tierra es redondo. Si alguna vez no está seguro de cuál es cuál, la diferencia entre tomacorrientes de 2 clavijas y de 3 clavijas cubre lo que cada configuración puede y no puede hacer — y por qué un receptáculo de dos ranuras es una cuestión de conexión a tierra más que solo una cuestión de antigüedad.
Los tres terminales, y qué va dónde
Esta es la parte para memorizar. Todo lo demás sigue a partir de ella.
| Terminal | Color | Se conecta a | Qué sucede si se equivoca |
|---|---|---|---|
| Tornillo de latón o de color oscuro | Negro (o rojo en un circuito multi-cable) | Caliente — el conductor no conectado a tierra | Polaridad inversa: el dispositivo aún funciona, pero la carcasa de una lámpara enchufada está energizada |
| Tornillo plateado | Blanco | Neutro — el conductor conectado a tierra | Mismo problema de polaridad inversa y riesgo de descarga en cualquier cosa con una carcasa expuesta |
| Tornillo verde | Cobre desnudo o verde | Conductor de puesta a tierra del equipo | Sin camino de falla. Un cortocircuito no tiene a dónde ir excepto a través de una persona |
Tres ayudas de memoria que han dejado su marca en la mente humana: latón para caliente; plateado significa neutro; verde representa tierra. Si el color del tornillo no está claro debido al dispositivo viejo y barato, entonces observe la ranura, ranura estrecha para corriente eléctrica, con ese tornillo estando en la misma parte del dispositivo que enfrenta a usted.
Los códigos de color dependen del país y del momento de la instalación. En el Reino Unido y Europa, se usa el color marrón para el cable vivo, azul para el cable neutro y amarillo/verde para el cable de tierra. Por eso los electrodomésticos importados pueden causar muchos problemas. Si está trabajando en algo que no instaló usted mismo, trate el color como una pista y verifique con un probador. Cómo se mapean las diferentes convenciones entre sí se explica en esta explicación de qué significan los colores de los cables eléctricos.
Lo que necesita antes de comenzar
| Categoría | Elementos |
|---|---|
| Seguridad | Probador de voltaje sin contacto, multímetro, destornilladores aislados, guantes de trabajo |
| Herramientas | Pelacables (con los topes de calibre correctos), alicates de punta fina, alicates de electricista, nivel, cuchillo multiusos |
| Materiales | Receptáculo, placa de cubierta, tuercas para cables o conectores de palanca, abrazadera para cable si la caja necesita una, pigtail de puesta a tierra |
| Consumibles | Cinta aislante, compuesto antioxidante si está uniendo dispositivos de aluminio con cobre |
Hay dos herramientas que debe tener en lugar de pedir prestadas. Un probador de receptáculos es económico, menos de $15, y le mostrará inmediatamente si las conexiones de caliente, neutro y tierra están bien, que es el error más frecuente que puede cometer. Un destornillador de torque le permite evitar adivinar al azar sobre la firmeza de las conexiones, lo que marca la diferencia entre 30 años de vida útil de una conexión o que haga arco en cuatro años.
El presupuesto es limitado. El costo del receptáculo dúplex estándar está entre $2 y $5, mientras que uno a prueba de manipulaciones puede comprarse por $3 a $8, un receptáculo GFCI se vende por $18 a $30, y las placas de cubierta varían de $2 a $10. El trabajo puede hacerse casi solo a costo de su tiempo.
Los tres esquemas que encontrará
Definitivamente encontrará un diagrama de cableado de receptáculo que encaje en una de estas categorías. Es muy importante determinar su categoría antes de comenzar cualquier trabajo.
- Al final del circuito. Solo un cable está conectado con un cable del cable negro al tornillo de latón, cable blanco al tornillo plateado y cable verde a tierra.
- En el centro del circuito. Aquí tiene dos cables conectándose. El cable caliente entrante se une con el cable caliente saliente, y el neutro entrante se conecta con el cable neutro saliente. En este caso, ambas tierras se conectan juntas y hay piezas cortas que conectan el receptáculo con el cable.
- Toma de corriente controlable. Una parte de la toma está controlada por un interruptor; por lo tanto, se retiró el puente y una parte de la toma recibe electricidad de forma continua mientras que la otra recibe electricidad encendida/apagada. Este es el esquema que la gente suele entender mal con más frecuencia, y vale la pena leer la explicación específica de cableado de una toma con interruptor antes de romper esa pestaña — una vez rota, no se puede restaurar.
Antes de sacar el dispositivo antiguo, asegúrese de tomarle una foto. Es fácil recordar cuatro tornillos y tres cables hasta que tenga un teléfono en una mano y un destornillador en la otra.
Paso a paso: Cableado de una toma estándar
- Antes de comenzar a trabajar en el circuito, apague el suministro eléctrico en el interruptor y bloquéelo o deje una etiqueta si hay otra persona en la casa.
- Una vez que reactive el suministro eléctrico, debe asegurarse de que no haya voltaje en el circuito en el receptáculo usando un comprobador de voltaje sin contacto y eventualmente confirmarlo con la ayuda de un multímetro, midiendo fase a neutro, fase a tierra y neutro a tierra. Todas esas mediciones deben ser cero. Recuerde que una descarga eléctrica con un interruptor apagado no significa que el circuito esté muerto. Un interruptor etiquetado como “luz” podría no aplicarse solo en términos de conexión eléctrica de luminarias.
- Retire la placa de cubierta y tire del dispositivo, no lo haga de manera descuidada.
- Fotografía todo el esquema de conexiones y luego desconéctelas, desenganchando un cable de cada terminal.
- Inspeccione los conductores. Esté atento a cortes, quemaduras o cables muy oxidados. Si encuentra algún defecto, simplemente evalúe el estado del cable con más cuidado y no intente repararlo.
- Pele los extremos. El método para pelar es simple: solo corte o use la herramienta especial para pelar aproximadamente tres cuartos de pulgada de aislamiento sin dañar el conductor.
- Cree un gancho en el extremo. Al hacerlo, el movimiento de torsión debe realizarse en la dirección de atornillar el tornillo. Asegúrese de que los cables estén tensos y lleguen al final del tornillo.
- Comience desde la tierra, asegurándose de que el tornillo verde se use primero para ese trabajo. Si la caja es metálica, agregue una conexión desde el cable de trabajo al cuerpo metálico de la caja.
- A continuación, conecte el neutro al tornillo plateado y el vivo al de latón, asegurándose de no dejar extremos sueltos.
- Apriete los tornillos según las instrucciones del fabricante. Es importante que todos los tornillos estén apretados para evitar un incendio causado por terminales sueltos.
- Coloque los cables en la caja, si es necesario.
- Coloque los dos tornillos, permitiendo que la caja quede nivelada y que el cable de tierra encaje correctamente. No olvide realizar pruebas antes de cerrar la caja.
Un punto que la gente olvida: verifique los estilos de llenado de la caja y aplíquelos si trabaja con cajas nuevas o las reemplaza.
Llenado de la caja: La regla que los principiantes nunca escuchan
Cada caja eléctrica tiene una capacidad y cada cable, dispositivo y conector reduce esta capacidad. Si sobrecarga la caja, podría terminar con aislamiento dañado, lo que resultaría en una falla que aparecerá en los meses siguientes.
Al seguir el método NEC (Artículo 314.16), se suma el espacio ocupado por cada conductor más otras asignaciones.
| Ítem | 14 AWG | 12 AWG |
|---|---|---|
| Cada vivo, neutro o viajero | 0 pulg³ | 25 cu in |
| El dispositivo (cuenta como dos conductores) | 0 pulg³ | 5 pulg³ |
| Todas las tierras de equipo, combinadas | 0 pulg³ | 25 cu in |
| Abrazaderas internas de cable, combinadas | 0 pulg³ | 25 cu in |
Una caja típica que tiene dos cables (14/2) y un dispositivo, tiene un volumen de aproximadamente 4 conductores (2 vivos y 2 neutros) a 2.0 y tierra a 2.0, y el dispositivo a 4.0, dando un total de aproximadamente 14 pulgadas cúbicas de volumen. Las cajas de obra vieja de un solo gang suelen tener un volumen de 14-18 pulgadas cúbicas, por lo que ya se está acercando a los límites de volumen. Sin embargo, si desea agregar un tercer cable, se requerirá una caja más profunda o una caja de doble gang.
Es importante verificar el volumen de la caja, generalmente marcado en la parte trasera, antes de comprar.
Las reglas de seguridad que no son opcionales
Hay cuatro requisitos que rigen casi todos los trabajos de tomacorrientes, y estos son los requisitos que verifica el inspector.
- Puesta a tierra. Los receptáculos utilizados deben ser del tipo que requiere puesta a tierra y también deben estar conectados a tierra (NEC 406.3). No se puede simplemente conectar el tornillo de tierra al neutro si la caja no tiene conductor de tierra porque eso es una puesta a tierra ilegal y es peligroso.
- Reemplazo de un receptáculo sin tierra. NEC 406.4(D) enumera las opciones para reemplazar un receptáculo sin tierra, incluyendo el uso de protección GFCI.
- El uso de dispositivos a prueba de manipulaciones. En viviendas, los receptáculos clasificados para 125 V 15 A y 20 A deben ser categorizados como a prueba de manipulaciones (NEC 406.12) con excepciones menores como receptáculos que están posicionados a más de 5½ pies del suelo o receptáculos usados para aparatos especiales.
- Protección GFCI y AFCI. Si GFCI se aplica en cocinas, baños, garajes y lugares húmedos, entonces AFCI se aplica en la mayoría de los casos para circuitos derivados de viviendas (NEC 210.8).
Este último punto parece confundir a algunas personas, especialmente cuando simplemente están cambiando un tomacorriente. Si el circuito no ha sido protegido previamente usando AFCI, se cumplirán los requisitos. Al cambiar un receptáculo en la cocina o baño, asegúrese de que la protección ya esté disponible, ya que deberá aplicarse posteriormente si aún no se ha utilizado. La diferencia práctica entre los dos tipos de dispositivos, y dónde se requiere cada uno, se explica en esta comparación de GFCI y enchufes regulares.
Cómo probar antes de cerrar la caja
- Verifique con la energía apagada. No debe haber cable de cobre expuesto en ningún conector, ni aislamiento debajo de los tornillos, ni cables pellizcados entre el accesorio y la caja, y la conexión a tierra debe estar conectada solo al cable verde.
- Encienda el interruptor y conecte un probador de receptáculos. Tres luces y un patrón adecuado indican que el vivo, el neutro y la tierra están donde deben estar. El probador es el método más sencillo para detectar polaridad invertida, tierra abierta o neutro abierto.
- Si desea las cifras reales, puede verificar con un multímetro. Debe obtener aproximadamente 120 V entre vivo y neutro y entre vivo y tierra, y aproximadamente cero V entre tierra y neutro. De lo contrario, sabrá qué conductor está incorrecto.
- Si el dispositivo es un GFCI, presione el botón de prueba, verifique que se dispare y restablézcalo. Asegúrese de hacer lo mismo con los receptáculos aguas abajo, ya que confirma que los terminales de carga están cableados correctamente.
- Prueba de carga. Conecte algún equipo de carga como una lámpara o secador de cabello funcionando con carga mínima y verifique si se calienta después de algunos minutos. Una cara más cálida significa una terminación suelta.
Si su probador indica que hay una tierra abierta en el circuito con el que no trabajó, no se refiere a su cableado sino que indica que hay algo mal con el circuito y debe ser inspeccionado en lugar de ser ocultado.
Cuántos tomacorrientes en un circuito
No hay un límite estricto sobre cuántos tomacorrientes de uso general pueden usarse en un circuito; sin embargo, hay uno práctico. La recomendación es un máximo de aproximadamente 10 tomacorrientes en un circuito de 15 A y 13 en un circuito de 20 A para usos generales. Las cocinas son diferentes; deben tener al menos dos circuitos de pequeños electrodomésticos de 20 A, y estos circuitos no pueden alimentar luces u otro equipo.
El espaciamiento de los tomacorrientes está regulado por separado. Bajo la regla “2-6-12” según NEC 210.52, debe haber un tomacorriente para cualquier longitud de pared que sea de 2 pies o más; ningún punto a lo largo de la línea del piso debe estar a más de 6 pies del tomacorriente, y la distancia máxima entre tomacorrientes a lo largo de una pared no debe exceder los 12 pies. Las encimeras de cocina tienen regulaciones de distancia más estrictas, sin ningún punto a más de 24 pulgadas de un tomacorriente, lo que equivale a prácticamente un tomacorriente cada 4 pies.
Si está agregando una toma en lugar de reemplazar una, esa regla de espaciamiento decide dónde va, y un electricista autorizado lo verificará. Cuánta carga puede poner realmente en el circuito es un cálculo separado, cubierto en este análisis de cuántos vatios puede manejar un tomacorriente.
Errores comunes de principiantes
| Error | Qué sucede | Solución |
|---|---|---|
| Conexión por empuje en lugar de usar tornillos | Conexión de alta resistencia, calor, falla intermitente | Use los terminales de tornillo, o una abrazadera de retroceso si el dispositivo tiene una |
| Gancho en sentido antihorario | El cable se sale mientras aprieta | Reformar el gancho en sentido horario |
| Demasiado cobre desnudo | Arco hacia la caja o hacia el terminal adyacente | Pelar según el calibre, recortar el exceso |
| Tierra en el tornillo neutro | Tierra falsa; falsa sensación de seguridad | La tierra va al verde y solo a la caja |
| Fase y neutro invertidos | Funciona, pero la carcasa de la lámpara está energizada | Cambiar a latón = negro, plata = blanco; verificar con un probador |
| Usar el dispositivo como empalme en un circuito de 20 A | Dispositivo de 15 A soportando 20 A a través de su interior | Empalmar los conductores y llevar un juego al dispositivo |
| Caja sobrecargada | Aislamiento dañado, falla retardada | Caja más grande, o reducir el número de conductores |
| No apretar los terminales con torque | La causa más común de incendios en tomacorrientes | Usar un destornillador de torque según la cifra del fabricante |
Hay un punto adicional que no debemos pasar por alto: trabajar energizado porque fue difícil cortar la energía. La mayoría de las lesiones eléctricas graves en hogares ocurren en circuitos donde el electricista pensó que no había corriente. Por lo tanto, ¡pruebe y pruebe de nuevo!
Cuándo detenerse y llamar a alguien
Reemplazar un tomacorriente es algo que un principiante con experiencia puede realizar fácilmente. Sin embargo, en varios casos esto no será posible:
- Si una casa fue construida a finales de los años 60 o principios de los 70, puede haber cableado de circuito derivado de aluminio que no solo es complicado sino que requiere herramientas especiales para su reemplazo.
- Puede encontrar cableado tipo Knob-and-tube o cableado con aislamiento de tela, donde el aislamiento se desprende tan pronto como se mueve.
- Si no hay conductor de tierra en el circuito, tendrá que lidiar con alternativas más complicadas que solo cambiar los dispositivos.
- Si puede ver señales de quemaduras como partes negras o derretidas que indican que hay problemas relacionados con el circuito y no con el dispositivo.
- Si la caja es demasiado pequeña o no está fijada correctamente, tendrá que reparar la pared alrededor de ella.
Cuando se trata de reemplazar un dispositivo en lugar de agregar uno, el proceso se vuelve muy sencillo. Sin embargo, si implica pasar cables nuevos, se vuelve mucho más complicado que un simple reemplazo de dispositivo.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la regla 2 6 12 para enchufes?
El acrónimo se refiere a la especificación NEC 210.52 que requiere la colocación de receptáculos. Las paredes con una longitud de 2 pies o más deben tener un receptáculo instalado; los tomacorrientes no pueden estar separados más de 6 pies entre sí y por lo tanto pueden estar hasta un máximo de 12 pies de distancia a lo largo de la misma pared. Esta guía es aplicable solo a espacios habitables.
¿Cómo cablear un tomacorriente eléctrico estándar?
Apague el interruptor y verifique que el circuito no esté energizado. Retire el aislamiento aproximadamente 3/4 de pulgada y conecte el cable de cobre desnudo alrededor de los tornillos; conecte el cable de tierra al tornillo verde, el cable blanco al tornillo plateado y el cable negro al tornillo de latón. Finalmente, use un probador de receptáculos para verificar si el dispositivo funciona antes de colocar la tapa.
¿Cómo hacer cableado eléctrico para principiantes?
Primero, comience con los reemplazos en lugar de los circuitos nuevos. Debe aprender los tres terminales y su convención de colores, y también necesita comprar un probador de receptáculos y un destornillador de torque, y trabajar solo en los circuitos que haya verificado que están muertos. Primero, practique en un tomacorriente al final de la línea con un solo cable antes de pasar a una caja en medio de la línea que contenga empalmes. En la mayoría de los lugares, cualquier trabajo que implique cableado nuevo, trabajo en panel o cableado de aluminio debe ser realizado por un electricista con licencia.
¿Cuál es el diagrama básico de cableado?
El diseño para un tomacorriente único al final de una línea requiere tres cables: el negro va del cable al tornillo de latón, el blanco va al tornillo plateado y el cobre desnudo va al tornillo verde, con la conexión a tierra conectada a una caja metálica. Para un tomacorriente en medio de una línea, se debe hacer un empalme para cada color y debe haber un corto cable de derivación conectado al dispositivo. Todo lo demás es una variación de estos dos sistemas.
Referencias
- NFPA — NFPA 70 National Electrical Code, Artículos 210, 314, 406 y 300
- Electrical Safety Foundation International — guía de seguridad eléctrica doméstica y estadísticas de incendios
- Leviton — diagramas de cableado de receptáculos, identificación de terminales y especificaciones de torque
- Hubbell — instrucciones de instalación de dispositivos de cableado y datos de productos a prueba de manipulaciones
- Grainger — precios y datos de especificaciones de receptáculos, GFCI y placas de cubierta
- International Association of Electrical Inspectors — cálculo de llenado de cajas e interpretación de conexión a tierra
- EC&M Magazine — guía de prácticas de instalación sobre terminaciones y reemplazo de receptáculos
- US Consumer Product Safety Commission — avisos de retiro de receptáculos y datos de riesgos eléctricos residenciales
Conclusión
El esquema para el cableado eléctrico usualmente consiste en tres puntos terminales y una codificación de colores típica: negro (conectado a tierra), blanco (plateado) y verde (tierra).
Estos símbolos por sí solos son importantes, pero muchas otras cosas sobre el cableado crean oportunidades para cometer errores, tales como: asegurarse de que la energía al circuito esté cortada; pelar y preparar el cable correctamente; conectar el cable al terminal con giros en sentido horario; apretar correctamente el cable al terminal; respetar los límites de llenado de la capacidad de la caja, etc. Debe aprender a usar el receptáculo de fin de línea cuando realice este tipo de cableado para que también entienda cómo funciona correctamente.
