Enchufes y Tomacorrientes Industriales: Tipos, usos y consideraciones

Escrito por Alonso Vargas

En septiembre 19, 2022
Inicio 9 Guías de Ingeniería 9 Enchufes y Tomacorrientes Industriales: Tipos, usos y consideraciones

El uso de enchufes y tomacorrientes industriales permiten la conexión de cargas eléctricas móviles a fuentes de energía de manera segura y dentro de las condiciones requeridas. El sistema es robusto y restrictivo a tal punto que resulta imposible alimentar una carga desde un tomacorriente no compatible.

El sistema está estandarizado bajo la norma técnica IEC 60309 y está diseñado para trabajar con tensiones de hasta 1000V, con corrientes de hasta 800A y en ambientes con temperaturas entre -25°C a 40°C.

A continuación, se exponen las características más importantes para el dimensionamiento y selección de enchufes y tomacorrientes industriales para las aplicaciones con tensiones de trabajo mayores a 50V.

Función

En una instalación, tanto los tomacorrientes como los enchufes pueden ser fijos o portables dependiendo si estos están adosados en una superficie o empotrados en la carcasa de un equipo, o, si por el contrario estos están instalados directamente en un conductor tal como se muestra en el siguiente esquema.

Esquema de uso de tomacorrientes y enchufes industriales
Figura 1. Esquema de uso de bases y clavijas industriales

Voltaje de Operación

Se identifica por el color característico de los enchufes y tomacorrientes. Aunque el estándar también abarca rangos de tensiones menores a 50V, en esta guía solo abarcaremos las especificaciones para aplicaciones con tensiones mayores a ese valor. El color respectivo para cada rango queda detallado de la siguiente manera.

Color Enchufe Tomacorriente Tensión Nominal [V]
Amarillo 100 - 130
Azul 200 - 250
Rojo 380 - 480
Negro 500 - 1000

Número de Polos o Contactos

Es la cantidad de pines de conexión entre el tomacorriente y el enchufe y estos pueden ser de 3 , 4 y 5 polos. Uno de estos pines será siempre del conductor de protección a tierra, el resto serán pines para los conductores de línea y neutro según sea el caso. El contacto de protección siempre tendrá un diámetro mayor que el resto.

3 Polos 4 Polos 5 Polos
Especificación Técnica 2P+T 3P+T 3P+N+T
Esquema Referencial

Adicionalmente, de acuerdo con la norma, para corrientes mayores a 63A se debe añadir un contacto suplementario llamado contacto piloto para comandar un contactor y garantizar la conexión y desconexión segura bajo carga. El contacto piloto es más corto que el resto por lo que es el último en conectarse y el primero en desconectarse. Este contacto no se cuenta como un polo dentro de la especificación técnica.

Posición Horaria del Contacto de Protección

Para entender esta característica, hay que tener en cuenta que los tomacorrientes poseen una ranura y los enchufes una lengüeta que encajarán entre sí para establecer contacto. Para poder identificar la posición horaria del contacto de protección en un tomacorriente visto de frente, debemos ubicar la ranura en la posición 6h de un reloj y a partir de este punto establecer la posición horaria de dicho contacto. (Ver Figura 2)

Para el caso de los enchufes, se seguirá el mismo procedimiento ubicando la lengüeta en la posición de las 6h pero con la excepción que las posiciones de las horas del reloj se contarán en un sentido antihorario.

Esquema de identificación de posición horaria de contacto de protección en tomacorriente industrial
Figura 2. Posición de contacto de protección en 6H en un tomacorriente de 5 polos (3P + N +T)

Por lo tanto, el estándar IEC 60309 especifica la posición horaria para el contacto de protección en función del número de polos del tomacorriente y la tensión de trabajo tal como se muestra en el siguiente esquema resumen.

Diagrama circular resumen de las posiciones horarias del contacto de protección en función del voltaje de trabajo y el número de polos
Figura 3. Diagrama de posición horaria del contacto de protección en función de la tensión de trabajo y el número de polos

Adicionalmente, debe tenerse en cuenta las siguientes consideraciones para la correcto dimensionamiento y selección de tomacorrientes y enchufes.

  • La posición horaria 6h está destinada para las aplicaciones comunes.
  • La posición horaria 3h queda restringida solo para contenedores refrigerados (reefer).
  • La posición horaria 11h queda restringida para instalaciones navales y portuarias.
  • La posición 12h es para la alimentación de transformadores de aislamiento.
  • La posición horaria 2h y 10h se usarán para aplicaciones con tensiones mayores a 50Vac con frecuencias entre 300-500Hz y 100-300Hz respectivamente. Además, el tomacorriente y enchufe puede presentar el color verde junto con color del rango de tensión nominal establecido.
  • Los valores de tensión para el caso de las tomas de 5 polos corresponde a las tensiones entre línea y neutro y entre líneas respectivamente.
  • Los valores de tensión AC (⏦) que no tienen asociado un valor de frecuencia pueden usarse tanto a 50 como a 60Hz.
  • Las posiciones horarias con un asterisco (*) no están normalizadas y pueden usarse libremente para aplicaciones específicas.
  • Para aplicaciones con tensión continua (⎓) mayores a 50V DC en tomacorrientes o enchufes de 3 polos, el estándar solo fija la posición horaria (3h y 8h) del contacto de protección pero no el color por lo que los fabricantes pueden establecerlo a criterio propio o del cliente. Algunos fabricantes optan por usar el color RAL 7035 generalmente.

Corriente Nominal

Los valores de corriente nominal quedan definidos según la ubicación geográfica al cual está destinado un producto. El estándar clasifica a los tomacorrientes y enchufes en dos series según este criterio. Los productos de la Serie I están destinados para la mayoría de países de Latinoamérica, Europa, Asia y África. Los de la Serie II para Norteamérica y algunos países de Latinoamérica. Los productos de ambas series son casi idénticos en sus dimensiones pero al trabajar con diferentes valores de corriente estos tienen pequeñas diferencias. En la siguiente tabla se muestran los valores de corriente nominal más comunes en cada serie.

Corriente Nominal (A)
Serie I Serie II
16 20
32 30
63 60
125 100

Cabe aclarar que la lista anterior es más grande (hasta los 800A). Para más detalle se puede consultar la lista completa en la norma técnica del estándar. Adicionalmente, se debe que tener en cuenta que el tamaño de los enchufes varía de acuerdo con el número de polos y la corriente nominal de trabajo.

Criterios Adicionales

Dependiendo de la aplicación, adicionalmente se debe tener en cuenta lo siguiente:

  • Grado de protección IP: IP44 o IP67
  • Calidad de construcción y gama de productos
  • Materiales de construcción
  • Opciones para adosar a superficies o para empotrar en carcasas de equipos
  • Contacto piloto de conexión y desconexión segura bajo carga
  • Mecanismos de seguridad adicionales como enclavamiento mecánico, perilla de contacto, bloqueo, interruptor de protección, etc.
  • Opciones de enchufes con cambio de fase (para invertir giro de motores)
  • Opciones especiales fabricados a petición del cliente

Comentarios

Enviar comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Converse directamente con nosotros
Escanea el código