Guía de cableado seguro para un receptáculo sin conexión a tierra NEMA 10‑20 de 20 A

Cómo reemplazar un receptáculo NEMA 10-20 de 20 A, 125/250 V con un disyuntor 2P en instalaciones existentes

Un NEMA 10-20R es un receptáculo sin conexión a tierra, de hoja recta, de doble voltaje, 20 A, 125/250 V para aparatos de alta potencia. Ya no se considera un estándar seguro o moderno porque carece de un cable de tierra exclusivo. El anticuado receptáculo 10-20 no es seguro para el uso moderno, especialmente con dispositivos de alto consumo como secadoras y hornos. Tiene una configuración de 3 ranuras (para clavijas/clavijas de 3 clavijas asociadas), con dos ranuras de cuchilla inclinadas para Hot1 y Hot 2 y una ranura central para el cable neutro.

Es un receptáculo sin conexión a tierra, lo que significa que el tercer cable en 3-P es neutro, no tierra, y puede reemplazarse con una función de conexión a tierra automática.

El receptáculo NEMA 10-20 (20 A, 125/250 V, 3 clavijas, sin conexión a tierra) es un receptáculo de estilo antiguo que se usaba antes de que se requiriera conexión a tierra en el NEC. Solo se puede utilizar como reemplazo en sistemas de cableado existentes donde no hay ningún conductor de puesta a tierra de equipos (EGC).

Esto significa que NEMA 10-20 no es para instalaciones nuevas. El NEC (desde 1996) prohíbe la instalación de nuevos receptáculos y tomacorrientes NEMA serie 10 (10-20, 10-30, 10-50) porque no brindan protección de conexión a tierra. Las alternativas más seguras hoy en día para trabajos nuevos son NEMA 6-20 para aparatos de 240 V únicamente (con tierra) o NEMA 14-20 para aparatos de 120/240 V (con neutro y tierra).

Dado que ya no se permiten receptáculos de 2 cables sin conexión a tierra para instalaciones nuevas, NEC 406.4(D)(2) y 250.130(C) permiten su reemplazo solo bajo las siguientes condiciones:

1. Reemplácelo con otro receptáculo de 2 cables:

Puede reemplazar el receptáculo sin conexión a tierra existente por uno nuevo del mismo tipo.

2. Reemplácelo con un receptáculo GFCI:

Se puede instalar un receptáculo tipo GFCI como reemplazo. En este caso, el receptáculo debe estar claramente marcado con las palabras "Sin equipo a tierra" y/o "GFCI protegido" para indicar que no está conectado a un conductor de puesta a tierra del equipo.

3. Reemplácelo con un receptáculo con conexión a tierra protegido por un GFCI:

Se puede instalar un receptáculo con conexión a tierra si está protegido por un dispositivo GFCI, como un disyuntor GFCI o un receptáculo GFCI ubicado en el primer tomacorriente del circuito. En esta configuración, el GFCI proporciona protección contra descargas eléctricas incluso aunque no esté presente un conductor de conexión a tierra del equipo (EGC).

En la siguiente guía de cableado, mostraremos cómo reemplazar un NEMA-10-20R dañado en instalaciones existentes con un disyuntor de 2 polos, 20 A o un disyuntor GFCI.

El receptáculo NEMA 10-20

El NEMA 10-20R es un receptáculo sin conexión a tierra de 20 amperios, 125/250 V. Está cableado con dos conductores activos y un conductor neutro, y está diseñado para usarse con un enchufe NEMA 10-20P correspondiente. El "20" en 10-20R indica la clasificación de corriente máxima en amperios, mientras que "R" significa Receptáculo. De manera similar, la “P” en NEMA 10-20P significa Enchufe.

El NEMA 10-20 tiene una configuración de 3 polos y 3 cables (Vivo 1, Vivo 2 y Neutro). Es un dispositivo de hoja recta sin conexión a tierra que no incluye un conductor de conexión a tierra exclusivo para el equipo. Su distintivo diseño en forma de “pata de gallo” presenta dos ranuras en ángulo para los conductores calientes y una ranura vertical en el centro para el conductor neutro.

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Terminales

Hay tres terminales en un receptáculo NEMA 10-20:

• Terminal X (tornillo de latón):para CALIENTE 1 (Línea 1):cable negro
• Terminal Y (tornillo de latón):para HOT 2 (Línea 2):cable rojo
• Terminal W (tornillo plateado):para cable blanco natural

Clasificaciones y especificaciones eléctricas

• NEMA: NEMA 10-20R – Receptáculo de hoja recta
• Polacos: 3 polos, 3 cables:sin conexión a tierra con neutro
• Cables :Tres cables:activo 1, activo 2 y neutro
• Voltaje: Suministro de CA monofásico de 125/250 V – 60 Hz
• Disyuntor: 20A
• Actual :  20A – 16A
• Potencia: 4.800 W
• Tamaño del cable: #10 a #12 AWG (solo cobre)
• Temp. Clasificación: -40°C a 75°C (-40°F a 167°F)
• Resistencia dieléctrica: Soporta 2 kV mín.
• Opciones: Grado residencial e industrial
• Montaje: Montaje empotrado/superficie
• Caja exterior: Caja para exteriores de una o dos unidades:gabinete a prueba de lluvia NEMA 3R
• Cableado: Circuito cableado/dedicado

Cableado del receptáculo NEMA 10-20 con un disyuntor 2P

Se puede instalar un receptáculo NEMA 10-30 como reemplazo de una conexión enchufable o cableada en una configuración eléctrica existente.

Como se muestra en el diagrama de cableado, se puede utilizar un disyuntor bipolar de 20 A en un sistema de suministro del panel principal de 120/240 V para volver a cablear el receptáculo NEMA 10-20 de la siguiente manera.

• Conecte el cable caliente 1 (cable negro) al tornillo del terminal “X”.
• Conecte Hot 2 (cable rojo) al tornillo del terminal “Y”.
• conecte el neutro (cable blanco) al terminal "W" centrado del receptáculo

Para esta configuración, utilice conductores de cobre n.º 12 AWG para el circuito de 20 A y el receptáculo NEMA 10-20R correspondiente.

Durante el proceso de instalación, pele cada conductor 3/4″ (25 mm) o consulte el calibre de pelado en la placa de montaje. De manera similar, apriete los tornillos de los terminales a aproximadamente 12-14 lb-in (1,3 – 1,5 N·m).

Es bueno saberlo: Dado que la serie NEMA 10 carece de un conductor de conexión a tierra, pueden surgir problemas de compatibilidad cuando se utiliza con un GFCI. En tales casos, pueden producirse disparos molestos si el neutro entra en contacto con el marco del aparato.

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En instalaciones interiores, los NEMA 10-20 se fijan en una caja de salida única. Para instalaciones en exteriores, se debe utilizar un gabinete de 2 unidades NEMA 3R resistente a la intemperie (a prueba de lluvia) para proteger el receptáculo de la humedad y la exposición ambiental.

Es bueno saberlo:

• Los receptáculos NEMA 10-20 no están diseñados para uso con conexión a tierra. Deben conectarse únicamente a circuitos sin conexión a tierra, excepto cuando se usan para estufas o secadoras de ropa, según lo permite NEC 250.60.
• De acuerdo con NEC 210.8, se requiere protección GFCI para receptáculos instalados en garajes, sótanos, exteriores, áreas de lavandería y otros lugares mojados o húmedos. Específicamente, NEC 210.8(A)(1) a (A)(11) exige que todos los receptáculos exteriores se instalen aguas abajo de la protección GFCI, de conformidad con los Artículos 426.28 y 427.22.
• Tenga en cuenta que pueden producirse disparos inesperados cuando se utiliza un disyuntor GFCI con un receptáculo sin conexión a tierra, especialmente si el neutro está conectado al marco del aparato. En tales casos, siga siempre las recomendaciones del fabricante para evitar problemas de protección superpuestos.

Preguntas frecuentes:

¿Cuántos amperios puede manejar con seguridad un NEMA 10-20?

Un receptáculo NEMA 10-20 tiene una capacidad nominal de 20 amperios como máximo. Para cargas continuas (que duran 3 horas o más), NEC recomienda usar solo el 80 % de la potencia nominal, lo que equivale a 16 amperios continuos.

¿Cuántos vatios puede contener un receptáculo NEMA 10-20?

A 250 voltios, un receptáculo NEMA 10-20 de 20 amperios puede suministrar hasta 5000 vatios (20 A × 250 V). Para cargas continuas, el límite seguro es 4000 vatios (16 A × 250 V).

¿Qué tamaño de interruptor es adecuado para un NEMA 10-20R?

El tamaño correcto del disyuntor es de 20 amperios, bipolar (2P) para coincidir con la clasificación del receptáculo y proteger el cableado del circuito.

¿Cuál es el tamaño y tipo de cable correctos para usar con NEMA 10-20?

• Según la tabla NEC – 310.16, el tamaño de cable correcto para NEMA 10-20 es #12 AWG – Cobre o #10 AWG – Aluminio.
• El tipo de cable debe ser NM-B, UF-B o THHN/THWN en conducto, según la instalación.

¿Se puede instalar NEMA 10-20 en instalaciones nuevas?

No. Los receptáculos de la serie NEMA 10 (sin conexión a tierra) ya no están permitidos en instalaciones nuevas según el NEC. Sólo podrán ser sustituidos en instalaciones existentes. Para trabajos nuevos, utilice un NEMA 6-20 (250 V, conexión a tierra) o NEMA 14-20 (125/250 V, conexión a tierra).

¿Cómo puedo reemplazar un NEMA 10-20 con NEMA 6-20 sin instalar un cable adicional?

No se puede convertir legalmente un NEMA 10-20 (2 puntos + neutro, sin tierra) en un NEMA 6-20 (2 puntos + tierra, sin neutro) sin instalar un nuevo conductor de conexión a tierra. El NEC requiere un conductor de puesta a tierra de equipos (EGC) exclusivo para receptáculos de tipo puesta a tierra.

Alternativamente, puede quitar el cable neutro del receptáculo NEMA 10-20, volver a identificarlo como conductor de tierra y conectarlo al terminal de tierra del tomacorriente 6-20. Dado que el neutro está conectado a tierra en el panel de servicio principal, esta configuración funcionará.

Sin embargo, esto no se considera una buena práctica (y puede que sólo sea legal en determinadas áreas). Si el neutro se reutiliza como tierra, el conductor debe estar claramente marcado con una etiqueta permanente o una nota de identificación para evitar confusiones y garantizar la seguridad.

Advertencia

• Siempre desconecte el suministro de energía apagando el disyuntor en el panel de servicio principal antes de realizar cualquier trabajo eléctrico.
• Si no está seguro o no está calificado, consulte a un electricista autorizado para asegurarse de que la instalación se realice de forma segura y de conformidad con los códigos eléctricos locales.
• El autor no asume ninguna responsabilidad por pérdidas, lesiones o daños resultantes del uso o mal uso de la información proporcionada. ¡La electricidad es extremadamente peligrosa! tenga cuidado y nunca intente realizar el cableado a menos que comprenda completamente el proceso.

Recursos:

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