¿Por qué aterrizar los equipos eléctricos?
El propósito del aterrizaje de los equipos eléctricos es la seguridad de la persona o personas que habitan una casa, si una instalación no está debidamente aterrizada (puesta a tierra), puede causar daños materiales y en casos extremos la muerte de una o más personas.
Importancia del aterrizaje eléctrico
Vamos directo al grano. El aterrizaje eléctrico, o “puesta a tierra“, es esencial en cualquier sistema eléctrico, ya sea en una casa, edificio o proyecto de construcción. Aquí te dejo los puntos clave sobre su importancia:
- Seguridad: Evita que recibas un choque eléctrico al tocar un equipo que tenga una falla. La corriente de falla se dirige a la tierra, manteniéndote seguro.
- Protección de equipos: Limita las sobretensiones y descargas eléctricas en los aparatos, protegiéndolos de daños por picos de voltaje o rayos.
- Estabilidad eléctrica: Ayuda a estabilizar el voltaje en el sistema, asegurando que los equipos funcionen correctamente sin sufrir por fluctuaciones.
- Prevención de incendios: Al dirigir las corrientes de falla hacia la tierra, se reduce el riesgo de chispas que puedan iniciar un incendio.
Un buen sistema de aterrizaje eléctrico es crucial para la seguridad de las personas, la protección de los equipos y la prevención de accidentes. Es uno de esos aspectos de la ingeniería eléctrica que no se ve mucho, pero hace una gran diferencia en la seguridad y eficiencia de cualquier construcción o proyecto eléctrico.
De existir una accidente, puede provocar en un persona:
- Quemaduras severas
- Paro respiratorio
- Dificultades respiratorias
- Shock severo
- Parálisis muscular
- Dolor
- Muerte
Tipos de sistemas de puesta a tierra
- Sistema de tierra física: Este es el más común y se utiliza para conectar directamente la instalación con la tierra, empleando electrodos enterrados que pueden ser varillas, placas o mallas de metal, para dispersar la corriente eléctrica.
- Sistema de tierra funcional: Se usa para mejorar la calidad de la energía en sistemas electrónicos sensibles, creando un punto de referencia de voltaje cero para el circuito.
- Sistema de tierra de protección: Diseñado específicamente para la seguridad de las personas, este sistema conecta las partes metálicas no conductoras de los equipos eléctricos (como la carcasa) con el suelo, para prevenir descargas eléctricas en caso de una falla.
Componentes clave
- Electrodo de tierra: Es el componente que se entierra y hace contacto físico con la tierra, disipando la corriente eléctrica.
- Conductor de tierra: Es el cable que conecta el sistema eléctrico con el electrodo de tierra.
- Barra de tierra: Un punto central donde se conectan los conductores de tierra de diferentes circuitos.
Consideraciones de diseño
- Resistencia de tierra: Es crucial medir la resistencia del sistema de tierra para asegurar una eficaz disipación de la corriente. Se busca que sea lo más baja posible.
- Material y dimensionamiento: Los materiales para los electrodos y conductores deben ser resistentes a la corrosión y tener el tamaño adecuado para manejar la corriente máxima esperada.
- Normativas: Cada país tiene normas específicas que regulan cómo debe realizarse la puesta a tierra para asegurar la seguridad y eficacia del sistema.
¿Qué es un aterrizaje eléctrico?
Los conductores de los sistemas eléctricos se aterrizan para limitar los voltajes debido a rayos, frentes de onda, o contacto no intencional con líneas de voltaje más alto que el del sistema de la casa, esto hace que se estabilice el voltaje a tierra durante la operación normal. Al estar sólidamente aterrizado un sistema, facilita la operación de los dispositivos de sobre corriente en caso de una falla a tierra.
También el aterrizaje de los aparatos por medio de estas líneas permite que estos no se carguen electrostáticamente, y no sufrir por toques eléctricos en algunos aparatos que tiene coberturas metálicas.
En este caso se recomienda que el conductor de aterrizaje sea conectado al conductor aterrizado de la acometida en cualquier punto accesible entre la carga y el final del mismo.
Puesta a tierra de una instalación eléctrica
- Todo el sistema deberá ir a una toma de tierra, el cual se realiza con un cable color verde o amarillo. Termina en un electrodo enterrado, que conocemos como varilla de cobre con una abrazadera.
- Su función es derivar a tierra toda la corriente o fuga donde el aparato se ha cargado de corriente, impidiendo toques eléctricos dentro de la casa o averías en los aparatos.
- La instalación de puesta a tierra se debe de hacer con calidad superior de materiales.
- La jabalina será trefilada de cobre con alma de acero, modelo JL-16 de 5/8″ de diámetro nominal y 1500 mm de largo (o según los cálculos del sistema a tomar en cuenta).
- El tomacable tipo “A” es de fundición con bulón roscado de bronce modelo T2.
- Toda la ejecución del sistema de puesta a tierra de la instalación eléctrica se efectuará según lo indicado por la norma de cada país.
Conductores de un aterrizaje eléctrico
- En un sistema monofásico de dos hilos, uno de los conductores.
- En un sistema monofásico de tres hilos, el conductor neutro.
- En un sistema trifásico que tiene un conductor común a las fases, este conductor.
A continuación se muestra gráficamente como es un sistema monofásico de tres hilos
¿Cuáles deben ser los electrodos de aterrizaje?
- El miembro más cercano de una estructura metálica, siempre que esté efectivamente aterrizado.
- La tubería metálica de agua más cercana, que esté efectivamente aterrizado.
- Las varillas de las fundiciones de una estructura, de ½” de diámetro o más.
- Un anillo de cobre desnudo alrededor del edificio, en contacto directo con la tierra a una profundidad no menor a 2½ pies y con una longitud de al menos 20 pies.
- Varillas de acero.
Recomendaciones del aterrizaje eléctrico
- Si se usan varios electrodos, deben estar separados al menos 6 pies.
- Si se usa la tubería metálica de agua potable, esta debe tener un diámetro no menor a ¾” y una longitud de al menos 8 pies.
- Los electrodos de acero deberán tener un diámetro mínimo de 5/8″ y una longitud de al menos 8 pies.
- La resistencia de aterrizaje no será mayor a 25 Ω.
Algunos factores que podrían afectarte el aterrizaje eléctrico
- Tipo de suelo
- Temperatura ambiental
- Tamaño del electrodo
- La humedad del suelo
En la siguiente tabla se muestra la resistencia que tienen algunos tipos de suelos
RESISTENCIA EN OHMIOS TERRENO PROMEDIO MÍNIMO MÁXIMO Rellenos y terrenos que contienen más o menos desechos tales como cenizas, carbón o salmuera 14 3.5 41 Arcilla, adobe y marga ligeramente arenosa sin piedra o grava 24 2.0 98 Arcilla, adobe y marga mezclada con proporciones variables de arena, grava y piedras 93 6.0 800 Arena, piedra o grava sin o con poca arcilla o marga 554 3.5 2700
Estos serían algunos métodos que se recomiendan para mejorar la resistencia del aterrizaje en el suelo
- Aterrizaje profundo
- Electrodo múltiple
- Tratamiento químico del suelo
Los primeros dos, el nombre propio lo dice como será el procedimiento, el último es un tratamiento químico del suelo, se muestra en la imagen de como se debe de colocar el aterrizaje por el método de cuneta:
¿Tienes alguna recomendación no mencionada?
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¿Cómo se aterriza una instalación eléctrica?
Para aterrizar una instalación eléctrica, sigue estos pasos:
Asegúrate de contar con las herramientas y materiales necesarios.
– Identifica la ubicación de los paneles de distribución eléctrica y los puntos de suministro de energía.
– Conecta el cable de tierra al sistema de puesta a tierra, utilizando conectores de tierra adecuados.
– Conecta los cables de tierra a los paneles de distribución eléctrica y a los equipos eléctricos.
– Asegúrate de seguir las normas y regulaciones eléctricas vigentes al realizar las conexiones.
– Verifica que todas las conexiones estén seguras y correctamente aterrizadas.
– Haz pruebas de continuidad y resistencia para asegurarte de que el sistema de tierra esté funcionando correctamente.
– Siempre es recomendable contar con la asesoría de un electricista calificado para realizar la instalación eléctrica.
¿Qué es una línea aterrizada en electricidad?
Una línea aterrizada en electricidad es una conexión intencional que se realiza entre un sistema eléctrico y la tierra. Esto se hace para proporcionar una ruta segura para la corriente eléctrica excesiva y proteger a las personas y los equipos de posibles descargas eléctricas.
¿Cómo saber si un equipo está aterrizado?
Los equipos aterrizados se pueden identificar verificando si están conectados correctamente a sus respectivas fuentes de alimentación y tierra. También se puede comprobar si hay una conexión adecuada entre el equipo y el sistema de puesta a tierra para evitar problemas de seguridad eléctrica, con un multímetro.
¿Qué pasa si un equipo no está aterrizado?
Puede haber riesgos de descargas eléctricas o daños en los equipos si no están debidamente aterrizados. Es importante asegurarse de que todos los equipos estén correctamente conectados a tierra para garantizar la seguridad y el correcto funcionamiento.
¿Que significa aterrizados y respaldados en electricidad?
Aterrizados se refiere a conectar un sistema eléctrico a tierra para proporcionar un camino seguro para la corriente eléctrica en caso de un fallo o sobrecarga.
Respaldados se refiere a utilizar sistemas de respaldo, como baterías o generadores, para asegurar la continuidad del suministro eléctrico en caso de interrupciones o cortes de energía.
¿Cómo aterrizar un contacto eléctrico?
Asegúrese de seguir estos pasos para aterrizar un contacto eléctrico:
Apague la energía: Antes de comenzar, asegúrese de apagar la fuente de energía que alimenta el contacto eléctrico.
Retire la cubierta: Retire la cubierta del contacto eléctrico utilizando una herramienta adecuada, como un destornillador.
Verifique los cables: Asegúrese de que los cables estén correctamente conectados y en buen estado. Si hay algún cable suelto o dañado, repárelo o reemplácelo según sea necesario.
Conecte los cables a tierra: Identifique el cable de tierra y conéctelo al terminal de tierra del contacto eléctrico. Esto proporcionará una vía segura para la descarga de corriente.
Vuelva a colocar la cubierta: Una vez que haya verificado y conectado correctamente los cables, vuelva a colocar la cubierta del contacto eléctrico y asegúrela adecuadamente.
Recuerde que si no se siente cómodo o seguro realizando estas tareas usted mismo, es recomendable buscar la ayuda de un electricista calificado.
Hola.
existe alguna normativa que regula la instalacion de estas lineas?
¡Hola!
¡Sí, existe normativa que regula la instalación de las líneas de aterrizaje o puesta a tierra de los equipos eléctricos! En muchos países, se rigen por normas técnicas que especifican las condiciones mínimas que deben cumplir las instalaciones eléctricas para garantizar la seguridad de las personas y los bienes.
Por ejemplo, en España, se utiliza la normativa ITC-BT-18 del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, que establece los requisitos técnicos de las instalaciones eléctricas en lo que se refiere a la protección contra contactos indirectos, que se logra mediante la conexión a tierra.
Es importante que los profesionales encargados de la instalación y mantenimiento de estos equipos eléctricos conozcan y apliquen las normas y estándares aplicables en su región para garantizar la seguridad y el correcto funcionamiento de los mismos.
Espero haberte ayudado. ¡Saludos!
saludos ingeniero, muy buena información, me sirve mucho el apoyo
Muchas gracias Enriquez, saludos cordiales.
Cuales serian algunos de los equipos conectados a tierra
¡Hola Sofía!
Existen muchos equipos eléctricos que deben estar conectados a tierra para garantizar su correcto funcionamiento y evitar riesgos eléctricos. Algunos de los equipos más comunes que necesitan conexión a tierra son:
Electrodomésticos: por ejemplo, neveras, lavadoras, secadoras, microondas, hornos, entre otros.
Equipos de climatización: como aire acondicionado, ventiladores, calentadores eléctricos, entre otros.
Herramientas eléctricas: taladros, sierras, amoladoras, entre otros.
Equipos de oficina: computadoras, impresoras, fax, entre otros.
Sistemas de iluminación: lámparas, focos, luminarias, entre otros.
Estos son solo algunos ejemplos de equipos que requieren conexión a tierra, pero en general cualquier equipo eléctrico que tenga una carcasa metálica o que pueda generar electricidad estática, debe estar conectado a tierra para evitar descargas eléctricas que puedan poner en peligro la seguridad de las personas y los bienes.
Espero haber aclarado tus dudas. ¡Saludos!
La maquinaria industrial es importante aterrizar? Otra pregunta porqué seguido
Tengo fusibles dañados?
Hola Alberto Vázquez, mucho gusto;
Es muy importante colocar a tierra aún más la maquinaria industrial para protegerlas, y la quema de fusibles puede ser por una sobrecarga, ya sea porque no está a tierra la maquinaria o mala instalación, también puede ser por una oscilación de voltajes muy grandes, se debería medir con un tester las entradas de voltajes y verificar si está oscilando mucho, en todo caso ande bien, puede ser la falta de aterrizaje que hacen que se sobrecarguen algunas lineas.
Muchas gracias, saludos y esperamos verlo de nuevo por el blog.
BUENAS TARDES INGENIERO TENGO UNA DUDA CON RESPECTO AL ATERRIZAMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS METALICAS, DE ACUERDO AL POTENCIAL AL CUAL ESTA EXPUESTO EN ESTE CASO LA ESTRUCTURA SE ATERRIZA A UN SISTEMA A TIERRA LA PREGUNTA ES SI AQUELLOS SOPORTES QUE TIENEN LOS SISTEMAS DE DUCTOS (TUBERIA DE PROCESO) DEVERIA TAMBIEN ESTAR ATERRIZADO A UN SISTEMA DE TIERRA..
SALUDOS CORDIALES…
Hola, en este caso para los soportes secundarios no es necesario colocarlos a tierra, solamente la estructura principal.
Gracias ingeniero por tan valiosa información!!
Saludos
Muchas gracias por el comentario Angel, un gran saludo desde Honduras.