Conexión eléctrica

La conexión a tierra consiste en conectar eléctricamente, de forma intencionada, todos los objetos metálicos expuestos en una habitación o edificio que no estén diseñados para conducir electricidad, como protección contra descargas eléctricas . Esta práctica también se utiliza para minimizar la formación de arcos eléctricos entre superficies metálicas con diferencias de potencial. En caso de fallo del aislamiento eléctrico, todos los objetos metálicos conectados a tierra en la habitación tendrán prácticamente el mismo potencial eléctrico, impidiendo que una persona toque dos objetos con potenciales significativamente diferentes. Incluso si se pierde la conexión a tierra , la persona estará protegida de las peligrosas diferencias de potencial .

En un edificio con suministro eléctrico, por motivos de seguridad, es habitual conectar todos los objetos metálicos, como tuberías, a la toma de tierra de la red eléctrica para formar una zona equipotencial . Esto se hace en el Reino Unido porque muchos edificios cuentan con un sistema de puesta a tierra TN-C-S , donde los conductores neutro y de tierra están combinados. Cerca del contador eléctrico, este conductor se divide en dos: la tierra y la barra colectora del neutro en el cuadro de distribución . Si se pierde la conexión a tierra del neutro, todo el cableado y demás objetos conectados a este se energizarán con la tensión de línea. Algunos ejemplos de elementos que pueden conectarse a tierra son las tuberías metálicas de agua y gas, los conductos de los sistemas de calefacción y aire acondicionado central, y las partes metálicas expuestas de los edificios, como pasamanos, escaleras, andamios, plataformas y suelos.

Una persona que toque la carcasa metálica sin conexión a tierra de un aparato eléctrico, mientras también está en contacto con un objeto metálico conectado a tierra, corre el riesgo de sufrir una descarga eléctrica si el aparato presenta una falla. Si todos los objetos metálicos están conectados, todos los objetos metálicos del edificio estarán al mismo potencial. Por lo tanto, no será posible recibir una descarga eléctrica al tocar dos objetos conectados a tierra simultáneamente. ^{[ 1 ]}

La conexión equipotencial es especialmente importante en baños, piscinas y fuentes. En piscinas y fuentes, cualquier objeto metálico (excepto los conductores del circuito eléctrico) de cierto tamaño debe estar conectado equipotencialmente para asegurar que todos los conductores estén al mismo potencial. Al estar enterrada, una piscina puede ser una mejor toma de tierra que la del panel eléctrico. Con todos los elementos conductores conectados equipotencialmente, es menos probable que una corriente eléctrica atraviese a un bañista. En piscinas de hormigón, incluso las barras de refuerzo deben estar conectadas al sistema equipotencial para evitar que se produzcan gradientes de potencial peligrosos durante una falla.

En un sistema con neutro conectado a tierra, conectar todas las partes metálicas del equipo que no transportan corriente a tierra en el panel de servicio principal garantiza que la corriente debida a fallas (como un cable con corriente que toca el marco o chasis del dispositivo) se desvíe a tierra. En un sistema TN donde existe una conexión directa desde la tierra de la instalación al neutro del transformador, la conexión a tierra permitirá que la protección contra sobrecorriente del circuito derivado (un fusible o disyuntor ) detecte la falla rápidamente e interrumpa el circuito.

La conexión equipotencial implica la conexión eléctrica de elementos metálicos de manera que estén al mismo voltaje en todos sus puntos. Las normas exactas para las instalaciones eléctricas varían según el país, la localidad o la compañía eléctrica que las suministra. ^{[ 4 ]}

Unión equipotencial en edificios

La conexión equipotencial se realiza desde el punto de entrada del cableado de distribución al edificio hasta las tomas de agua y gas . También se realiza en los baños, donde todos los elementos metálicos expuestos que salen del baño, incluyendo las tuberías metálicas y las tomas de tierra de los circuitos eléctricos, deben conectarse entre sí para garantizar que siempre estén al mismo potencial. Los objetos metálicos aislados, como los accesorios metálicos alimentados por tuberías de plástico, no requieren conexión equipotencial, con la excepción de las construcciones que utilizan estructuras metálicas, como las que se ven en muchos edificios altos de condominios, apartamentos y oficinas/locales comerciales.

En las aeronaves, la conexión a tierra eléctrica evita la acumulación de electricidad estática que puede interferir con los equipos de radio y navegación. Esta conexión también proporciona protección contra rayos al permitir que la corriente pase a través del fuselaje con una mínima formación de arcos eléctricos. Además, previene descargas electrostáticas peligrosas en los tanques y mangueras de combustible de las aeronaves. ^{[ 6 ]}

Las prácticas de conexión eléctrica en los Estados Unidos, en lo que respecta a la seguridad en el lugar de trabajo, se rigen por las normas de la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA). La norma OSHA 29 CFR 1926.404 exige que los lugares de trabajo cuenten con conductores de puesta a tierra identificables y que estos se utilicen para garantizar la seguridad. La norma también exige, en la subsección 1926.404(b)(1)(ii), que todos los tomacorrientes utilizados directamente por los empleados y que no sean tomacorrientes fijos y permanentes del edificio cuenten con un interruptor de circuito de falla a tierra aprobado . ^{[ 7 ]}  En la sección 1926.404 se encuentran más especificaciones sobre pruebas, validación, valores de amperaje y especificaciones de conductores de potencia. Estas normas y requisitos se implementan para reducir el riesgo de que los empleados sufran fallas eléctricas y descargas que puedan ocurrir en un lugar de trabajo.

• Sistema de puesta a tierra
• Aumento del potencial terrestre
• Voltaje parásito
• Puente de unión