crédito: SOS Electricals Una falla a tierra puede convertir un cable eléctrico ordinario en peligro de descarga.El termino falla a tierra es muy común, pero comprender exactamente lo que significa requiere que conozca un poco sobre los principios de la electricidad.
La electricidad es una forma de energía que existe debido a cargas desequilibradas en electrones y protones en un material conductor. Esta energía fluye debido a un impulso natural para devolver el equilibrio neutral a las cargas desequilibradas en las partículas atómicas. En los circuitos de cableado residencial, este flujo de electricidad se conduce a través de cables de circuito de metal establecidos. El impulso natural de la electricidad, el objetivo de su flujo, es "volver a tierra" para igualar la carga desigual. Este fenómeno natural es lo que hace que la electricidad estática en las nubes de tormenta neutralice su carga a través de golpes de iluminación hacia el suelo. En un circuito eléctrico residencial donde se aprovecha la electricidad, el flujo saliente ocurre en los cables del circuito "caliente", mientras que el flujo de regreso a tierra ocurre a través de los cables del circuito neutro, que están literalmente conectados a tierra en la fuente de energía. La energía de ese flujo de corriente desde la fuente de energía, a través de cables calientes y neutros, y de regreso a la fuente es lo que hace que las bombillas se iluminen y los electrodomésticos funcionen cuando se conectan a un circuito.
Sin embargo, cuando un circuito eléctrico funciona mal, puede buscar una ruta a tierra fuera de los cables establecidos del sistema, y tal situación se conoce como falla a tierra. Es una situación peligrosa, porque cuando ocurre tal problema, un humano en contacto con el cableado puede convertirse repentinamente en parte del camino más fácil a tierra.
Causas de fallas a tierra
Las causas de una falla a tierra en un circuito pueden incluir conexiones sueltas, aislamiento del cable desgastado o cableado incorrecto que hace que el cable caliente se conecte directamente con otra vía a tierra. Durante una situación de falla a tierra, es posible que una persona que toca un cable con corriente, un gabinete eléctrico de metal o un enchufe dañado proporcione esa ruta de tierra directa si está conectada directamente a la tierra. Estas condiciones se cumplen con mayor frecuencia en lugares húmedos, como baños y cocinas, ya que el agua es un muy buen conductor de electricidad. Estas condiciones también se pueden cumplir al aire libre, donde una persona se encuentra directamente en la tierra.
Cuando ocurre una falla a tierra, la ruta a tierra inmediatamente queda sin restricciones, sin resistencia, y esto causa un enorme aumento repentino en el flujo de corriente. Cuando una falla a tierra causa un pico de corriente de esta manera, el interruptor de circuito para el circuito se dispara y corta la energía. Si un circuito en su hogar cae inmediatamente, hay una buena posibilidad de que haya ocurrido una falla a tierra.
Crédito: ABI Home Services Las casas construidas antes de 1970 aún pueden tener circuitos sin conexión a tierra.Comprender la conexión a tierra en los circuitos
Todo lo que se necesita para hacer un circuito de CA completo es un cable caliente que sale de la fuente de alimentación y un cable de retorno (neutral) que vuelve a la fuente. El cable neutro es técnicamente un cable con conexión a tierra, ya que está conectado a tierra en la fuente de alimentación. Conecte estos cables correctamente a los diversos dispositivos en el circuito, y la electricidad fluye. En los primeros días de la electricidad, estos eran los únicos dos cables en los circuitos residenciales, pero había un problema en estos primeros sistemas. Si el cable caliente se soltara o el aislamiento se desgastara, podría entrar en contacto con cajas eléctricas de metal y componentes metálicos de dispositivos como interruptores y lámparas y energizarlos. Las personas que tocan los dispositivos podrían recibir una descarga, y con frecuencia lo hicieron. Gradualmente, se introdujeron varios métodos para mejorar la seguridad de los circuitos en el cableado residencial.
La introducción obligatoria de un cable de tierra adicional a cada circuito residencial ha reducido en gran medida la frecuencia de tales descargas, así como la incidencia de arcos eléctricos e incendios. El cable de tierra conecta cada dispositivo a una tierra a través de una barra de tierra o una tubería de agua, lo que proporciona a la electricidad residual una ruta de escape segura. En el funcionamiento normal de un circuito, el agua subterránea de cobre desnudo no hace nada, pero en el caso de una falla a tierra, proporciona el camino más fácil para que la electricidad fluya de regreso a tierra, poniendo fin a cualquier peligro. Con un camino fácil a tierra, es menos probable que una fuga de electricidad provoque descargas eléctricas o incendios.
La conexión a tierra también protege los equipos eléctricos sensibles. Si la corriente aumenta debido a un cortocircuito, un rayo o por alguna otra razón, el cable de tierra proporciona un camino a tierra para que la sobretensión no queme el equipo y cree arcos eléctricos que puedan iniciar incendios.
Los disyuntores protegen contra fallas a tierra
crédito: A.D.I. Servicios eléctricos: cuando ocurre una falla a tierra, se debe disparar un interruptor en el panel.Los sistemas eléctricos siempre han incluido algún tipo de sistema de apagado automático. En los días pasados, los fusibles cumplían esta función, y hoy esta función es servida por disyuntores reiniciables. Los fusibles o disyuntores están diseñados para detener el flujo de energía cuando la corriente excede su capacidad nominal, que es exactamente lo que sucede cuando hay una falla a tierra.
Cuando ocurre una falla a tierra, es como si la electricidad en el cable caliente se liberara repentinamente de su jaula. Siempre trata de completar el circuito, y solo puede hacerlo parcialmente cuando fluye a través de cargas de alta resistencia. La aparición repentina de un camino a tierra de baja resistencia abre las compuertas, y el flujo de corriente salta dramáticamente, calentando cables y formando un arco entre los cables conectados flojamente. El disyuntor está diseñado para detectar tal anomalía. Tiene un interruptor sensible al calor que se apaga tan pronto como se dispara la corriente. Una vez que se dispara, no puede restablecerlo hasta que haya corregido las condiciones que lo hicieron. Eso puede implicar algún trabajo de detective en busca de una conexión suelta o cables que se toquen entre sí.
Debido a que los interruptores automáticos estándar son dispositivos relativamente crudos, existe la posibilidad de que el interruptor automático no interrumpa instantáneamente el flujo de corriente en caso de una falla a tierra. Por esta razón, hay interruptores automáticos especiales GFCI que son mucho más sensibles a los cambios en el flujo de corriente. Cuando los circuitos sirven a ubicaciones especialmente vulnerables, puede estar protegido por uno de estos interruptores automáticos GFCI especiales, que protegerán cada artefacto de iluminación, salida y artefacto alimentado por el circuito.
Los receptáculos GFCI brindan protección adicional
crédito: chonticha wat / iStock / GettyImages Si el disyuntor no detecta una falla a tierra, los resultados pueden ser desastrosos.Suponga que conecta un electrodoméstico con un problema de cableado interno que causa una falla a tierra. El calor generado por la sobretensión podría ser suficiente para derretir el enchufe o iniciar un incendio antes de que el interruptor note la sobretensión y se apague. Si alguien toca el enchufe y está descalzo, la energía podría fluir fácilmente a través de esa persona. Podría ser fatal; Incluso un milisegundo de electricidad de alto voltaje puede detener el corazón.
Para evitar cualquiera de estos desastres, el código eléctrico ahora requiere enchufes GFCI en ciertas partes de la casa, incluidos baños, cocinas, lavanderías, sótanos y todos los lugares al aire libre. El GFCI funciona como un interruptor de circuito, pero tiene un umbral de corriente más bajo y se apagará antes que el interruptor.
Crédito: DonNichols / E + / GettyImages Un tomacorriente GFCI tiene un interruptor reiniciable que se dispara cuando aumenta la corriente.Consejos
Si tiene un corte de energía en parte de la casa, y ninguno de los interruptores se ha disparado, un GFCI suele ser el culpable. Cuando se dispara un GFCI, corta la alimentación de todos los dispositivos conectados después de él en el circuito. Es posible que tenga que presionar los interruptores de reinicio en todas las salidas de GFCI en el circuito para encontrar el que hace clic, pero generalmente es el más cercano al panel principal del interruptor de circuito.
Manejo de circuitos sin conexión a tierra
No se requería que las casas construidas antes de 1962 tuvieran circuitos conectados a tierra, y muchas todavía no. Si vive en una casa así, no hay tiempo como el presente para comenzar a planificar una actualización del panel y un nuevo cableado. Si eso no está en línea con el presupuesto de usted o de su arrendador, hay otras formas de obtener la protección de los circuitos conectados a tierra.
- Reemplace todos los disyuntores con disyuntores GFCI. Esto no protege su equipo de una sobretensión, pero puede prevenir incendios y descargas eléctricas. No puede hacer esto si su casa tiene una caja de fusibles. En ese caso, continúe con las siguientes dos opciones.
- Instale tomacorrientes GFCI. No tiene que reemplazar todos los enchufes de su casa. Si puede identificar la primera salida en cada circuito, reemplazarla proporcionará protección de falla a tierra para todas las demás.
- Compre y use solo herramientas, electrodomésticos y accesorios de luz con doble aislamiento. Si ocurre una falla, el aislamiento lo protege de golpes.
