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¿Para qué sirve la puesta a tierra de una instalación eléctrica?

En casi todas las instalaciones eléctricas que se hacen, se utiliza la toma de tierra. La toma de tierra, también conocida como sistema de conexión a tierra, es un circuito que conecta partes de la instalación eléctrica con la tierra. El sistema de puesta a tierra regula así los conductores con respecto a la superficie conductora de la tierra. De ahí que el término «puesta a tierra» sea también bastante apropiado e indicativo.

¿Por qué es necesaria una toma de tierra?

La toma de tierra es un componente importante de los sistemas eléctricos por las siguientes razones:

Mantiene la seguridad de las personas al evitar las descargas eléctricas
Evita que se dañen los aparatos y dispositivos eléctricos al impedir que circule una corriente excesiva por el circuito
Previene el riesgo de incendio que, de otro modo, podría causar la fuga de corriente

Ventajas de la puesta a tierra

Desde un punto de vista técnico, la puesta a tierra tiene algunas ventajas excelentes, lo que hace que se convierta en una práctica habitual en la industria eléctrica.

  • El sistema eléctrico está relacionado con el potencial de la masa general de tierra y no puede alcanzar un potencial diferente. El potencial de la tierra es de cero voltios y se conoce como el neutro del suministro eléctrico. Esto ayuda a mantener el equilibrio.
  • Otra ventaja es que el metal puede utilizarse en instalaciones eléctricas sin tener que preocuparse por la conductividad. Aunque el metal es un buen conductor de la electricidad, una toma de tierra adecuada garantiza que las partes metálicas que no se van a utilizar para la transferencia de corriente puedan incluirse en el sistema. Esto se consigue proporcionando una vía separada para esta corriente defectuosa, lo que permite su detección y detención inmediata.
  • En los casos de sobretensión, pueden pasar altas tensiones por el circuito eléctrico. Este tipo de sobrecarga puede provocar daños en los aparatos y poner en peligro la vida de las personas. Cuando se instala una toma de tierra en las instalaciones eléctricas, la corriente se dirige por un camino diferente y no afecta al sistema eléctrico.
  • Un circuito eléctrico tiene que estar conectado con mucha atención al tipo de reacciones que puede tener cada transformador en respuesta a cualquier acción por parte de cualquier otro transformador. La tierra es una superficie conductora siempre presente y ayuda a configurar estas relaciones entre las diferentes fuentes eléctricas y facilita su manejo.

Tipos de puesta a tierra

La toma de tierra de placa requiere que se entierre verticalmente en la tierra un hierro de cobre o galvanizado en una fosa de tierra, excavada a más de 3 metros de profundidad. Estas fosas de tierra se rellenan con carbón y sal en capas alternas.

Puesta a tierra de tubos

Para la puesta a tierra de tubos, se coloca un tubo de acero galvanizado en el suelo en lugar de una placa. El tubo está perforado con agujeros para conectar los cables de puesta a tierra. La longitud y el diámetro del tubo dependen del tipo de suelo y del tipo de instalación eléctrica. También en este método, las fosas de tierra se rellenan con capas alternas de carbón y sal para inducir la reactividad. La puesta a tierra de los tubos es el tipo de puesta a tierra más común.

Puesta a tierra de varillas

Al igual que la puesta a tierra de los tubos, la puesta a tierra de las varillas requiere el enterramiento de una varilla de cobre o hierro galvanizado. Los electrodos se incrustan en el suelo y así disminuyen la resistencia de la tierra según sea necesario.

Puesta a tierra de los cables

Para la puesta a tierra de los cables, se excavan varias zanjas horizontales. En el interior de estas zanjas se entierran electrodos de cinta. Estos electrodos son de cobre, de hierro galvanizado o de acero. A veces, también se utilizan conductores redondos en el suelo.

Método Waterman

El método Waterman requiere el uso de tuberías Waterman o GI galvanizadas. Estos tubos se entierran en la tierra y se utilizan pinzas de puesta a tierra para reducir la resistencia de la conexión eléctrica.

Independientemente del método que se utilice para la puesta a tierra, es importante asegurarse de que el tamaño del dispositivo, la profundidad de su enterramiento y su conexión a las instalaciones eléctricas se realicen con mucho cuidado y después de realizar cálculos exhaustivos para que sean eficaces.

Factores que afectan a las instalaciones de puesta a tierra

Hay varios factores que pueden influir en las instalaciones de puesta a tierra. Estos factores deberán tenerse en cuenta para cualquier tipo de cálculo que se haga sobre el tipo de puesta a tierra, el tipo de circuitos necesarios, etc.

El tipo de suelo es importante para determinar la eficacia de la puesta a tierra. La resistencia de la tierra, el nivel de humedad en el suelo, las sales en el suelo, etc. jugarán un papel importante a la hora de determinar la forma de realizar la toma de tierra. La composición del suelo también es otro factor que hay que tener en cuenta. Por ejemplo, un suelo rocoso debe tratarse de forma muy diferente a un suelo húmedo.

Aparte del suelo, la ubicación de la fosa de tierra es importante para determinar cómo debe hacerse la instalación. Si hay obstáculos subterráneos en forma de lechos de roca, afectarán a las instalaciones.

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