La tierra física en electricidad es una conexión eléctrica directa y segura a la tierra, que se utiliza para proteger a las personas y equipos eléctricos de posibles descargas eléctricas. Es un conductor eléctrico que conecta un objeto con la tierra y permite que cualquier corriente eléctrica que fluya a través del objeto se desvíe de manera segura hacia la tierra. La tierra física es esencial para garantizar la seguridad en los sistemas eléctricos y para proteger a las personas y los equipos de los riesgos eléctricos
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Ejemplos de tierra física en electricidad
- En una instalación eléctrica de una casa, el sistema de tierra física se utiliza para proteger a las personas y a los equipos eléctricos de posibles descargas eléctricas. Por ejemplo, los electrodomésticos como el refrigerador, la lavadora o el microondas, tienen su propio cable de tierra conectado a la tierra física de la instalación. Si ocurre una falla eléctrica en alguno de estos electrodomésticos, la corriente eléctrica se desvía hacia la tierra física en lugar de pasar a través del usuario o de otros equipos eléctricos cercanos.
- En una estación de energía eléctrica, el sistema de tierra física se utiliza para evitar la acumulación de cargas eléctricas en el suelo y para reducir el riesgo de descargas eléctricas. Por ejemplo, se puede construir una red de electrodos de tierra, que se entierran a profundidades específicas y se interconectan para formar un sistema de conductores eléctricos de baja resistencia. De esta manera, cualquier corriente eléctrica no deseada que surja durante la operación de la estación se dirige hacia la tierra a través de los electrodos.
- En un centro de datos, el sistema de tierra física se utiliza para proteger los equipos electrónicos sensibles de las interferencias electromagnéticas (EMI) y las descargas electrostáticas (ESD). Por ejemplo, se puede utilizar un piso conductor y conectado a tierra para reducir el ruido eléctrico y proteger los componentes electrónicos sensibles de las descargas electrostáticas. Además, los servidores y otros equipos electrónicos pueden estar conectados a un sistema de tierra física común para reducir los riesgos de daño por EMI y ESD.
¿Por qué de la importancia de la tierra física en electricidad?
Imagina que ocurre un problema eléctrico, como un rayo o una subida de tensión, donde no existe conexión a tierra. Los componentes metálicos actúan entonces como una superficie conductora, energizándose eléctricamente. Cuando una persona toca accidentalmente estos componentes, su cuerpo le proporciona a la corriente un camino hacia la tierra, golpeándolos en el proceso.
Un sistema de puesta a tierra adecuado asegura que:
- Los circuitos tienen una ruta de retorno efectiva, desde el equipo hasta la fuente de alimentación.
- Se proporciona baja resistencia para disparar o cortocircuitar un interruptor en caso de una falla eléctrica
- Los componentes metálicos se conectan eléctricamente para evitar que exista una conexión de tensión entre ellos.
- Se establece y mantiene un punto de referencia de voltaje cero
Los beneficios de una conexión a tierra adecuada
Aunque la conexión a tierra recibe poca atención, es una de las facetas más importantes de la seguridad de los edificios y el mantenimiento de los equipos en la actualidad. El Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) afirma que «más del 80 % de todas las fallas de los sistemas electrónicos que se atribuyen a anomalías de energía son en realidad el resultado de errores de conexión a tierra o cableado eléctrico o son generadas por otras cargas dentro de las instalaciones del cliente».
Las ventajas de una conexión a tierra adecuada incluyen:
- Elimina el peligro de descarga
- Protege el equipo del voltaje.
- Previene incendios eléctricos
- Reduce el costo de reparación de equipos y el tiempo de inactividad
- Reduce los niveles de ruido eléctrico (fluctuaciones en una señal eléctrica)
Fuentes de Referencia
- Artículo en Wikipedia: «Tierra eléctrica». Disponible en: https://es.wikipedia.org/wiki/Tierra_el%C3%A9ctrica
- Norma IEC 61000-5-2: «Compatibilidad electromagnética (CEM). Parte 5-2: Requisitos para la infraestructura de tierra y conexión equipotencial en sistemas eléctricos y electrónicos». Disponible en: https://www.une.org/encuentra-tu-norma/busca-tu-norma/norma?c=N0056606
- Guía técnica de seguridad eléctrica de la OSHA: «Sistemas de puesta a tierra». Disponible en: https://www.osha.gov/sites/default/files/publications/3212-04N-05_spanish.pdf
- Artículo en InfoElectrico.com: «La tierra en instalaciones eléctricas». Disponible en: https://www.infoelectrico.com/index.php/blog/30-instalaciones-electricas/192-la-tierra-en-instalaciones-electricas
Conclusión
En conclusión, la tierra física en electricidad es un componente crucial en cualquier sistema eléctrico para garantizar la seguridad y protección de las personas y equipos eléctricos. La correcta implementación de un sistema de tierra física adecuado ayuda a reducir los riesgos de descargas eléctricas, proteger los equipos electrónicos sensibles de las interferencias electromagnéticas y las descargas atmosféricas, y mejorar la calidad de la energía eléctrica.
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