El conductor a tierra en el servicio proporciona dos funciones esenciales para el sistema de cableado de las instalaciones.
El primero es servir como conductor de corriente para la carga suministrada.
En segundo lugar, funciona como la ruta de corriente de falla a tierra efectiva, construida intencionalmente, de baja impedancia y efectiva durante un evento de falla a tierra, como se aborda en la Sección 250.4 (A) (5).
¿Qué es un conductor a tierra?
Un conductor de tierra es un cable o barra de metal conectado física y eléctricamente a la tierra, con el objetivo de establecer una ruta de baja resistencia para la corriente de falla a tierra.
Esto contribuye a proteger a las personas y los equipos eléctricos de las sobretensiones peligrosas y los cortocircuitos.
El conductor a tierra es muy importante porque proporciona una ruta segura para las corrientes de falla, reduciendo así el riesgo de incendios y electrocuciones.
Además, también protege los equipos eléctricos de daños debido a sobretensiones transitorias.
El conductor a tierra es un elemento esencial del funcionamiento efectivo del dispositivo de protección contra sobrecorriente para cualquier falla a tierra que ocurra en los sistemas con conexión a tierra.
Esta es la razón por la cual 250.24 (C) requiere que las conexiones a tierra sean llevadas a un recinto de medios de desconexión de servicio y conectado al recinto.
Este requisito se aplica a los sistemas con conexión a tierra, ya sea que el cable a tierra suministre o no una carga.
El conductor a tierra de un servicio suele ser un conductor neutro, pero también puede ser un conductor de fase, según el tipo de sistema suministrado.
Por ejemplo, un sistema delta con conexión a tierra en esquina tiene un conductor de fase con conexión a tierra y no hay cable neutro con conexión a tierra presente.
Los conductores neutros puestos a tierra típicamente llevan la corriente neutral no balanceada máxima al punto neutro del sistema.
Conductor Neutral
El término “neutral” puede relacionarse con un cable o un punto de conexión del sistema. “Conductor neutro” y “punto neutro” se definen en el Artículo 100.
Estas definiciones ayudan a determinar qué constituyen los neutros del sistema y los conductores a los que están conectados.
Los conductores neutros del sistema generalmente están conectados a tierra, pero no todos los conductores conectados a tierra son neutros del sistema.
En el punto neutro del sistema, la suma vectorial de los voltajes nominales de todas las demás fases dentro del sistema que usan el neutro, con respecto al punto neutro, es cero (tierra) potencial.
Durante la operación normal, el conductor a tierra (neutro) transporta cualquier corriente neutral no balanceada a los devanados de la fuente.
La misma característica de carga se aplica a los cables de fase con conexión a tierra, excepto que un conductor de fase con conexión a tierra normalmente transporta la misma corriente que los conductores de fase sin conexión a tierra, como sería el caso de un motor trifásico suministrado por un sistema de conexión a tierra en esquina.
Normas aplicables a la instalación de un conductor a tierra
Los conductores a tierra se emplean en una gran variedad de aplicaciones, como edificios residenciales y comerciales, instalaciones industriales, estaciones de transmisión de energía, y sistemas de alumbrado público.
Las normas para la instalación de un conductor a tierra varían según el país o región.
No obstante, en general, se deben respetar las normas y códigos de seguridad eléctrica establecidos por las autoridades locales y los organismos reguladores.
Esto incluye factores como el tamaño y el material del conductor, la profundidad de enterramiento, y la conexión del conductor a tierra de la estructura del edificio o equipo. T
ambién es importante contratar a un electricista cualificado y cumplir con las normas de seguridad eléctrica.
Sección 250.24 (c) del NEC
La Sección 250.24 (C) (3) requiere que el conductor con conexión a tierra de un servicio trifásico, conectado por delta, de 3 hilos tenga una ampacidad no menor que la de los conductores sin conexión a tierra de este servicio.
El NEC generalmente restringe las conexiones a tierra solo a aquellas requeridas o permitidas en el lado de la línea y hasta el recinto del medio de desconexión del servicio.
Esta restricción se aplica en el lado de carga del punto de conexión a tierra en el equipo de servicio, o en el punto donde se realiza la conexión del puente de conexión principal en el equipo de servicio.
La sección 250.24 (A) (5) restringe las conexiones a tierra del lado de la carga al conductor conectado a tierra.
No están permitidas las conexiones en el lado de carga de los medios de desconexión del servicio.
Se incluye la misma restricción para sistemas derivados por separado, como se establece en 250.30 (A).
Las notas informativas que siguen a 250.24 (A) (5) y 250.30 (A) indican algunas otras instalaciones donde se permite el uso del cable con conexión a tierra.
La conexión a tierra del lado de carga del conductor a tierra generalmente está prohibida para minimizar los caminos entre los que la corriente puede dividirse mientras regresa a los devanados de la fuente.
Una vez que el (los) conductor (es) conectado (s) a tierra sale (s) del gabinete del equipo de servicio enrutado con alimentadores o circuitos derivados, los instaladores no deben conectar el conductor conectado a tierra a gabinetes metálicos conectados a tierra.
Hacerlo crea múltiples caminos para que la corriente regrese a la fuente.
Esto a menudo se conoce en el campo como caminos paralelos para corriente neutral.
El objetivo es aislar los conductores a tierra, a menudo conductores neutros, de las partes a tierra y a tierra en todas partes, pero donde el servicio o sistema está inicialmente conectado a tierra.
Si no se cumple con esta regla, se introducirá corriente en las partes conductoras, pistas de rodadura y equipos que no están destinados a transportar corriente durante el funcionamiento normal.
Esta condición es una causa común de muchos problemas de calidad de energía experimentados hoy.
Hay muy pocos permisos para las conexiones a tierra del lado de la carga al cable a tierra de los servicios y los sistemas de cableado de las instalaciones.
Obviamente, estos están permitidos para sistemas derivados por separado porque se establece un nuevo punto de conexión a tierra del sistema en la fuente.
También hay permisos para el uso del conductor conectado a tierra a equipos de tierra, como los rangos existentes y las instalaciones de la secadora, según se estipula en condiciones restrictivas en la Sección 250.140.
El uso del conductor con conexión a tierra para la puesta a tierra en edificios o estructuras separadas fue reconocido en el NEC antes de la edición de 2008.
Sin embargo, la tendencia ahora es migrar lejos del uso del conductor conectado a tierra para propósitos de conexión a tierra del equipo en el lado de carga de la desconexión de servicio o el lado de carga de un punto de conexión a tierra para un sistema derivado por separado.
Cumpliendo los mínimos requisitos del Código Eléctrico Nacional
Para cumplir con los mínimos NEC para conexiones de conductores con conexión a tierra, tenga cuidado en las terminaciones de los conductores con conexión a tierra (neutro) y respete los conceptos de rendimiento discutidos anteriormente.
Manteniendo los neutros y las conexiones a tierra separadas en instalaciones de cableado en el lado de carga del puente de conexión principal de servicio, puente de unión del sistema para un sistema derivado por separado.
