Cómo identificar el conductor de conexión a tierra según el Código Eléctrico Nacional

¡Hola a todos los entusiastas de la electricidad! Hoy vamos a hablar sobre la identificación del conductor de conexión a tierra y las diferentes formas en que se puede realizar según lo establecido en el Código Eléctrico Nacional (NEC). ¡Prepárense para conocer las opciones para identificar correctamente este conductor tan importante!

De acuerdo con las secciones 210-5(b), 250-119 y 310-12(b) del NEC, si el conductor de conexión a tierra no es desnudo, debe identificarse utilizando un forro aislante de color verde continuo, o una combinación de color verde y rayas amarillas. De esta manera, se asegura una identificación clara y reconocible del conductor de tierra.

Sin embargo, el Código también permite otras formas de identificación. Veamos algunas de ellas:

1. Quitando el forro aislante del conductor en la longitud expuesta. Esto implica dejar al descubierto el conductor de conexión a tierra en un tramo determinado, de modo que su presencia sea evidente para quienes lo inspeccionen.


2. Coloreando el aislamiento expuesto o cubriéndolo de color verde. Esta opción implica utilizar pintura u otro método de recubrimiento para aplicar un color verde al aislamiento expuesto del conductor de tierra.


3. Marcando los extremos expuestos del conductor con cinta verde o etiquetas adhesivas de color verde. Esta práctica es bastante común y consiste en utilizar cinta adhesiva de color verde o etiquetas de identificación verde en los extremos expuestos del conductor de tierra.

Entre estas opciones, el uso de cinta verde es particularmente popular para identificar conductores de tierra de calibres grandes. Esta práctica se ha vuelto común debido a su efectividad y facilidad de aplicación.

Recuerden que la identificación adecuada del conductor de conexión a tierra es esencial para garantizar la seguridad eléctrica. Siguiendo las directrices del Código Eléctrico Nacional, podemos asegurarnos de que el conductor de tierra sea reconocido y tratado correctamente en cualquier instalación.

Espero que esta información les haya resultado útil y esclarecedora. ¡Recuerden siempre seguir las normas de seguridad eléctrica y promover buenas prácticas en sus proyectos! ¡Hasta la próxima!

5 consideraciones realmente importantes al aterrizar las instalaciones

 

En la entrada de hoy hablaremos de 5 consideraciones realmente importantes al aterrizar las instalaciones eléctricas residenciales. Al diseñar y analizar cualquier sistema (eléctrico o electrónico) de conexión a tierra, las consideraciones de mayor importancia son:

1. Los códigos eléctricos exigen cumplir ciertas prácticas importantes de conexiones o puestas a tierra. El cumplimiento de estas prácticas ayuda a garantizar una mayor seguridad y eficiencia, al manipular o conectar aparatos a las instalaciones eléctricas.
2. Cualquier circuito que alimente una corriente a un conductor debe proveer una trayectoria de retorno al punto de origen.
3. Las corrientes siempre siguen las trayectorias de mínima impedancia.

Ver también: 5 SISTEMAS de TIERRA normados por el NEC (+1 inventado por fabricantes)

4. Las corrientes producidas en sistemas digitales modernos fluctúan entre el espectro de frecuencias de corriente continua y las radiaciones electromagnéticas de luz visible.
5. El propósito fundamental de la conexión a tierra en la acometida es limitar los voltajes que son producidos por rayos, sobrevoltajes transitorios (picos de voltaje) que se originen en las fuentes de energía, o el contacto accidental con líneas de alta tensión. Un objetivo secundario es estabilizar el voltaje con respecto a tierra, cuando los aparatos se encuentran funcionando de forma normal.

Se hace énfasis de nuevo en que el principal objetivo del código es la protección contra los riesgos de incendios. Y para acentuar la seguridad del personal contra una electrocución. Por ejemplo, si no existe una tierra efectiva, el Código exige la utilización de interruptores de circuito por falla a tierra (GFCI).

Sin embargo, los ingenieros de diseño o mantenimiento no sólo tienen la función de buscar la seguridad de las personas. También deben procurar el buen funcionamiento de los equipos bajo su responsabilidad.

¿Qué opinas de estas 5 consideraciones realmente importantes al aterrizar las instalaciones eléctricas residenciales? Escribe tus comentarios.

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5 SISTEMAS de TIERRA normados por el NEC (+1 inventado por fabricantes)

 

Hoy hablaremos de 5 sistemas de tierra normados por el NEC (+1 inventado por fabricantes). La materia de puesta a tierra se presta a una gran confusión. Esto se debe a la enorme cantidad de artículos técnicos, especificaciones y manuales existentes. Los cuales no están siempre de acuerdo entre sí. Y a la excesiva terminología sin ningún significado técnico determinado. Muchos de estos términos no están oficialmente definidos en ninguna norma. Se prestan a significado ambiguo. Y la mayoría se inventaron, a través de los años, por fabricantes de equipos electrónicos. Para empeorar la situación, muchas de las especificaciones que se aplican a los equipos electrónicos se han escrito por ingenieros, que nunca han leído el NEC. Por esta razón es importante definir los sistemas de tierra con términos técnicos. Esto para poder hablar el mismo lenguaje. Así como determinar el verdadero significado del Código.

A continuación te presentamos los 5 sistemas de tierra normados por el NEC (+1 inventado por fabricantes):

1. Tierra física o sistema de electrodo de tierra

Tierra física

La tierra física, también llamada sistema de electrodo de tierra, es la conexión física de un sistema a un electrodo bajo tierra. Ésta es sólo una parte del sistema pues el resto, es decir, la tierra del circuito y la tierra de seguridad (o del tierra del equipo), están arriba de la tierra física. Sin embargo, es imperativo considerar el sistema completo de tierra en una instalación eléctrica, con sus tres componentes principales: 

tierra física,

tierra del circuito,

y tierra del equipo.

El sistema electrodo de tierra (o tierra física) puede consistir en una varilla, tubería u otro electrodo aprobado por el Código. Y debe tener un contacto directo con la tierra. En resumen, es un sistema bajo tierra pero relacionado con las partes existentes por encima de la tierra: la tierra del circuito, y la tierra de seguridad o del equipo.

Tierra del circuito (conductor conectado a tierra o "neutro")

La tierra del circuito es el conductor conectado a tierra (o "conductor neutro"). El cual tiene la función, en caso de un corto circuito o falla a tierra, de transportar la corriente de falla cedida por el conductor de tierra del equipo. En el punto neutro-tierra del tablero principal de distribución, el neutro proporciona la trayectoria de baja impedancia, para la corriente de falla. De esta formase cierra el circuito. Lo cual facilita el disparo de los interruptores de circuito.

Tierra de seguridad ( o tierra del equipo)

El sistema de tierra de seguridad, o tierra del equipo, interconecta las partes metálicas de los equipos, que usualmente no acarrean corriente. Esto para mantenerlos con voltaje cero. En España se la llama "masa" para diferenciarlo de la tierra física. Este sistema previene peligro para las personas, pues en caso de un contacto entre un conductor de fase y la carcasa metálica del equipo, lo mantiene a la misma referencia a tierra. Al no existir un voltaje, no se generan corrientes peligrosas que podrían ser mortales para una persona.

2. Tierra de protección contra rayos

Tierra de protección contra rayos

La función específica de este sistema es drenar la energía del rayo a tierra, en forma controlada. Esto lo hace por medio de la varilla pararrayos, un conductor bajante y un electrodo de tierra separado. En el Código no se trata a fondo este sistema de protección. Pero sí exige que el sistema electrodo de tierra del sistema de protección contra rayos esté conectado con el electrodo de tierra del edificio.

¿Por qué se exige que la tierra de protección contra rayos se conecte con el electrodo de tierra del edificio?

A primera vista, parece ilógico que el código exija la interconexión de los dos sistemas. Por un lado, queremos drenar la corriente del rayo a tierra ¡y el Código nos exige que lo conectemos a nuestro sistema del edificio, donde se conecta nuestro valioso equipo electrónico! Es decir, estamos trayendo parte de la energía del rayo a nuestra instalación eléctrica. Sin embargo, la razón de esta regla es lógica. No olvidemos que la razón primordial del Código es la seguridad del personal y que el buen funcionamiento del equipo es secundario para el Código.

La energía del rayo puede consistir en altas intensidades de corriente y altos voltajes. La corriente generada por un rayo puede alcanzar niveles de 200 mil amperes y mayores. Si nuestro sistema de tierra de protección tiene una resistencia de 10 ohms, el voltaje sería de 2 millones de volts. A estos niveles, si los dos sistemas de tierra (el del edificio y el de protección contra rayos) no estuvieran interconectados, existiría una diferencia de potencial entre éstos. Y se produciría el salto del arco o chispa. Esto podría causar graves daños y aun la muerte de las personas.

También podría ocurrir que si una persona tocara en el momento del rayo un objeto metálico y el conductor bajante del sistema, estaría expuesta a 2 millones volts por unos cuantos microsegundos. En resumen, esta interconexión de sistemas es por razones de seguridad.

3. Tierra del equipo (o tierra de seguridad)

Tierra del equipo o tierra de seguridad

Este sistema conecta todas las partes metálicas de los equipos. Es decir:

los gabinetes metálicos,

los conductores metálicos,

las cubiertas metálicas de los electrodomésticos.

Y todo equipo que puede ser energizado y entrar en contacto con personas. Esto para mantener una misma referencia a tierra.

Ver también: 5 razones para aterrizar las cubiertas de metal

Este método no utiliza el sistema bajo tierra o electrodo de tierra. El Código exige que estas conexiones sean efectivas. Es decir, que de acuerdo con le Código tenga continuidad. Que pueda transportar la corriente de falla con seguridad. O sea, que tenga la capacidad adecuada para transportarla corriente de falla). Y que ofrezca una baja impedancia. Todo esto para que facilite la operación de los dispositivos de protección contra sobrecargas.

El conductor de tierra del equipo debe ser tratado de acuerdo con el Código. Esto para cumplir con el requisito de impedancia. Por ello lo trataremos detalladamente en próximos artículos.

4. Conductor conectado a tierra

Conductor conectado a tierra (conductor neutro)

El conductor conectado a tierra se conoce generalmente como "conductor neutro". De acuerdo con el Código, es la referencia a tierra del sistema. Esto debido a que, en un sistema conectado a tierra, se conecta a tierra en el transformador de la empresa suministradora de energía. Y este conductor conectado a tierra se trae a nuestro equipo de servicio a la entrada del edificio. Porque el Código así lo pide. En este punto se establece la unión neutro-tierra, en la barra de tierra. Y se conecta el conductor del electrodo de tierra al conductor neutro. Es decir, el neutro es un conductor conectado a tierra. Y en cualquier sistema, cuando se habla de voltajes, se trata del voltaje de un conductor con referencia al conductor neutro, el cual está conectado a tierra. Conectar el neutro a tierra garantiza que siempre tenga voltaje cero.

5. Tierra aislada

Tierra aislada

Al principio de los 70, grandes e importantes empresas en Estados Unidos experimentaban problemas de ruido eléctrico e interferencias de alta frecuencia. Esto afectaba los conductores metálicos que protegían los cables de señales. O a los que servían de conductores de tierra. Por ese motivo se inventó otro conductor de tierra. Un conductor separado, aislado del conducto. Diferente del conductor de seguridad. Un conductor con la exclusiva función de proporcionar una tierra aislada de ruido. Separada de la tierra contaminada o tierra "sucia" del edificio.

Los comités del Código la aceptaron y se le llamó tierra aislada. Se le hubiera podido llamar "tierra dedicada" u otro nombre más apropiado. Pero el término "aislada" ha permanecido en la industria. Lo cual ha causado innumerables problemas, confusión y caos en el sistema de tierra de sistema eléctrico de distribución.

Este sistema se sigue interpretando como una tierra separada de la tierra del edificio. En futuros artículos se tratará con profundidad este sistema.

Tierra de referencia de señal

Tierra de referencia de señal

Este es un sistema inventado por fabricantes de equipo electrónico. Su objeto es proporcionar una tierra sin contaminación, separada de la tierra del equipo. Pero si no están interconectadas, es una violación del NEC.

En este caso, para cumplir con el Código, el electrodo de tierra de señal debe interconectarse con el sistema de tierra del edificio. A esta tierra se le han designado gran cantidad de nombres: tierra de señal, tierra de ruido o tierra electrónica. Pero, aunque sean buenas las intenciones para proteger el equipo, su instalación puede producir una violación del Código.

Muy a menudo, cuando los equipos se encuentran ubicados a 30 metros o más del tablero principal, se conectan a la estructura metálica del edificio. Efectuar esta conexión no es una violación del Código. Pero puede existir una diferencia de potencial debido a la longitud misma del conductor de tierra.

Un cable AWG número 12 tiene aproximadamente 0.10 ohms de resistencia. Por lo tanto sólo se requiere 0.10 volt para generar 1 ampere. Cualquier intensidad de corriente en el conductor de tierra afecta los equipos electrónicos, ya que esta tierra es la referencia cero para el equipo electrónico digital.

5 sistemas de tierra normados por el NEC (+1 inventado por fabricantes)

Los primeros 5 sistemas mencionados anteriormente son normas del Código Eléctrico para la seguridad del personal y el equipo. El sexto trata sobre la integridad del sistema y la protección de los componentes de equipo. Si los 2 últimos sistemas se instalan correctamente, aseguran un buen funcionamiento y un largo ciclo de vida para los sistemas digitales.

En resumen, tenemos que los sistemas son:

1. Tierra física o sistema del electrodo de tierra. Éste cubre el sistema del electrodo de tierra y todas las conexiones hachas para realizar un sistema de puesta a tierra.
2. Tierra de protección contra rayos. Es un sistema separado que según el Código debe conectarse al sistema de tierra del edificio.
3. Tierra del equipo o tierra de seguridad. Está destinada a la protección del personal y el equipo contra fallas o cortos circuitos.
4. Conductor conectado a tierra (o conductor neutro, según la definición del Código Eléctrico). Este sistema tienen la función de transportar la corriente de retorno del conductor de fase para un sistema monofásico y el retorno de las corrientes de fase que no se cancelaron, para un sistema trifásico.
5. Tierra aislada. Este sistema ofrece una tierra libre de ruido eléctrico para equipos electrónicos sensibles y se usa especialmente en salas de computadoras. También se conoce como tierra dedicada, aunque este término ha causado una gran confusión.
6. Tierra de referencia de señal. Es el sistema de referencia cero para todos los equipos de señal digital.

¿Te han quedado un poco más claros estos 5 sistemas de tierra normados por el NEC (+1 inventado por fabricantes)? Escribe tus comentarios.

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5 razones para aterrizar las cubiertas de metal

 

5 razones para aterrizar las cubiertas de metal de los equipos

Existen 5 razones para aterrizar las cubiertas de metal de los equipos. Son las mismas razones para aterrizar las cubiertas de metal de algunos cables eléctricos:

1. Limitar el voltaje debido a los rayos (descargas atmosféricas).
2. Restringir el efecto de picos repentinos de voltaje (sobrevoltajes transitorios)
3. Limitar el efecto debido a contactos accidentales con líneas de alto voltaje.
4. Estabilizar el voltaje durante la operación normal de los equipos.
5. Facilitar la operación de los interruptores de circuito.

De estas 5 razones para aterrizar las cubiertas de metal de los equipos, las primeras dos se encuentran en la sección 250-2(b) del NEC (Código Eléctrico Nacional de los Estados Unidos). Una vez más, su preocupación es limitar el voltaje y la corriente.

La tercera razón (aunque no se especifica en las notas del Código), es drenar a tierra corrientes de fuga o corrientes de descargas electrostáticas.

¿Cómo ayuda el aterrizaje a drenar las corrientes electrostáticas y de fuga?

Por ejemplo, algunos cables se fabrican con blindaje. Es decir, con un recubrimiento de malla o tubo metálico entre las capas de plástico aislante. Este blindaje se utiliza para atenuar la propagación de los campos electromagnéticos. Por eso conviene conectar este blindaje a tierra. Eso ayuda a drenar las cargas electrostáticas. Y evita que acumule en la superficie del blindaje.

Ver también: 3 razones para aterrizar los sistemas de alimentación y circuitos

Pero también existen los aparatos que producen "ruido eléctrico". Es decir, señales de interferencia eléctrica no deseada. Estas señales se añaden a la señal principal (también denominada “señal útil”). El ruido eléctrico puede alterar a la señal útil, produciendo efectos que pueden ser más o menos perjudiciales. Y aun los mismos equipos electrónicos pueden provocar daños, problemas y errores de datos, en el equipo electrónico avanzado. Es importante drenar inmediatamente a tierra estas corrientes estáticas y de fuga. Esto para asegurar la operación óptima del equipo electrónico.

¿Cómo facilita el aterrizaje la operación de los interruptores de circuito?

Las notas del Código enfatizan la importancia de la unión entre la tierra del equipo (o "tierra de seguridad") y el conductor conectado a tierra (conductor "neutro"). Esta unión se efectúa sólo en el tablero principal de distribución. Puede realizarse en el puente principal de unión. Éste se ubica en el equipo de servicio. Es el eslabón clave para que se complete la trayectoria de la corriente de falla. Y así, se activen los dispositivos de protección (fusibles o interruptores termomagnéticos).

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3 Razones para aterrizar los sistemas de alimentación y circuitos

Existen 3 Razones para aterrizar los sistemas de alimentación y circuitos eléctricos. La primera nota de la sección 250-2(a) del NEC describe las razones por las que los sistemas de alimentación se deben poner a tierra. La responsabilidad del electrodo de tierra es brindar protección contra:

• Descargas atmosféricas (rayos).
• Sobrevoltajes transitorios (picos de voltaje repentinos).
• Contacto accidental con líneas de mayor voltaje.
• Y estabilizar el voltaje a tierra durante la operación normal de los equipos.

El conductor neutro designado por el Código como el "conductor conectado a tierra" de un sistema aterrizado, establece una trayectoria de baja resistencia para las corriente de falla. Así, permite el funcionamiento del interruptor automático principal o de los interruptores del centro de carga, para cancelar la falla.

3 Razones para aterrizar los sistemas de alimentación y circuitos

Las razones por las cuales sistemas y circuitos se ponen a tierra se pueden sintetizar en 3. De acuerdo con la sección 90-1, "Propósito del Código":

• Protección de los equipos.
• Seguridad de las personas.
• Protección de la instalación.

Ver también: ¿Por qué existe gran confusión sobre conexión a tierra?

Protección de los equipos

Es un malentendido pensar que la puesta a tierra sólo tiene el propósito de mantener todos los equipos y cubiertas metálicas a un plano equipotencial para proteger al personal de un choque eléctrico. No sólo la planificación es importante para el buen funcionamiento de los interruptores automáticos de seguridad que operen de forma inmediata. También mantiene la electricidad tan limpia y libre de ruidos eléctricos como sea posible.

Todo, desde cafeteras y microondas hasta luces fluorescentes y microcontroladores, se pueden convertir en una fuente de interferencia. Y degradar en mayor o menor medida la calidad de los datos.

Por otro lado, las descargas de electricidad estática pueden causar daños graves en los componentes electrónicos.

Seguridad de las personas

Es importante destacar que el Código enfatiza la seguridad del personal. Por ejemplo, en casos en que no existe una tierra efectiva, especialmente en los tomacorrientes antiguos, sin terminal de tierra, o en locales donde puede existir el peligro de una descarga eléctrica, como en los baños o estacionamientos. En estos casos Código exige la utilización de un interruptor de circuito de falla de tierra (GFCI). Mediante éste, una falla se puede limitar a 6 milisegundos. Y tan pronto como la falla se resuelve, el peligro deja de existir.

Protección de la instalación

La falla durará el tiempo que tarden los interruptores termomagnéticos o automáticos y los fusibles en activarse. Por esto es importante calibrar los conductores de tierra y el conductor neutro. El conductor de tierra de seguridad con su baja impedancia y los interruptores automáticos de circuito protegen a las personas y equipos. Pero solamente limitan la duración de la sobrecorriente. Estos dispositivos, los cuales abren el circuito y aíslan la falla de la red de suministro. Pero en muchos casos no eliminan el daño causado. Una falla puede provocar un incendio y aun cuando se elimine la falla, el fuego puede continuar. Sin embargo, cuando los interruptores termomagnéticos se activan, impiden la circulación de más electrones libres que agravarían el daño.

¿Qué opinas de las 3 razones para aterrizar los sistemas de alimentación y circuitos?

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¿Por qué es muy importante el Código Eléctrico?

¿Por qué es muy importante el Código Eléctrico? Con el post anterior comenzamos una serie de artículos sobre la puesta a tierra. Al final de esta serie de artículos quedará aclarado el significado del Código y las prácticas correctas de puesta a tierra. Esto para diferentes circuitos y sistemas dentro de un ambiente eléctrico diferente. Los principios no son los mismos para un sistema a tierra que funciona a frecuencia de 60 Hz, que para sistemas expuestos a altas frecuencias. Ya que los métodos correctos de conexión a tierra para diferentes sistemas dependen del ambiente eléctrico al cual están expuestos.

La gran importancia de los próximos artículos se centra en el conocimiento y prácticas recomendadas por el Código Eléctrico Nacional (NEC) de Estados Unidos. También en el reglamento mexicano para instalaciones eléctricas publicado en el Diario Oficial de la Federación. Y la mayoría de los códigos eléctricos de nuestros países. Estos reglamentos son prácticamente una copia del Código estadounidense. En este blog, las normas que se aplican a Estados Unidos, y a nuestros países, se referirán como "el Código" o "el Código Eléctrico". Es importante recalcar que estas normas se han establecidas principalmente por razones de seguridad industrial y también administrativas.

El reglamento eléctrico y los tratados comerciales

Consideremos primero la gran cantidad de equipos, fabricados en Estados Unidos, que se instalan a diario en toda Latinoamérica. Estos requieren prácticas de instalación estadounidenses, de acuerdo con el código de ese país. Otro factor importante para actualizar los conocimientos del Código es el reciente Tratado de Libre Comercio de América del Norte. Este tratado fue firmado por Estados Unidos, México y Canadá. Se puso en marcha en 1994. Y está proyectado para extenderse finalmente a todos los países de Latinoamérica.

Ver también: 5 requerimientos básicos del NEC para habitaciones

En este tratado existen cláusulas acerca de la aceptación multilateral de los equipos registrados por los laboratorios UL. Y de la aceptación de los Códigos eléctricos de los tres países si "estos son razonablemente los mismos". Por ejemplo, como se mencionó antes, el reglamento eléctrico de México, excepto algunos puntos, es virtualmente el mismo código que el de Estados Unidos. Esto aun en su numeración (la sección 250, conexión a tierra, es la misma para el NEC y el reglamento de México).

La importancia del Código Eléctrico para las aseguradoras

Es importante familiarizarse con el sistema a tierra y cableado de acuerdo con el NEC. En el nuevo comercio global, las empresas de seguros limitan sus responsabilidades financieras cuando en una instalación no se puede demostrar la "calidad del sistema". Lo primero que investigan es si sigue al Código Eléctrico Nacional.

La política corporativa de las empresas de seguros es lograr seguridad y rentabilidad. Por tanto tratan de evitar accidentes y de pagar millones de dólares de indemnización en caso de siniestro. También exigen que sus clientes se apeguen al Código Eléctrico. Y en caso de obras civiles nuevas se observen las disposiciones contenidas en la última edición del Código. Se sabe de casos en los que las empresas tuvieron que pagar millones de dólares por accidentes debidos a corriente en el conductor de tierra. La razón fue la falta de una varilla de tierra "adicional" requerida por el Código. En otros casos, hay empresas que no han podido cobrar millones de dólares de sus pólizas de seguros debido a simples violaciones del Código.

¿Te das cuenta ahora de por qué es muy importante el Código Eléctrico?

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¿Por qué existe gran confusión sobre conexión a tierra?

¿Por qué existe gran confusión sobre conexión a tierra? El tema de conexión a tierra es difícil. Pero no por los conceptos propios de la materia, sino principalmente por interpretaciones errónea. Esto se debe la gran cantidad de términos usados en libros, artículos técnicos y otras publicaciones sobre el tema. Se habla de:

• tierra
• masa
• tierra física
• tierra del circuito
• conductor de tierra
• tierra de seguridad
• conductor de conexión a tierra
• tierra de protección
• conductor del electrodo de tierra
• tierra del equipo
• conductor conectado a tierra
• tierra aislada
• electrodo de tierra
• tierra separada, tierra dedicada
• varilla de tierra
• tierra del sistema
• jabalina de tierra
• tierra de señal
• tierra de referencia de señal...

y otros tantos vocablos. Muchos de ellos que han inventado a través de los años las industrias electrónicas y de computación.

¿Por qué existe gran confusión sobre conexión a tierra?

Esta confusión también la crean manuales, estándares y especificaciones. Algunos escritos por ingenieros especializados en señal y otras veces por ingenieros en potencia. Ellos no siempre están de acuerdo en cuanto a la percepción y solución de estos nuevos problemas.

Las especificaciones y directrices de instalación para la industria electrónica, especialmente las de los fabricantes de equipos electrónicos y computadoras, agravan el problema. Ya que muchas, producto de grandes empresas en Estados Unidos, se han escrito por ingenieros, quienes nunca han leído el Código Eléctrico Nacional (NEC).

Ver también: ¿Cuándo se requiere conexión a tierra en los sistemas eléctricos?

Sólo en los últimos 20 años se ha dado gran importancia al sistema de conexión a tierra. Esto debido a la proliferación de equipos electrónicos sensibles, que requieren una tierra libre de ruidos eléctricos. La mayor parte de nuestros países se encuentran expuestos a una alta incidencia de tormentas eléctricas. Por ello que sufren continuamente daños en sus modernos equipos electrónicos debido a sus prácticas erradas de conexión a tierra. En mucha ocasiones los sistemas a tierra están mal instalados o son deficiente. De esa manera, los equipos electrónicos sufren daños irreparables si se presenta una descarga atmosférica. También es cierto que el Código eléctrico es un libro muy difícil de leer y se presta a interpretaciones erróneas.

Mitos de la puesta a tierra

Parte de la gran confusión sobre el sistema de tierra se basa en mitos e información incorrecta que circula en artículos, libros y otras publicaciones. Se ha comparado el sistema a tierra con una red recolectora de aguas negras, donde los conductores de tierra son las cañerías que drenan todas las perturbaciones y ruidos eléctricos a tierra. Esto es cierto solo para las perturbaciones causadas o inducidas por rayos, donde el electrodo de tierra es una de las terminales de la trayectoria de la energía del rayo a tierra.

Otro mito es el de la tierra aislada. Los fabricantes de equipo electrónico usualmente exigen una tierra aislada o separada, y malinterpretando el verdadero significado del Código, sólo proveen una terminal para las dos tierras: la tierra de seguridad y la tierra aislada, y como consecuencia se pierde la utilidad de la tierra aislada. La función de la tierra aislada es la de proporcionar una referencia cero, libre de ruido para los circuitos electrónicos.

También con regularidad los fabricantes de equipos electrónicos exigen que no se conecte el nuevo equipo electrónico, a la supuesta tierra sucia, llena de ruidos, del sistema de alimentación del edificio. Este mito es responsable de las instalaciones peligrosas para el personal y el equipo, además de múltiples violaciones del Código Eléctrico y costos adicionales causados por la instalación de nuevos electrodos y conductores de gran calibre.

El problema de la puesta a tierra y los sistemas electrónicos

Es importante considerar que un equipo que se alimenta por corriente eléctrica emite, con mayor o menor intensidad, perturbaciones de distintas frecuencias que pueden abarcar desde simples molestias de audio en un receptor de radio, e interferencias visual en la pantalla de un televisor, hasta inutilizar el servicio de emergencia de un hospital, provocar la interrupción de una comunicación celular o desviar la trayectoria de un avión militar o comercial.

Ver también: Instalación de una puesta a tierra residencial

Para darnos una idea de la gravedad del problema es importante tener presente que todos los sistemas electrónicos sensibles consumen menos del 1% de la energía producida. Mientras, el 99% restante lo emplean las redes de alumbrado y los motores, es decir, los generadores de interferencias. Incluso los mismos equipos electrónicos digitales generan cierta interferencia que afecta a otros equipos digitales.

El espacio está literalmente lleno de radiaciones electromagnéticas, viejas y nuevas. Éstas provienen de un sinnúmero de equipos y tienen ancho de banda. Hace poco se captaron las señales de la explosión que presuntamente creó el universo. A todos los equipos les afecta la transmisión de energía (acoplamiento) de estas perturbaciones. El intercambio de energía se lleva a cabo por diversos medios: generados por equipos con resistencias, bobinas o capacitores. Hablaremos de todos estos tipos de acoplamientos en próximos artículos.

¿Ahora entiendes por qué existe gran confusión sobre conexión a tierra?

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Violaciones de código más locas del 2019 (10 casos)

Violaciones de código más locas del 2019 (10 casos). Los lectores de "Instalaciones eléctricas residenciales" continúan clasificando el Código Eléctrico Nacional (NEC) como uno de los temas más importante que cubrimos. No es sorprendente que las 10 violaciones de código más locas de 2018 sea nuestro artículo de mayor lectura el año pasado. De vuelta por demanda popular, aquí están las violaciones de Código más extraordinarias descubiertas por el Consultor del NEC Russ LeBlanc en 2019.

A continuación se presentan una selección de las fotos de catástrofes de Código más locas del año pasado que violaron el NEC. Ten cuidado con los instaladores eléctricos de mala calidad. Si estás detrás de una instalación eléctrica que salió mal como las que se muestran aquí, existe una buena posibilidad de que tu trabajo práctico aparezca en estas páginas algún día. Tal vez muy pronto. Nota: Todas las referencias se basan en la edición 2017 del NEC.

1. Empalme sin caja, una de las violaciones del código más locas del 2019

Russ vio estos "empalmes voladores" durante un reciente viaje a Tennessee. El instalador unió dos piezas de tubo conduit no metálico flexible a prueba de líquidos (LFNC). Sus conductores contenidos sin instalar ningún tipo de chalupa o caja de registro. Cuando el método de cableado es tubo conduit o cables, la Sec. 300.15 requiere que se instale una caja o condulet para puntos de empalme de conductores como estos, así como puntos de salida, interruptores, puntos de unión y terminación de conductores o puntos de extracción. Cuando el LFNC se instala en longitudes mayores a 1.80 m, la Sec. 356.30 (1) requiere que el LFNC esté bien sujeto a intervalos no mayores de 90 cm y dentro de 30 cm de cada caja de salida, gabinete o accesorio.

La mayor parte del LFNC instalado aquí está cayendo por todo el lugar sin estar asegurado en su lugar. Los empalmes y los conductores energizados que sobresalen de debajo de la cinta negra pueden representar un riesgo significativo de descarga eléctrica porque se pueden alcanzar fácilmente por la mayoría de los adultos que pasan por esta ubicación de acera pública. Si esto fuera algún tipo de instalación temporal, los empalmes voladores seguirían siendo una de las violaciones de código más locas del 2019, ya que la Sec. 590.4 (G) solo permite la instalación de empalmes temporales de cordones o cables sin cajas en los sitios de construcción.

2. Hora de airear ropa sucia

La vista en esta foto es desde detrás de una fila de lavadoras y secadoras de gas en el lavadero de un edificio de apartamentos. Los tubos de ventilación de la secadora se pueden ver en el lado izquierdo. Las conexiones amarillas de las tuberías de gas se pueden ver a lo largo de toda el área del piso detrás de estas máquinas. El gran problema es llegar al panel, que se encuentra en lo alto de la pared del lado derecho. ¿Cómo se supone que alguien debe trabajar de manera segura en este panel? Es simplemente imposible. ¿Cuál crees que es peor? ¿Pisar una línea de gas y provocar una fuga masiva de gas, o accidentalmente conectarse a tierra y electrocutarse mientras intenta trabajar en este espacio?

Russ piensa que la combinación de sorprenderse y causar una fuga de gas sería la peor. Este panel debe reubicarse para crear un espacio de trabajo más seguro, uno que cumpla con los requisitos de profundidad, ancho y altura de la Sec. 110,26 (A). Una de las violaciones de código más locas del 2019 consiste en que la tubería de gas se encuentra directamente debajo del panel. Esto viola claramente los requisitos de "espacio dedicado" que se encuentran en la Sec. 110,26 (E).

3. Una sorpresa detrás de la puerta No. 1

Empujar un barrote de madera de 2 × 4 dentro de una caja eléctrica probablemente no sea una buena idea. Parece que este instalador realizó algunas "modificaciones de campo" en un gabinete de panel al extraer su relleno y usar el gabinete como una caja de empalme. Aparentemente, había demasiada tensión en los conductores y empalmes para que se sentaran bien y se acomodaran dentro del gabinete, por lo que se usó una pieza de madera combustible como un "soporte" para mantener los conductores en su lugar.

El uso de un viejo gabinete de esta manera podría considerarse una violación de la Sec. 110.3 (B) porque este equipo no fue diseñado y listado para este uso. Si simplemente no hay suficiente espacio para que quepan los conductores y los empalmes, tal vez este gabinete no cumpla con los requisitos de espacio de la Sec. 312.7. O tal vez deberíamos considerar una violación al art. 314 ya que ahora parece ser una "caja de conexiones" en lugar de un "gabinete". Quizás esta "caja de empalme" no esté correctamente dimensionada según los requisitos de la Sec. 314,28 (A) (2). En cualquier caso, podría haber problemas reales si algún empalme comienza a formar un arco eléctrico y causa que este barrote de 2 × 4 se encienda.

4. Falla de instalación de proyector, otra de las violaciones del código más locas del 2019

La caja redonda resistente a la intemperie instalada al final de este tubo conduit no se admite correctamente. El uso de un tubo conduit de metal rígido (RMC) para soportar una caja está permitido bajo condiciones muy específicas, pero este instalador no siguió esas reglas. La regla general en la Sec. 314.23 (F) permite el uso de dos RMC o tubos conduit metálicos intermedios (IMC) roscados con llave en el recinto para soportar una caja de no más de 2.8 metros cúbicos. Los tubos conduit deben asegurarse a 45 centímetros de la caja. Esta caja solo tiene un tubo conduit que la sostiene, además de tener un accesorio de compresión roscado en la caja en lugar de tener el tubo conduit roscado directamente en la caja.

Quizás el instalador estaba tratando de aprovechar la Excepción No. 2 en la Sec. 314.23 (F) para esta instalación. Esa excepción permite que se use un solo RMC para soportar una caja de registro o condulet si se cumplen seis condiciones. Esta instalación no cumple con todas esas condiciones. Una lectura enfocada de la Condición 6 para la excepción revela nuevamente el problema. El RMC debe enroscarse con una llave inglesa directamente en la caja sin el uso de un conector de compresión. En otro tema, el uso de un cable flexible entre los dos cuadros a la derecha podría considerarse una violación de la Sec. 400,12 (1).

5. La gran división, otra de las violaciones del código más locas del 2019

Otra de las violaciones de código más locas del 2019 se puede apreciar en esta fantástica foto, compartida por uno de los estudiantes electricistas de Russ que prefiere permanecer en el anonimato. En palabras de este estudiante, “Esta casa tenía tres paneles en ese callejón que estaban divididos por ese desagüe. Además, si observas en el lado izquierdo, había un interruptor colgando del panel que todavía estaba conectado a un cable ". Hay muchos problemas aquí. El que sobresale primero es el tubo de drenaje de PVC blanco y los elementos de almacenamiento instalados directamente en el espacio de trabajo requerido por la Sec. 110,26 (A). ¿Cómo puede suceder algo como esto? Estos paneles y dispositivos de sobrecorriente son casi imposibles de alcanzar ahora. La falta de la cubierta del panel también crea una condición de riesgo de descarga e incendio.

La Sección 110.27 (A) requiere que las partes vivas en este panel estén protegidas contra el contacto accidental al encerrarse en un gabinete con la cubierta instalada. La Sección 110.18 requiere que las partes de arco eléctrico de los equipos eléctricos, como los dispositivos de sobrecorriente, estén encerradas o separadas y aisladas de cualquier material combustible. En palabras de este estudiante, "Esto parece ser otra renovación feliz para el propietario". Russ está de acuerdo con esa suposición.

Ver también: 3 errores comunes al realizar instalaciones eléctricas 

6. Preocupaciones de seguridad del aire salado

Russ vio esta cubierta desaparecida mientras caminaba por la acera cerca de un puerto deportivo. La combinación de aire salado, humedad y otras condiciones ambientales adversas que generalmente se encuentran cerca de las comunidades costeras han afectado esta instalación eléctrica. La tapa de la caja se ha podrido tanto que ahora el cableado interno está expuesto. Este cableado energizado puede crear un peligro real de descarga, especialmente para niños pequeños o alguna curiosa mascota familiar. La Sección 110.11 prohíbe la instalación de cableado y equipos donde las condiciones ambientales tengan un efecto deteriorante en los cables o equipos.

Si observa detenidamente la lente de la luminaria sobre la placa de cubierta, notará que faltan tres de los cuatro tornillos de fijación. Probablemente se corroyeron y se rompieron dentro del dispositivo durante el mantenimiento de rutina. Parece que se utilizó silicona o un material similar para volver a asegurar la lente. La Sección 300.6 requiere que el equipo eléctrico esté hecho de un material adecuado para el entorno donde está instalado. Quizás instalar equipos no metálicos hubiera sido una mejor opción aquí.

7. Peligro de choque severo, otra de las violaciones del código más locas del 2019

Ciertamente, esta no es forma de conectar un receptáculo al aire libre. Quienquiera que haya instalado y conectado este receptáculo aparentemente tenía prisa, en lugar de tomarse el tiempo para hacer el trabajo correctamente, simplemente empujó un cable NM en el poste y lo apretó con la tapa del agujero para asegurar el cable. El otro extremo del cable tampoco está bien asegurado. Simplemente se introduce en la caja de salida sin el uso de ningún conector de cable. No asegurar y soportar el cable NM es una de las violaciones de código más locas del 2019 de la Sec. 334.30. La cinta negra en el cable fue un intento de reparar la cubierta del cable quebradizo y agrietado. El instalador no se dio cuenta de que la Sec. 334.12 (B) (4) prohíbe la instalación de NM en lugares húmedos. El mal tiempo y la luz solar pueden causar estragos con la cubierta del cable no metálico.

La Sección 300.6 (C) (1) requiere que las fundas de cable no metálicas se enumeren o identifiquen como resistentes a la luz solar cuando se exponen a la luz solar. El cable NM no está hecho para este propósito. El receptáculo roto en la caja de salida - una violación de la Sec. 110.12 (B): crea un grave peligro de descarga eléctrica porque la cara del receptáculo está completamente rota, dejando las partes energizadas desprotegidas y expuestas, lo que aumenta en gran medida el riesgo de contacto accidental de una persona.

8: Violación de cable UF en cielo alto

Russ vio este desastre mientras tomaba un bocadillo de langosta en un restaurante local. El rollo de langosta estaba delicioso, pero al ver este trabajo eléctrico de mala calidad lo dejó con un mal sabor de boca. La Sección 340.12 (11) no permite que el cable UF se use como cable aéreo a menos que se coloque como una instalación con soporte para cable mensajero. No hay mensajero que soporte este cable UF. El accesorio de soporte está unido directamente a la cubierta del cable no metálico. No se puede ver desde este ángulo, pero este era un tramo de cable elevado muy largo con un gran hundimiento en el medio. Se extendía por todo el estacionamiento. Esto debe poner una gran cantidad de tensión y esfuerzo en la cubierta de este cable en los puntos donde se instalan los accesorios de soporte en cada extremo del tramo. La chaqueta no metálica no está diseñada para manejar este tipo de tensión de tracción y, con el tiempo, podría romperse. Otro problema es el uso de una brida y un solo conductor retorcido como medio de soporte para la caja de conexiones. Ningún método en las Secs. 314.23 (A) a (H) indican que esta casilla este correctamente soportada.

9. Solución de cubierta empapada, otra de las violaciones del código más locas del 2019

Gracias a Matthew Burton de Comer, Georgia, por compartir esta gran foto. Aquí está lo que tenía que decir. “Russ, encontré esto en un estacionamiento donde estaba comprando alimentos. Es la base de un poste de estacionamiento. Evidentemente, alguien no tenía una tapa, ¡así que improvisaron! Solo tenía que enviártela. En este caso, el instalador nunca debería haber usado cartón para cubrir esta abertura de agujero de mano gigantesca en el poste. La lluvia y el clima han pasado factura al cartón. Ahora está empapado, húmedo y desmoronándose. La Sección 410.30 (B) (1) requiere que este agujero de mano esté provisto de una cubierta que sea adecuada para su uso en una ubicación húmeda. El cartón ciertamente no cumple con este requisito. La lluvia y la humedad ahora pueden ingresar al poste y posiblemente causar daños a los empalmes o terminaciones que puedan estar allí. La falta de una cubierta adecuada también aumenta el riesgo de choque porque cualquier cable energizado es más fácil de contactar.

10. Mejor llama al exterminador para arreglar este lío

Siempre es frustrante y aterrador cuando encuentras cosas como esta ocultas sobre un techo suspendido de falso plafón. ¿Quién pensaría que fue una buena idea? Este cable MC, no asegurado pero energizado, fue lanzado encima de algunas tuberías sobre el techo. Dejar conductores energizados expuestos de esta manera puede ser una práctica muy peligrosa. Un trabajador desprevenido podría agarrar fácilmente este cable, pensando que fue abandonado o sin energía. Eso podría terminar siendo un error mortal. Si bien no existe una regla del Código que requiera que se elimine todo el cableado abandonado, existe un requisito en la Sec. 300.15 que requiere que se instale una caja o condulet donde los conductores terminen en los métodos de cableado del Capítulo 3, como este cable MC. Instalar el extremo de este cable MC en una caja que tenga una cubierta y esté debidamente asegurada de acuerdo con cualquiera de las disposiciones de la Sec. 314.23 contribuiría en gran medida a hacer de esta una instalación mucho más segura. Hay disposiciones para instalaciones de energía temporales en la Sec. 590.4 (G) que permiten hacer empalmes en sitios de construcción sin el uso de una caja. Sin embargo, esta foto fue tomada en un edificio ocupado, no en un sitio de construcción.

8 problemas con cajas de conexión eléctrica

Las chalupas y cajas de registro sirven para realizar las conexiones necesarias en los cables de los circuitos derivados. Pero en estas cajas de conexión eléctrica también pueden ocurrir problemas que, si no se atienden oportunamente, pueden ser muy peligrosos.

Un problema común es la saturación de las cajas y chalupas por parte de los cables que contienen. Esto ocasiona el calentamiento de los cables en el interior de las cajas, lo cual acelera la degradación de los cables y acorta su vida útil, ocasionando que se dañe el aislamiento y produciendo el riesgo de arcos eléctricos y de corto circuito. Adicionalmente este aumento de temperatura se disipada a la atmósfera, contribuyendo al calentamiento global. Y por si fuera poco, incrementa el costo de la energía eléctrica consumida pues se convierte en desperdicio de energía que de todas maneras es cobrada por las empresas suministradoras de energía eléctrica.

Ver también: 4 problemas en las conexiones de cables

A continuación se describen 8 problemas con cajas de conexión eléctrica y cómo solucionarlos:

1. Problema: El cable blindado no tiene protección en la punta. Los bordes cortantes pueden dañar la envoltura aislante creando un corto y la posibilidad de incendio.
   
   
   
   
   Solución: Protege la envoltura aislante del cable instalando una cubierta protectora de plástico alrededor de cable. Los protectores pueden conseguirse en almacenes especializados. Los cables dañados deben ser reemplazados.
   
   
   
   
   
2. Problema: La envoltura aislante en los cables está quebrada o averiada. Si el daño expone el alambre interno, puede crear un corto circuito y el riesgo de incendio.
   
   
   
   
   Solución: Envuelve la envoltura averiada con cinta eléctrica aislante. Si el aislamiento se encuentra muy dañado es mejor reemplazar los cables del circuito.
   
   
   
   
   
3. Problema: Las cajas eléctricas abiertas crean riesgos de incendios si un corto circuito provoca chispas dentro de la caja.
   
   
   
   
   Solución: Cubre la caja con una sólida cubierta de meta disponible en almacenes especializados. Las cajas eléctricas deben permanecer accesibles y no pueden ser selladas detrás de paredes o techos.
   
   
   
   
   
4. Problema: Los cables cortos son difíciles de maniobrar. El National Eléctrical Code (NEC) requiere que cada cable en una caja eléctrica debe tener por lo menos 30 centímetros de cable disponible para trabajar.
   
   
   
   
   Solución: Alarga los cables del circuito uniéndolos a cables de llegada (pigtail) por medio de un conector de cable. Las extensiones pueden ser pedazos restantes de cable, pero deben ser del mismo calibre y color de cable del circuito y por lo menos 30 centímetros de largo.
   
   
   
   
   
5. Problema: una caja eléctrica empotrada es un peligro, especialmente si la superficie de la pared o el techo es hecha de materia inflamable (madera). El National Eléctrical Code prohíbe este tipo de instalación.
   
   
   
   
   Solución: Agrega un anillo de extensión para sacar la caja a ras con la superficie de la pared. Estas extensiones vienen en muchos tamaños y están disponibles en almacenes especializados.
   
   
   
   
   
6. Problema: Las cajas eléctricas abiertas son un peligro de incendio si un corto circuito crea una chispa (el polvo y la mugre al interior de las cajas generan un alto peligro de corto circuito). Cuando hagas reparaciones rutinarias, limpia la mugre acumulada en las cajas.
   
   
   
   
   Solución: Aspira el polvo y la mugre usando el accesorio correcto de la aspiradora. No olvides desconectar la energía eléctrica de la caja antes de aspirar su interior.
   
   
   
   
   
7. Problema: Es difícil hacer reparaciones en cajas eléctricas atestadas. Este tipo de instalación está prohibido porque los cables se pueden dañar con facilidad cuando se instala un contacto o interruptor. Además, provoca el sobrecalentamiento de los cables.
   
   
   
   
   Solución: Reemplaza la caja eléctrica por una más profunda.
   
   
   
   
   
8. Problema: La salida de alumbrado ha sido instalada sin una caja eléctrica. Este tipo de instalación expone las conexiones y no suministra soporte para el portalámparas.
   
   
   
   
   Solución: Instala una caja eléctrica aprobada para encerrar las conexiones y sujetar el portalámparas.