Qué es el conductor conectado a tierra y para qué sirve

Descubre qué es el conductor conectado a tierra y para qué sirve. El conductor conectado a tierra es una parte importante del sistema general de tierra. En situaciones de falla eléctrica, cumple la función de ser el conductor de tierra del equipo o la tierra de seguridad, que se extiende desde la fuente de retorno del servicio. Este conductor se instala en el conducto de alimentación y se utiliza como el conductor de tierra del equipo entre la central eléctrica y el punto de desconexión.

Tanto en un sistema monofásico de tres hilos como en un sistema trifásico de cuatro hilos, el conductor de circuito conectado a tierra se conoce como el conductor neutro.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que no todos los conductores de fase conectados a tierra son conductores neutros. En un sistema trifásico en delta, donde un conductor de fase se conecta intencionalmente a tierra, ese conductor no es considerado un conductor neutro.

El Código eléctrico, en la sección 250-142, describe dos ubicaciones donde se utiliza el conductor conectado a tierra (neutro) como conductor de tierra del equipo:

1. En el lado de suministro del equipo de servicio (interruptor).


2. En el lado de la carga del equipo de servicio (interruptor).

En la ilustración adjunta se muestra el dispositivo de protección contra sobrecorriente como el punto de división entre ambos.

Cualquier elemento ubicado en el lado de suministro de la central eléctrica y cualquier elemento o suministro ubicado después del dispositivo de protección se consideran elementos en el lado de la carga.

Después de la sección 250-142 del Código, se presentan algunas excepciones que permiten diferentes tipos de instalaciones del neutro. Estas excepciones se abordarán de manera individual en próximas entradas.

Es importante destacar que el uso del conductor de circuito conectado a tierra (neutro) como conductor de tierra del equipo es ampliamente aceptado en el lado de la línea del punto de desconexión del servicio, pero está altamente limitado en el lado de la carga del punto de desconexión del servicio.

Reglas y Excepciones para el Uso del Neutro o Conductor Conectado a Tierra

La regla básica, establecida en la sección 250-24(a)(5) del Código, prohíbe utilizar el conductor conectado a tierra como el conductor de tierra del equipo en el lado de la carga del punto de desconexión del servicio. Es decir, se prohibe utilizar el cable neutro como cable de tierra de servicio en tomacorrientes y aparatos eléctricos.

Sin embargo, existe una excepción limitada que permite el uso del neutro como conductor de tierra del equipo en el lado de la carga del servicio, tal como se muestra en la siguiente imágen.

El terrible error de conectar una varilla de tierra directamente a un equipo

En ocasiones, algunos fabricantes de equipos electrónicos malinterpretan el término "tierra aislada" y especifican un sistema de electrodo de tierra aislado y separado. Por ejemplo, una varilla directamente conectada a un equipo de aire acondicionado. Sin embargo, esto es un error. En realidad, la tierra aislada se refiere a un conductor adicional, aislado, que se extiende desde la entrada de servicio hasta enchufes especiales, sin tocar ningún objeto metálico en su camino. Su propósito es proporcionar una tierra libre de interferencias para los delicados dispositivos electrónicos.

Este conductor adicional de tierra no reemplaza al conductor de tierra del equipo. Algunos fabricantes insisten en la instalación de un sistema de tierra separado para sus equipos y exigen que no se conecte al electrodo de tierra del edificio.

Es importante tener en cuenta que, sin importar el argumento presentado, está ESTRICTAMENTE PROHIBIDO instalar diferentes electrodos de tierra sin una referencia a tierra común. Esta práctica también viola el Código eléctrico. Por tanto, si se instalan diferentes electrodos de tierra, se deben interconectar.

Si se instala un sistema de electrodo de tierra separado para un edificio, DEBE INTERCONECTARSE con el sistema de tierra existente, en cumplimiento con la sección 250-50 del Código.

La falta de interconexión entre dos sistemas de tierra, lo cual es una violación de las normas del Código, puede dar lugar a una situación extremadamente peligrosa. Si uno de los sistemas se energiza debido a rayos, condiciones de falla u otras razones, pueden generarse voltajes extremos entre los dos sistemas de electrodos de tierra, lo cual representa un riesgo de lesiones e incluso de muerte.

Es importante destacar que todas las personas involucradas en una falla de este tipo tienen responsabilidad legal y pueden enfrentar demandas civiles o procesos judiciales penales.

Incluso los profesionales encargados del diseño e instalación de estos sistemas pueden enfrentar consecuencias legales. Por ejemplo, si la impedancia a tierra de cada electrodo es de 5 ohmios y hay una impedancia en serie de 10 ohmios, en un servicio de 120 voltios, solo se generaría una corriente de 12 amperios. Este nivel de corriente no es lo suficientemente alto como para activar el interruptor de circuito.

Recuerda que es fundamental seguir las normas y regulaciones del Código eléctrico para evitar violaciones de tierra y sus peligrosas consecuencias.

Cómo realizar correctamente la conexión delta con fase a tierra

Descubre cómo realizar correctamente la conexión delta con fase a tierra. El Código de Electricidad nos exige conectar a tierra ciertos sistemas de alimentación eléctrica, ¡pero también permite que otros sistemas de corriente alterna se conecten a tierra! En la nota de la sección 250-20, encontramos uno de estos sistemas, conocido como sistema en delta con una fase conectada a tierra.

Según la sección 250-26, podemos conectar a tierra cualquiera de las tres fases y se le llama "conductor de fase". En general, la compañía de suministro de energía decide cuál fase se conectará a tierra. Por ejemplo, en un sistema trifásico de 480 voltios con la fase B conectada a tierra, las lecturas de voltaje serían:

A - B: 480 voltios

B - C: 480 voltios

A - C: 480 voltios

A - Tierra: 480 voltios

B - Tierra: 0 voltios

C - Tierra: 480 voltios

El conductor de fase que está aterrizado es lo que llamamos "conductor conectado a tierra del sistema", como se define en el artículo 100 del Código. Para identificarlo, se utiliza el color blanco o gris. En esta situación, el conductor conectado a tierra no es el conductor neutro.

La regla básica de la sección 240-22 nos dice que no podemos instalar un dispositivo de protección contra sobrecorriente en el conductor conectado a tierra. En la imagen, se ilustra la protección contra sobrecorriente del servicio utilizando un interruptor o cortacircuito de dos polos como dispositivo de protección y desconexión. El conductor conectado a tierra se conecta directamente al conductor del electrodo de tierra y se extiende por todo el sistema.

Sin embargo, según la excepción 1 de la sección 240-22(1), podemos utilizar un interruptor de circuito de tres polos como dispositivo de protección contra sobrecorriente, pero se requiere que los tres conductores del circuito se abran simultáneamente. Ninguno de los interruptores de fase funciona de forma independiente.

No se permite el uso de un interruptor de fusible de tres polos, ya que no se abren los tres circuitos al mismo tiempo. Sin embargo, cuando suministramos energía a un circuito de motor mediante un sistema trifásico con una de las fases conectada a tierra, se requiere un dispositivo de protección contra sobrecorriente para cada fase. En este caso, se permite el uso de fusibles (sección 430-36).

¡Ahora tienes un conocimiento más claro sobre las conexiones a tierra y la protección contra sobrecorriente en los sistemas eléctricos! Sigue aprendiendo y explorando para asegurarte de realizar instalaciones eléctricas seguras y eficientes.

Cómo realizar la puesta a tierra en sistemas de 50V a 1000V

Descubre cómo realizar la puesta a tierra en sistemas de 50V a 1000V. El Código de Electricidad tiene identificados algunos sistemas específicos de distribución eléctrica y las situaciones en las que se requiere una conexión a tierra. ¡Pero eso no es todo! También hay otros sistemas y situaciones en los que se permite realizar esta conexión. ¡Vamos a explorarlos de manera clara y sencilla!

La sección 250-20(b)(1) del Código establece que cuando un sistema puede ser conectado a tierra, el voltaje máximo a tierra en el conductor no conectado no debe exceder los 150 voltios. Ahora, echemos un vistazo a las imágenes que ilustran las tres aplicaciones más comunes de esta regulación. Estas son situaciones en las que el electricista se encuentra con mayor frecuencia.

La primera imagen muestra un sistema monofásico de 120 voltios de dos hilos. Aquí, uno de los conductores se conecta intencionalmente a tierra y el voltaje a tierra no supera los 150 voltios. Este tipo de sistema se utiliza en servicios pequeños con un solo circuito ramal.

En la segunda imagen, vemos un sistema monofásico de 120/240 voltios de tres hilos. Aquí, el centro del devanado del transformador se conecta intencionalmente a tierra y se utiliza como conductor neutro. Nuevamente, el voltaje a tierra no excede los 150 voltios. Este sistema es ampliamente utilizado en servicios residenciales y áreas de oficinas que requieren tomas de corriente de 120 voltios.

La tercera imagen muestra un sistema trifásico de 120/208 voltios de cuatro hilos en configuración de estrella. El punto común se conecta intencionalmente a tierra y se utiliza como conductor neutro. Una vez más, el voltaje a tierra no supera los 150 voltios. Este sistema es comúnmente utilizado en oficinas, almacenes, centros comerciales, escuelas, iglesias y otros lugares similares.

En cada uno de estos sistemas, se requiere una conexión a tierra cuando el voltaje a tierra de los conductores no excede los 150 voltios. La sección 250-20 también establece que un sistema de 480/277 voltios debe ser conectado a tierra con un voltaje nominal trifásico de cuatro alambres, utilizando el conductor neutro como conductor conectado a tierra.

Estos sistemas de voltajes nominales también incluyen una configuración en estrella con el punto común conectado a tierra y utilizado como conductor neutro. La regla también se aplica a sistemas de 460/266 voltios y 440/254 voltios. Estos sistemas de alimentación son ampliamente utilizados en iluminación de escuelas, edificios altos y áreas industriales.

La sección 250-20(b)(3) se aplica a sistemas trifásicos de cuatro hilos conectados en delta, donde el punto medio de uno de los devanados del transformador se conecta intencionalmente a tierra y se utiliza como conductor neutro. A este sistema se le conoce como sistema trifásico tipo delta de 120/240 voltios, con cuatro hilos. Una de las fases tiene un voltaje a tierra más alto que las otras dos fases, pero es menor que el voltaje de fase a fase.

Según la sección 384-3(c) del Código, la fase B en la terminal de alto voltaje debe ser identificada con el color naranja. Algunos sistemas comunes que utilizan esta conexión son:

1. El sistema de alimentación de 120/240 voltios con una terminal alta de 208 voltios.


2. El sistema de alimentación de 110/220 voltios con una terminal alta de 190 voltios.

Puedes calcular fácilmente la terminal de alto voltaje multiplicando la mitad del voltaje de fase por 1.73:

240/2 = 120 x 1.73 = 208 voltios

220/2 = 110 x 1.73 = 190 voltios

Estos sistemas trifásicos de cuatro hilos se utilizan cuando se necesita energizar circuitos de potencia y alumbrado. Las tres fases se utilizan para fines de potencia y los 120 voltios se utilizan para la iluminación.

¡Ahora tienes una comprensión más clara de las conexiones a tierra y los voltajes nominales en los sistemas de distribución eléctrica! Sigue explorando y aprendiendo sobre estos temas para realizar instalaciones eléctricas seguras y eficientes.

Cómo realizar la puesta a tierra en sistemas menores de 50V

Descubre cómo realizar la puesta a tierra en sistemas menores de 50V. Existen tres situaciones en las que los sistemas de alimentación de corriente alterna operan a voltajes menores de 50 voltios y se necesitan conectar a tierra. Vamos a explorar cada una de ellas de manera clara y sencilla para que puedas comprender cómo funciona este proceso.

• La primera situación ocurre cuando tenemos un transformador suministrando un sistema y la fuente de suministro de ese transformador supera los 150 voltios a tierra. En este caso, el secundario del transformador debe ser conectado a tierra. Esto sucede, por ejemplo, cuando utilizamos un conductor de fase y el neutro de un sistema de 277/480 voltios para alimentar el primario del transformador, y el secundario de este suministra 48 voltios para operar válvulas solenoides u otros circuitos de bajo voltaje. En este caso, el secundario tiene menos de 50 voltios y el primario tiene más de 150 voltios a tierra.


• La segunda situación se presenta cuando un transformador suministra un sistema y la fuente del transformador no está conectada a tierra, lo cual requiere que el secundario del transformador, aunque tenga menos de 50 voltios, sea conectado a tierra. Un ejemplo de esto ocurre cuando utilizamos una fase de un sistema de 480 voltios no conectado a tierra para alimentar el primario del transformador, y el secundario del transformador suministra un voltaje menor de 50 voltios.


• La tercera situación ocurre cuando el sistema que opera a menos de 50 voltios se instala en postes fuera del edificio, y en este caso también es necesario conectarlo a tierra.

El Código es muy específico en relación a estas tres situaciones, pero también permite que otros sistemas de alimentación de corriente alterna que operan a voltajes menores de 50 voltios se conecten a tierra, dejando esta decisión en manos del electricista o ingeniero de diseño. Por ejemplo, cuando suministramos el primario de un transformador con 120 voltios, entregando un cable vivo y un neutro, y el secundario del transformador es de 32 voltios. En este caso, el voltaje del secundario es menor de 50 voltios y el voltaje suministrado por el transformador no excede los 150 voltios a tierra. Por lo tanto, el secundario de 32 voltios no requiere ser conectado a tierra, aunque está permitido realizar esta conexión si se desea.

Con esta guía práctica y detallada sobre la conexión a tierra en los sistemas de alimentación de corriente alterna, estarás preparado para tomar las decisiones adecuadas en tus proyectos eléctricos.