¿Qué es la puesta a tierra de equipos y por qué es importante?

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La puesta a tierra de equipos conecta toda superficie metálica expuesta de un sistema eléctrico con el punto de puesta a tierra en la fuente. Su propósito es crear una trayectoria de falla de baja impedancia para que, si un conductor energizado toca un gabinete, bastidor o carcasa metálica, la corriente de falla sea lo bastante alta como para disparar rápidamente el dispositivo de protección aguas arriba - y despejar la falla antes de que la superficie energizada se convierta en un riesgo de descarga sostenido.

Cómo se ve realmente una falla de puesta a tierra en una obra - y por qué a menudo pasa desapercibida

Un problema de puesta a tierra rara vez se anuncia durante la operación normal. La corriente circula por los conductores previstos, el equipo funciona bien y nada parece estar mal. El peligro está en el caso de falla. Suponga que el aislamiento dentro de una caja de distribución se degrada y un conductor energizado toca el gabinete metálico. En un sistema correctamente puesto a tierra, la corriente de falla circula de inmediato por el conductor de puesta a tierra de equipos de regreso a la fuente, el dispositivo de sobrecorriente se dispara y la falla se despeja en fracciones de segundo. El gabinete pudo haber estado energizado momentáneamente, pero la duración fue demasiado corta para ser peligrosa.

En un sistema con una trayectoria de puesta a tierra interrumpida o de alta impedancia, la misma falla produce un resultado muy distinto. El gabinete se energiza y permanece energizado, porque la corriente de falla no es lo bastante alta para disparar el interruptor. La superficie queda a un potencial peligroso, esperando a que alguien la toque mientras está parado sobre un escenario mojado, una plataforma metálica o un andamio conectado a tierra. Este es el escenario que la puesta a tierra de equipos existe para prevenir - no el caso normal, sino el caso de falla que nadie ve venir.

Cómo el conductor de puesta a tierra realmente despeja una falla - el principio de la trayectoria de baja impedancia

El concepto clave en la puesta a tierra de equipos es la impedancia. La impedancia es la oposición total al flujo de corriente en un circuito, e incluye la resistencia, la inductancia y los efectos de cada conexión en la trayectoria. Para que un conductor de puesta a tierra cumpla su función, la impedancia de la trayectoria de falla tiene que ser lo bastante baja como para que la corriente de falla resultante supere el umbral de disparo del dispositivo de protección aguas arriba. Si la impedancia de la trayectoria es demasiado alta - por una conexión corroída, una terminal floja, un conductor roto o un puente de unión faltante - la corriente de falla será menor, el interruptor tardará más en dispararse y la superficie energizada seguirá siendo peligrosa por más tiempo.

Por eso la puesta a tierra no se trata solo de tener un cable verde dentro del cable. Se trata de la integridad de cada conexión por la que pasa ese conductor en su camino de regreso a la fuente. Un conector unipolar con un contacto de tierra corroído, un empalme en el que se omitió el puente de unión, un cable con el conductor de tierra roto dentro de una cubierta que por fuera se ve intacta - cualquiera de estos puede elevar la impedancia de la trayectoria lo suficiente como para comprometer la protección. El sistema de puesta a tierra es una cadena, y el eslabón más débil define el desempeño de toda la cadena.

En las instalaciones temporales, esta cadena se arma desde cero cada vez. Cada conexión de conectores, cada tendido de cable, cada unión entre una caja de distribución y su bastidor de montaje es un eslabón que hay que revisar. En las instalaciones permanentes, la cadena se verifica una vez y después se monitorea. En el trabajo de campo, tiene que verificarse cada vez que se arma el sistema.

Las revisiones prácticas que le indican si la trayectoria de puesta a tierra está intacta antes de energizar

La revisión más básica es la continuidad. Antes de energizar el sistema, una simple medición de resistencia desde la terminal de tierra en la carga más lejana hasta la barra de tierra en la fuente debe mostrar una lectura baja y estable. Si la lectura es alta o inestable, hay una conexión en la trayectoria que requiere atención. Los culpables más comunes son contactos corroídos dentro de los conectores, tornillos opresores flojos en las zapatas de tierra y puentes de unión que se olvidaron durante el armado.

La segunda revisión es visual. Toda parte metálica expuesta que una persona pueda tocar debe poder rastrearse hasta el sistema de puesta a tierra mediante un conductor visible o una trayectoria metálica unida. Si una caja de distribución está sobre un carro metálico pero el carro no está unido a la terminal de tierra de la caja, el carro es una superficie metálica aislada que podría energizarse durante una falla. Lo mismo aplica a las estructuras de truss para iluminación, los puentes de cables y cualquier otra estructura conductora cercana al sistema eléctrico.

La tercera revisión es el propio conector. Al conectar conectores unipolares en un juego de alimentadores, el conector de tierra debe ser el primero en hacer contacto y el último en desconectarse. Muchos sistemas de conectores están diseñados con esta secuencia integrada - el pin de tierra es más largo o se acopla primero por diseño mecánico. Si el sistema no impone esta secuencia, la cuadrilla tiene que seguirla manualmente.

Dónde llevan los conectores de KUPO Power la trayectoria de puesta a tierra de la fuente a la carga

En todo circuito alimentador y derivado, el conductor de puesta a tierra pasa por los conectores en cada punto de conexión - y esa capa de conectores es lo que fabrica KUPO Power. Los conectores unipolares tipo cam K-LOK 400A y K-LOK 150A llevan el conductor de tierra dedicado como un conector independiente y codificado por colores en cada juego de alimentadores, lo que mantiene la cadena de puesta a tierra en cada ciclo de conexión. Los conectores unipolares con clave PowerFit cumplen la misma función en escenarios y eventos en Europa. Los conectores CEE Form integran el pin de tierra de protección (PE) como parte de la norma IEC 60309, con el pin de tierra diseñado mecánicamente para acoplarse antes que los pines de fase. La trayectoria de puesta a tierra es tan buena como el conector que la lleva, así que la calidad del contacto y la integridad de la conexión en cada punto de la cadena afectan directamente el desempeño para despejar fallas. Para saber más sobre cómo funcionan juntas la puesta a tierra, la protección y la selección de conectores, el Centro de preguntas frecuentes KUPO Power 101 cubre el panorama completo del sistema.