Puesta a tierra del sistema de ventilación: reglas y detalles del diseño del circuito de protección

¿Alguna vez ha experimentado descargas eléctricas al tocar las carcasas metálicas de los electrodomésticos? Una de las causas de la amenaza de descarga eléctrica es la falta o la conexión a tierra incorrecta del sistema de ventilación en una casa particular. Su instalación es necesaria para el uso seguro del equipo eléctrico.

Reconozca que incluso los impulsos débiles no generan emociones positivas. Y en personas con marcapasos, las consecuencias de tales contactos pueden ser especialmente tristes.

Verificar la corrección e integridad de la conexión a tierra no representa una gran dificultad. No es necesario invitar electricistas con frecuencia por ello. Le ayudaremos a comprender suficientemente a fondo todos los detalles del control de la seguridad eléctrica del sistema de ventilación del hogar.

Esencia física del proceso de conexión a tierra

El cableado eléctrico montado de forma atractiva y oculto en paredes o conductos, así como la ausencia total de dispositivos eléctricos en el sistema de ventilación, no garantizan la protección contra lesiones al contacto con sus partes metálicas. Solo una conexión confiable de las estructuras externas conductoras del equipo de ventilación con la conexión a tierra le brindará confianza en la seguridad.

Las partes de los conductos de aire, las carcasas de los ventiladores de metal y otros materiales conductores de electricidad que no están bajo tensión en modo normal, deben conectarse a tierra. Tales requisitos están establecidos en las Reglas de Instalaciones Eléctricas (PUE).

La carga eléctrica en los elementos accesibles al tacto puede aparecer debido a daños en el aislamiento de cables cercanos, dispositivos o a la acumulación de electricidad estática. La conexión a tierra significa que, si surge una carga eléctrica accidental, fluirá desde el conducto de aire hacia la tierra.

El contacto de una persona con un conducto de aire conectado a tierra se vuelve seguro contra lesiones. Pero solo en el caso de que el valor de la resistencia eléctrica de su cuerpo (aproximadamente 1 kΩ) sea mayor que el del conductor metálico de puesta a tierra.

Del curso escolar de física todos sabemos que la corriente eléctrica sigue el camino de menor resistencia. Si lo comparamos, por ejemplo, con el libre flujo de agua derramada accidentalmente, la analogía es esta: el agua no fluirá hacia arriba ni hacia los lados, sino que, según la fuerza de la gravedad terrestre, se precipitará hacia abajo. Así también con la carga eléctrica: si cae accidentalmente en un conducto de aire conectado a tierra, se filtrará profundamente en la tierra hacia los electrodos de puesta a tierra del circuito de la casa.

La conductividad eléctrica de una persona se puede reducir mediante un aislamiento adicional de la tierra y otros conductores eléctricos. Para ello se utiliza ropa protectora especial, calzado. También se puede aumentar mediante un área de piel húmeda y desprotegida.

Una persona con un dispositivo médico metálico implantado está expuesta a un mayor riesgo. O alguien cubierto de diversas joyas metálicas. Además, la resistencia a la corriente se reduce en personas bajo los efectos del alcohol.

¿De qué consiste la conexión a tierra?

El circuito de puesta a tierra representa un esquema simple de dos elementos: conductores y electrodos de puesta a tierra.

A lo largo de todos los conductos de aire ubicados dentro de los espacios interiores y fuera de la casa, sus partes exteriores conductoras de electricidad, que en condiciones normales de funcionamiento no están bajo tensión, deben estar conectadas en un solo circuito eléctrico. En al menos dos puntos, este conjunto se une firmemente al circuito de puesta a tierra.

Para la eficacia, debe haber un buen contacto entre los elementos individuales del circuito. La conexión de las partes del cuerpo del conducto de aire mediante conductores al sistema de puesta a tierra debe realizarse al menos cada 40-50 metros.

Es necesario realizar la puesta a tierra de los conductos de ventilación de acuerdo con las normas del PUE. Las reglas prescriben el uso de tiras de acero, cables de cobre o la conexión directa con tuberías conectadas a tierra y otros elementos estructurales. Por lo general, se acostumbra combinar la puesta a tierra de los conductos con el sistema general de puesta a tierra de la casa.

Clasificación y tipos de electrodos de tierra

Estos elementos del circuito de puesta a tierra de cualquier tipo se encuentran directamente en el suelo. La puesta a tierra permite que la carga eléctrica fluya hacia la tierra desde las carcasas y otras partes conductoras no activas del equipo de ventilación.

Los electrodos de puesta a tierra son de dos tipos: naturales y artificiales. Según las normas del PUE, es preferible utilizar electrodos naturales.

En una casa particular, estos incluyen:

• tuberías metálicas, blindaje de cables de potencia;
• columnas de hormigón armado enterradas, cimientos;
• estructuras metálicas exteriores, por ejemplo, una valla.

Está prohibido utilizar tuberías de agua y alcantarillado como electrodos de puesta a tierra naturales.

Antes de conectarse a los tipos permitidos de electrodos de puesta a tierra naturales, se debe determinar su conductividad. Las disposiciones del PUE regulan el valor máximo de resistencia de dispersión de los electrodos. Para fuentes de corriente trifásica/monofásica con voltaje de 380/220 V, su valor no debe ser superior a 4 ohmios.

Los electrodos de puesta a tierra artificiales se utilizan después de determinar la resistencia de dispersión de los electrodos naturales. En el caso de que los valores medidos con un instrumento especial superen los estándares del PUE.

Para solicitar las mediciones, debe dirigirse a cualquier laboratorio eléctrico certificado. Le deben entregar un protocolo con los resultados de las mediciones y copias de los documentos certificados que acrediten la autorización de los especialistas y la conformidad de los instrumentos con los requisitos metrológicos.

Diferencias entre el sistema de protección y el sistema de trabajo

Los conductores de puesta a tierra de los conductos de aire pueden conectarse a la barra principal de puesta a tierra (BPPT) o a la barra de puesta a tierra de protección en los cuadros eléctricos. Siempre que dicho equipo esté presente en la vivienda donde ya se haya instalado, si es necesario, un circuito de puesta a tierra.

Generalmente, la barra principal de puesta a tierra se ubica en cuartos técnicos, garajes, talleres. Se pueden utilizar fácilmente también en el esquema de puesta a tierra del sistema de ventilación.

Si ya ha decidido qué conductos de aire en la casa deben conectarse a tierra según las normas, no confunda los puntos de conexión. El caso es que en los cuadros eléctricos hay una barra de puesta a tierra de trabajo. Está destinada a la función de trabajo, no a la de protección.

El conductor neutro de trabajo (N) es el cuarto conductor del cable de alimentación de potencia, donde hay tres conductores de fase (L). Está conectado al neutro de la fuente de alimentación. En el cuadro eléctrico, este conductor neutro se conecta al chasis del cuadro y a la barra de puesta a tierra de trabajo.

Existen cables con una cubierta conductora aislada especial, armadura, que puede servir como electrodo de puesta a tierra natural. O con un conductor de puesta a tierra de protección (PE).

También se conecta al chasis del cuadro y a otra barra de puesta a tierra, pero ya no de trabajo, sino de protección. No es seguro que en su casa se haya utilizado ese cable reforzado y costoso en el esquema de alimentación eléctrica.

Los conductores de puesta a tierra del equipo de ventilación deben conectarse a la barra de neutro de protección PE. No lo confunda con la barra de neutro de trabajo N.

Mediante el conductor neutro de trabajo se conectan a la alimentación eléctrica todos los dispositivos de 220 V. Es decir, en el enchufe hay dos contactos: «fase» y «neutro». Todos los aficionados al bricolaje doméstico lo saben.

En los enchufes de tipo euro hay además un contacto de puesta a tierra. Nunca se deben confundir estos dos conceptos completamente diferentes: puesta a tierra y puesta a neutro. Las consecuencias pueden ser tristes tanto para la víctima como para el propietario de la casa particular. De hecho, es el propietario quien es responsable del funcionamiento seguro de todo el equipo.

¿Cómo hacer la conexión a tierra de los conductos de aire?

Entre las bridas es necesario montar puentes flexibles de cobre para derivación, si en los conductos no hay de fábrica. La conexión atornillada, incluso realizada sin juntas aislantes, difícilmente cumplirá con las normas.

Ya que la resistencia de contacto debe ser inferior a 0,1 Ohm. Se permite la unión de juntas de estructuras metálicas mediante soldadura de grapas de acero.

Los conductores de puesta a tierra se conectan:

• a través de barras de conexión a los pernos de las bridas u otras uniones desmontables;
• con una abrazadera de apriete, limpia y tratada con grasa conductora;
• mediante soldadura o conexiones desmontables fiables al armazón portante.

Se debe realizar la puesta a tierra visible al principio y al final del conducto. Como barras de conexión se pueden usar terminales de cobre.

Las normas exigen la puesta a tierra obligatoria de los conductos, independientemente de otras medidas de protección adoptadas, incluida la protección contra la electricidad estática.

La sección de los conductores de puesta a tierra de acero debe ser de al menos 75 mm². Para el conductor de cobre, se permite un grosor de sección a partir de 10 mm².

Las partes conductoras de corriente de las carcasas de los ventiladores deben conectarse a tierra con el circuito mediante conductores separados. No se permite la conexión en serie de los ventiladores con la puesta a tierra de los conductos; solo debe utilizarse un esquema en paralelo.

Montaje de los electrodos de tierra del circuito de protección

Durante la reconstrucción o construcción de una casa particular, también se puede realizar el dispositivo de puesta a tierra faltante con sus propias manos. La eficacia del circuito depende del esquema de conexión elegido, del tipo y de la resistividad del suelo.

La ubicación y el número de electrodos se pueden realizar según cualquiera de los esquemas propuestos. La resistencia necesaria se logra aumentando la longitud del electrodo o el número de electrodos de puesta a tierra.

La resistencia del dispositivo de puesta a tierra, utilizado exclusivamente para proteger a las personas de las descargas de electricidad estática del conducto de aire, puede aumentarse hasta 100 ohmios. Los métodos de medición de la resistencia los presenta el siguiente artículo, que le recomendamos leer.

Es recomendable fotografiar todas las etapas de los trabajos ocultos durante la instalación del circuito de puesta a tierra. Guarde las fotografías impresas en papel, los esquemas dibujados a mano con dimensiones exactas y los materiales indicados, junto con los protocolos de prueba.

Estos son documentos importantes que se denominan pasaporte del dispositivo de puesta a tierra. Con ellos se pueden controlar los cambios en el circuito, planificar reparaciones e incluso reducir las tarifas de la compañía de seguros al contratar una póliza para la casa.

Errores típicos de los aficionados al bricolaje

La puesta a tierra por cuenta propia puede realizarse de manera impecable. Pero a veces la falta de atención, las prisas y las habilidades prácticas limitadas pueden provocar errores en la instalación.

Los defectos y fallos más comunes:

• Contacto débil debido a la capa protectora de las conexiones desmontables;
• Incumplimiento de las normas sobre el tamaño de los conductores de puesta a tierra;
• Material de los elementos del sistema de puesta a tierra que se deteriora rápidamente;
• Conexión del conductor neutro de trabajo y del conductor de protección.

Por alguna razón, muchos aconsejan colocar los electrodos de tierra lejos de la casa, eligiendo las distancias basándose en su propia intuición. Todas estas recomendaciones son orientativas, pero no obligatorias. El circuito no supone ningún peligro para las personas y no existen restricciones de distancia en las normas.

No se permite la conexión de la puesta a tierra de los conductos de aire con el circuito de puesta a tierra de los pararrayos. La enorme corriente que circula por la puesta a tierra durante un rayo puede dañar todo el sistema de ventilación.

Algunos «expertos» aconsejan añadir sal al suelo junto a los electrodos de tierra para mejorar la conductividad. No hay que hacer caso a los aficionados; consulte con profesionales.

Es cierto que, al principio, debido al aumento de la humedad, puede haber una ligera disminución de la resistencia de dispersión del circuito de tierra. Sin embargo, los elementos metálicos en ese entorno se deteriorarán rápidamente debido a la aceleración de los procesos de corrosión de los electrodos de tierra.

Verificación del sistema por parte de los servicios técnicos

Se recomienda inspeccionar la puesta a tierra del equipo de ventilación doméstico dos veces al año, en primavera y otoño. Las roturas, la corrosión y otros defectos en las conexiones externas visibles deben repararse lo antes posible.

La comprobación del funcionamiento del dispositivo de protección con apertura selectiva del suelo se realiza al menos una vez cada 12 años. Al mismo tiempo, se miden las resistencias de los contactos del conducto de aire con la puesta a tierra y la resistencia de dispersión del circuito de tierra.

Es mejor realizar las mediciones con electricistas en tiempo seco de verano o durante las heladas invernales. En estas condiciones, la resistividad del suelo aumenta. Esto significa que el valor de la resistencia de dispersión del circuito de tierra será máximo. Lo que garantiza su fiabilidad y el cumplimiento de la norma en todas las demás temporadas.

¿Por qué es necesario conectar a tierra los conductos de aire?

La ignorancia del diseño y la instalación adecuados de la puesta a tierra del sistema de ventilación la explican los propietarios de viviendas particulares, la mayoría de las veces, por la falta de voluntad de gastar dinero extra. Por alguna razón, las personas que no tienen conocimientos especializados en este campo consideran que se puede descuidar la seguridad eléctrica en este caso.

Antes de pensar en un falso ahorro de dinero, hay que conocer las posibles consecuencias trágicas de la falta de puesta a tierra. Solo el propietario más irresponsable puede no preocuparse por la protección obligatoria del equipo de ventilación.

En Rusia, las lesiones eléctricas son la causa de muerte en el 2,7 % de los accidentes. Detrás de estas cifras frías se esconden víctimas humanas concretas. La cuestión es que la corriente eléctrica llega de manera inesperada. No tiene olor, color, no se ve ni se siente hasta que uno toca o la detecta con instrumentos.

El proceso de conexión de las partes metálicas del equipo de ventilación a los dispositivos de puesta a tierra requiere especial precaución. Siga las medidas de seguridad al trabajar en altura, con equipos de soldadura y con dispositivos eléctricos.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Instalación del circuito de puesta a tierra en una vivienda particular:

Composición del sistema de ventilación extractora del edificio:

La carcasa del ventilador, los conductos de aire y otros elementos que puedan tener carga eléctrica deben ser seguros al tacto accidental de una persona.

Todos los conductores de puesta a tierra, electrodos y tomas de tierra naturales tienen características eléctricas normalizadas por las normas. Un esquema bien calculado y unos elementos de protección correctamente montados le durarán muchos años. Solo es importante realizar periódicamente el mantenimiento técnico y medir los parámetros eléctricos de las partes de la puesta a tierra.

¿Y usted qué opina? ¿Vale la pena hacer la puesta a tierra por su cuenta o es mejor invitar a especialistas? En el siguiente formulario de comentarios, comparta su opinión, haga preguntas a nuestro experto y deje su reseña.