Falta una pepita básica de información en mi imagen de extremo a extremo de cómo funciona la puesta a tierra y por qué es importante. Cuando se aplica un voltaje en un circuito, la corriente eléctrica comienza a fluir (o el campo se establece por sí mismo). Ahora, en un circuito doméstico de CA, la corriente fluye a través del circuito como en CC, pero también invierte las direcciones 50 o 60 veces por segundo (Hz).
Entonces, ¿por qué algunos electrodomésticos tienen fugas de corriente eléctrica en sus superficies metálicas en primer lugar? ¿No deberían estar diseñados todos los componentes internos de los aparatos para que nunca (o rara vez) haya fugas de corriente?
El punto central de mi pregunta es por qué culpamos a la falta de conexión a tierra cuando un electrodoméstico da una descarga eléctrica. ¿No es igualmente culpable el electrodoméstico por estar diseñado de una manera que permite la fuga de carga?
Por lo tanto, en el caso de una descarga eléctrica, ¿no es igualmente importante investigar el aparato (en este caso, en realidad es una computadora de escritorio ensamblada a la medida) para averiguar por qué su circuito está filtrando carga a las partes metálicas de su cuerpo, en lugar de esperar siempre el puesta a tierra para eliminar ese exceso de carga a tierra.
Otra forma de parafrasear esta pregunta es: ¿es probable/se espera que algunos electrodomésticos (especialmente computadoras ensambladas) tengan fugas de carga? Por lo tanto, en el caso de choques raros, a veces no debería ser más importante investigar el aparato en sí mismo por tener la propensión a recibir una carga filtrada en lugar de verificar ciegamente la conexión a tierra.
No es raro que la fuente de alimentación se conecte deliberadamente a tierra a través de pequeños condensadores de alto voltaje para reducir la interferencia de radio emitida. Estos condensadores están clasificados para soportar altos voltajes de manera segura y "a prueba de fallas" (es decir, no forman cortocircuitos en caso de un accidente o temperatura excesiva). Por lo general, se identifican como "Clase Y" o "Clase X2" en su caja. marcas, típicamente 0.1 uF 275V o 400V.
Estos conducirán una pequeña corriente CA a una caja de metal, y si la caja de metal NO está correctamente conectada a tierra, es posible que esta corriente le dé una descarga leve, pero no debería ser peligroso.
También he medido alrededor de 110 V CA en piezas de metal expuestas simplemente a partir de la capacitancia dentro de un transformador de red (230 V) (la corriente de cortocircuito era de solo 30 microamperios, pero se podía sentir el "hormigueo")
Sin embargo, estaría de acuerdo en que se debe investigar cualquier otra fuente de fuga de la red de CA a la estructura metálica; las peligrosas generalmente aparecerían con mediciones de resistencia de CC, a diferencia de lo anterior.
La carcasa del aparato puede calentarse == conectado a un cable vivo debido a un error de diseño o uso inadecuado (dejarlo caer al suelo). Esas cosas suceden, tanto como cualquier software tiene errores. Sería bueno si tales errores NO costaran vidas humanas. Por esa razón, ponemos a tierra la carcasa y, si se produce un cortocircuito, la corriente excesiva viaja a tierra, se dispara el disyuntor (o mejor, se dispara el dispositivo de corriente residual) y nadie resulta herido.
Para aclarar: NO se supone que la carga se filtre a tierra. Cualquiera de estos eventos significa que el aparato está defectuoso y tiene que ser reparado o cambiado. Curiosamente, la corriente mediana, requerida para matar a un humano 30 ma, es también el valor estándar para que se disparen los dispositivos de corriente residual.
Ahora, ¿por qué la corriente fluye a través de una persona, conectando la carcasa del aparato a tierra? ¿Por qué no aislar todas las fuentes de alimentación de tierra, y luego no sería posible cerrar un circuito a través de la persona, tocando la caja viva?
FIXMEUP:
Desafortunadamente, no estoy seguro. Creo que esto se debe a que la Tierra tiene una capacitancia significativa y antes de que se cargue lo suficiente como para que se detenga el flujo de corriente, la persona estará muerta hace mucho tiempo.
Hay dos fuentes principales de fuga de red en un aparato de Clase I (chasis conectado a tierra) que funciona correctamente: conexiones capacitivas deliberadas de red a tierra y capacitancia parásita.
En primer lugar, y más importante en el caso de la mayoría de los equipos de clase I de consumo/comercial ligero (PC de sobremesa, equipos de prueba alimentados por la red), están los condensadores de clase Y, a menudo alrededor de 4,7-10 nF aproximadamente, de la red a la tierra en la fuente de alimentación. aporte. Estos proporcionan una ruta que permite que el ruido interno de alta frecuencia regrese a su origen en lugar de entrar o salir de la caja; junto con el resto de las partes del filtro de entrada principal, proporcionan un "cortafuegos de ruido" que evita que su caja haga un hash. de tu emisora de radio favorita.
Sin embargo, para equipos médicos, donde la baja fuga es primordial, y aparatos más antiguos, donde no se necesita un filtrado de ruido de esta naturaleza, estos capacitores no están presentes. Como resultado, las fuentes primarias de fuga ahora son capacitancias parásitas o "parásitas", desde el cableado principal hasta el metal conectado a tierra y también entre los dos lados del transformador principal si hay uno presente y el secundario está conectado a tierra. Estas capacitancias son más pequeñas que los capacitores Y en la mayoría de los casos, pero aún pueden proporcionar un poco de corriente de fuga, especialmente para los aparatos que tienen grandes motores de CA o similares.
Los electrodomésticos más nuevos, con sus controles sofisticados, y algunos otros dispositivos (como microondas) son un equilibrio entre las dos fuentes de corriente de fuga.
Nick Alexeev