Separación de tierra y neutro en un subpanel

¿Alguien podría explicarme por qué las barras neutral y de tierra nunca se unen en un subpanel? Tengo entendido que la razón por la que están separados es para que la corriente que regresa al neutral no cruce a tierra y regrese al panel principal. Pero si tierra y neutro en circunstancias normales no le sorprenden, ¿por qué es necesario separarlos en el subpanel en primer lugar? ¿Es porque existe la posibilidad de que la corriente cruce a tierra que un interruptor no registre un pico en la corriente y no se dispare?

Gracias por tomarse el tiempo para responder a mis preguntas.

Porque no construimos el sistema eléctrico para circunstancias normales ...

Respuestas (2)

No construimos el sistema para circunstancias normales . Si lo hiciéramos, no necesitaríamos interruptores automáticos, ¿verdad? :)

¿Alguna vez has oído hablar de una situación de "neutro perdido"? Aquí es donde el neutro se afloja o se rompe, y ya no está fijo en el medio a 0 V entre las dos fases opuestas de 120 V (o a 0 V entre las tres fases de 230 V en Europa). Neutral está sujeto a un "tira y afloja" entre las distintas fases: cuanto más carga hay en una fase, más fuerte tira. Esto hace que el voltaje de la fase más débil suba por encima de las especificaciones, lo que a menudo quema el equipo.

Baste decir que el neutro ya no está en 0 V, y podría llegar a 120 V o 230 V si solo se enciende (o sigue funcionando) un solo aparato.

Ahora bien, ¿qué pasaría si la tierra estuviera unida a ese neutro perdido, es decir, al chasis de todos los equipos? Bueno, eso sería a un alto voltaje junto con el neutral, y la gente estaría siendo clavada en los tornillos de la cubierta de la placa del interruptor .

Es por eso que mantiene la conexión a tierra por separado en todos los puntos más allá de la desconexión principal.

Todo esto tiene sentido. Hasta que esa energía inesperada, fluyendo por el suelo, regresa al panel principal donde se conecta al neutro. ¿Qué impide que fluya desde el neutral hacia cualquier otra salida (y, por lo tanto, electrodomésticos) en la casa? ¿Cómo sabemos que esta energía inesperada fluirá desde el enlace N/G al sistema de puesta a tierra de la casa en lugar de regresar a toda la casa? (esa es la parte que siempre me ha confundido)
(No cuestiono tu respuesta, solo mi comprensión)
@FreeMan, ¿cómo llegaría la corriente al suelo? El neutro y la tierra no están conectados en el subpanel.
Están conectados en el panel principal. ¿No podría el poder pasar de uno a otro allí, y luego redistribuirse por todo el sistema? (Nota: no soy electricista, ingeniero eléctrico ni estoy informado sobre el tema más allá de lo que he leído en línea)
@Freeman No estoy seguro de cómo llegaría la corriente a tierra en primer lugar. Con un sistema de 4 hilos cableado correctamente, se pierden los efectos neutrales en los circuitos, pero la tierra no se ve afectada y no ve corriente. esa es la idea.
Estoy perdido en otra parte, entonces, y dejaré esta línea de preguntas (fuera de tema) en paz.

Admitiré que no lo entiendo al 100%, pero puedo hablar de dos puntos:

si es tierra y neutro en circunstancias normales, no te sorprenda

El suelo normalmente tiene "nada" viajando a través de él. Prueba de ello es que los cables de tierra suelen estar desnudos, por lo que no es necesario protegerse de ellos.

¡Pero el cable neutro normalmente tiene tanta corriente fluyendo a través de él como el cable caliente correspondiente!

¿Por qué puedes tocar un neutral y no escandalizarte? Porque cuando tocas un neutral, pero no un caliente , no completas un circuito. La verdad es que si toca un caliente pero no toca un neutro o tierra (o cualquier elemento conectado a tierra como la tierra física (mientras usa zapatos conductores o está parado en el agua, etc.) entonces tampoco se sorprende.

El resultado final es que si toca un neutral que actualmente lleva corriente , se sorprenderá . Si sus conexiones a tierra están mezcladas con neutros, entonces existe la posibilidad de que su conexión a tierra, no aislada, conectada a cajas metálicas de electrodomésticos, cajas metálicas, etc., también pueda causarle una descarga eléctrica.

Mantener el neutro y la tierra separados, excepto en una ubicación clave, evita que la corriente viaje a tierra excepto cuando hay una falla (en cuyo caso desea que la corriente fluya a tierra en lugar de a través de usted, y si hay un GFCI será disparado y si no hay GFCI pero hay mucha corriente (cable vivo en cortocircuito con la caja de un aparato), entonces el interruptor regular se disparará.

El otro uso para la conexión a tierra es la electricidad natural: estática, rayos, etc. En esos casos, a menudo pasa a través de la caja de metal, etc. a tierra, y no hay razón para que sea neutral.

cruce de corriente a tierra que un interruptor podría no registrar un pico en la corriente y no disparar

En realidad, según tengo entendido, eso no es un problema. De hecho, todo lo contrario. En las instalaciones típicas de EE. UU. de 120 V/240 V, el neutro no tiene disyuntor. Es por eso que es fundamental que los MWBC estén cableados correctamente, para evitar un neutro sobrecargado. Pero la otra cara de la moneda es que si alguna corriente neutra fuera a tierra, el calor no se vería afectado. De hecho, si tenía 20 A sobre neutro y 20 A sobre tierra (una división 50/50), entonces tiene 40 A sobre el cable vivo y se dispara el interruptor (suponiendo que fuera un circuito de 20 A).

Gracias por la rápida respuesta. No entiendo completamente la parte neutral que te impacta. En el pasado, toqué un cable neutro que transportaba corriente y tierra y no experimenté ningún tipo de descarga, ¿es porque dado que el neutro está conectado a tierra en el panel principal, la corriente preferiría pasar por tierra (debido a a su baja impedancia) en lugar de a través del cuerpo?
Sí, si tiene corriente en neutral, tomará todos los caminos posibles para volver al neutral en el panel. Si tiene una resistencia alta y los cables tienen una resistencia baja (que suele ser el caso, a menos que haya cables rotos o esté mojado), casi toda la corriente fluirá por el cable y todo terminará bien. Pero no puede contar con eso, por lo que hay múltiples capas de protección (diseño neutral/tierra, GFCI, etc.)