Sé que se supone que debemos unir neutral y conectar a tierra en el panel principal, pero no puedo entender cuál es el peligro/problema real con esta situación. También entiendo por qué no unimos neutral y tierra en un panel secundario, pero no entiendo el problema de mantenerlos separados en el panel principal.
Imagina que tienes el control total del transformador. (que probablemente no). Podría asegurarse de que el vínculo neutral-tierra no existió en ninguna parte. Si logró esto y no tuvo ningún defecto en su cableado, entonces tendría un sistema aislado que discuto aquí.
Hay ventajas y desventajas. Como discuto, la primera falla a tierra no es peligrosa. Simplemente sesga el sistema (como lo haría una correa de tierra); solo a un voltaje inesperado y no planificado. Una falla de tierra caliente se fija tan caliente como 0V desde tierra; el neutro es de 120V y el otro vivo es de 240V. Por otro lado, una falla primaria-secundaria del transformador de suministro conecta sus cables a 2400 V desde tierra. ¿Está su tostadora aislada para 2400V? Supongo que no.
Otra desventaja que no discutí es que -- recuerda que el poder quiere volver a la fuente, no a la tierra. Excepto que el rayo quiere llegar a tierra. ESD también. Si su tostadora no está aislada para 2400 V, probablemente no esté lista para un rayo de 50 kA. Mueva los pies sobre la alfombra y golpee el chasis de la tostadora con electricidad estática, ¿a dónde va? No se puede poner a tierra, la tostadora tiene un cable de 2 clavijas. Sin una conexión a tierra neutral, se llevará de manera eficiente a todos los dispositivos, incluso a los que están "apagados": el neutral no está conectado.
Recuerde, caliente y neutral no están aislados, están unidos, con un sesgo. Una polarización de 120 V suponiendo que el transformador está encendido. El devanado de un transformador tiene una resistencia muy baja.
Lo más probable es que el transformador sea propiedad de la compañía eléctrica y tengan un enlace neutro a tierra en el transformador. Y varias otras casas son atendidas por el mismo transformador, y cada una tiene un enlace neutro a tierra.
Entonces, ¿qué sucede si tiene una falla de tierra caliente atornillada (cero ohmios)?
Fluye hacia su sistema de conexión a tierra, como se esperaba. Quiere volver a la fuente (neutral). Seguirá todos los caminos disponibles en proporción inversa a su resistencia. ¿A dónde va? No directamente a neutral, porque no lo vinculaste. ¿Entonces, dónde?
"Está bien, pasará a través de mi sistema de conexión a tierra saludable, a la Tierra, a través de la Tierra a un vecino o al transformador. Porque la Tierra es mágica". No, la tierra es suciedad. La suciedad es un pésimo conductor.
No fluirá suficiente corriente para llevar su sistema de puesta a tierra de vuelta a 0V donde pertenece. Por lo tanto, aumentará el voltaje de su sistema de conexión a tierra a cerca de 120.
Ahora, cada superficie conectada a tierra que estaba destinada a ser segura (los tornillos de la placa de cubierta en los interruptores de luz, su PC, su refrigerador, su lavavajillas) ahora está energizada cerca de 120V. A través de la barra de conexión a tierra, también eleva el voltaje de la tierra alrededor de su casa a 120 V, lo que provoca todo tipo de rarezas.
Además, debido a que no fluirá suficiente corriente (20 A) para disparar un interruptor, no disparará un interruptor . Así que esta falla continuará indefinidamente. ¿Cómo sabrías siquiera que estaba allí? Vivirías normalmente hasta que algo extremo te lo hiciera notar. ¿Qué sería eso?
Escuché de una situación en la que un teléfono fijo no sonaba. El reparador, que llamó para confirmar la fecha de la reparación, preguntó cómo sabía el cliente que debía contestar el teléfono. "Mi perro aúlla", dijeron.
La electricidad no contenida es una locura.
Se reduce a una noción muy básica de menos resistencia. Menos resistencia significa que la corriente de falla viaja cada vez menos, lo que significa una respuesta más rápida para abrir el dispositivo de protección contra sobrecorriente (interruptor).
Cuando el neutro lleva una corriente desequilibrada, no querrás poner eso en el sistema de conexión a tierra porque... sí, la resistencia aumenta cuando hay energía en el conductor.
Después de pensarlo y comentar sobre Harper: restablecer la respuesta de Monica, me doy cuenta de que es una compensación. Es posible que no se requiera que las empresas de servicios públicos conecten a tierra los secundarios de sus transformadores en todas las áreas, o esa conexión a tierra podría ser defectuosa. Es posible que dependan de que muchos edificios proporcionen un neutro conectado a tierra para quemar sus fusibles de alto voltaje y mantener el voltaje secundario al mínimo en caso de que el lado de alto voltaje del transformador entre en contacto con el lado de 120 V. Eso podría influir en lo que requiere el código.
Si el neutro está conectado a tierra, que también debe conectarse a una varilla de conexión a tierra o tubería de agua adecuada, entonces ayuda en varias situaciones. Si el neutro de servicio se abre, la tierra puede tomar parcialmente el control y evitar que el voltaje se duplique de 120 V a 240 V en el sistema de fase dividida. Esto puede prevenir incendios y electrodomésticos dañados. Si cae un rayo o hay una falla que conecta el primario y el secundario del transformador de servicios públicos, la conexión a tierra puede reducir significativamente la cantidad de voltaje entre la conexión a tierra y los circuitos de 120 V. Los dispositivos con doble aislamiento, como secadores de cabello y tostadoras, no se energizarían al voltaje primario completo del transformador de servicios públicos, que podría ser de 7,2 kV. Editar: olvidé mencionar la razón más importante para unir el suelo a neutral. Esa es una situación en la que se produce un corto caliente a tierra, que es un fallo muy común. Si la tierra no está unida al neutro, todo el circuito de tierra del edificio se vuelve casi caliente hasta que se dispara el disyuntor. Las varillas de tierra pueden tener varios ohmios de resistencia a tierra, que es demasiado alta para mantener la tierra a un voltaje seguro en tal situación.
La ventaja de tener la conexión a tierra separada del neutro es que es más seguro para los aparatos conectados a tierra en situaciones en las que se produce una falla en el neutro del lado de la red pública. Cuando la tierra está unida al neutro y ocurre una de las tres situaciones mencionadas en el párrafo anterior, es probable que la varilla de tierra no pueda mantener el voltaje en el circuito de tierra a un voltaje seguro en relación con la tierra real. Si ocurre una situación neutral abierta, el chasis de una lavadora o bomba de piscina podría elevarse significativamente si la varilla de conexión a tierra tiene una mala conexión. Incluso 50 voltios entre el chasis y la conexión a tierra pueden ser peligrosos en un ambiente húmedo. Si entra alto voltaje por las otras dos situaciones, alguien que esté tocando un aparato conectado a tierra podría morir. Si entraran 7,2 kV en el cableado del edificio, podría hacer un arco a tierra de todos modos y usted no
Por lo tanto, probablemente sea mejor vincular la tierra al neutro solo para la caída de un rayo y la situación del dispositivo con doble aislamiento en la mayoría de los casos, pero si tiene una bomba de piscina conectada a tierra o un dispositivo similar, es posible que desee considerar hacer otra cosa, si una muy buena conexión a tierra es disponible.
Creo que la mejor manera es tener dos terrenos que estén algo alejados entre sí, si el riesgo de una falla neutral en el lado de la utilidad es alto. Uno para neutro y otro para tierra. Esto le brinda las ventajas de una tierra adherida y una tierra separada al mismo tiempo. Se necesita una muy buena conexión a tierra para el circuito de tierra debido a la condición de corto caliente a tierra en un aparato.
Me pregunto qué tan bien funcionaría mi idea de conectar el suelo a neutral con un fusible de acción rápida. Si la varilla de tierra tuviera una resistencia de 2 ohmios, entonces un fusible de 80 amperios mantendría la tierra por debajo de los 40 voltios si ocurriera una falla de neutro abierto. El impacto de un rayo debe exceder la clasificación de interrupción del fusible, lo que hace que se comporte como una conexión a tierra en ese caso. Si el transformador de servicio público cortocircuita el lado alto con el lado bajo, los resultados variarán según el voltaje y la corriente de interrupción del fusible.
Más información: https://www.mikeholt.com/mojonewsarchive/NEC-HTML/HTML/DangerofOpenServiceNeutral~20020816.htm
Ese sitio parece ser bastante responsable de mantener enlaces que funcionen, pero aquí está el título del artículo por si acaso: "Peligro del servicio abierto neutral" - mikeholt.com
isherwood
fanático del trinquete