La toma de tierra es un principio de la electricidad que a veces desconcierta a los propietarios de viviendas. Para entender su importancia en un sistema de cableado doméstico, es importante saber algo sobre la naturaleza del flujo de energía eléctrica.
¿Qué es la toma de tierra eléctrica?
La toma de tierra ofrece a la electricidad excedente la ruta más efectiva y segura desde un aparato hasta la tierra por medio de un panel eléctrico. La toma de tierra eléctrica es una vía de reserva que generalmente sólo se utiliza si hay un fallo en el sistema de cableado.
Algunos aspectos básicos de la electricidad
La corriente eléctrica en el sistema de cableado de su casa consiste en un flujo de electrones dentro de los cables del circuito metálico. La corriente tiene dos formas, una carga negativa y otra positiva, y este campo eléctrico cargado es creado por enormes generadores operados por la compañía eléctrica, a veces a muchos cientos de kilómetros de distancia. Es esta carga polarizada la que constituye efectivamente el flujo de la corriente eléctrica, y llega a su casa a través de una vasta red de cables de servicio de alta tensión, subestaciones y transformadores que cubren el paisaje.
La mitad negativa de la carga es la corriente «caliente». En el sistema de cableado de su casa, la corriente caliente es normalmente transportada por los cables negros, mientras que los cables neutros, que son blancos, llevan la carga positiva. Ambos conjuntos de cables entran en su casa a través de los cables de servicio principales de la compañía eléctrica, pasan por su panel de servicio eléctrico y corren uno al lado del otro a través de cada circuito de su casa.
La física del flujo eléctrico es más complicada de lo que la mayoría de las explicaciones simples pueden transmitir, pero esencialmente, la electricidad busca devolver sus electrones a «tierra», es decir, descargar su energía negativa y volver al equilibrio. Normalmente, la corriente vuelve a tierra a través de los cables neutros del sistema eléctrico. Pero si se produce algún fallo en la vía, la corriente caliente puede fluir a través de otros materiales, como las estructuras de madera, las tuberías metálicas o los materiales inflamables de la casa. Esto es lo que puede ocurrir en una situación de cortocircuito, donde se originan la mayoría de los incendios y descargas eléctricas. Un cortocircuito se produce cuando la electricidad se desvía fuera de los cables por los que se supone que debe fluir, es decir, cuando toma un camino más corto hacia la tierra.
El sistema de puesta a tierra de la casa
Para prevenir este peligro, el sistema eléctrico de su casa incluye un plan de respaldo: un sistema de cables de puesta a tierra que va en paralelo a los cables calientes y neutros. Proporciona una vía alternativa para la corriente eléctrica en caso de que se produzca una avería en el sistema de cables calientes y neutros que normalmente transportan la corriente. Si una conexión de cable se afloja, por ejemplo, o un roedor roe un cable, el sistema de puesta a tierra canaliza la corriente perdida de vuelta a tierra por esta vía alternativa antes de que pueda causar un incendio o una descarga.
La vía de puesta a tierra está formada generalmente por un sistema de cables de cobre desnudos que se conectan a cada dispositivo y a cada caja eléctrica metálica de su casa. En el cable NM revestido estándar, este hilo de cobre desnudo se incluye junto con los hilos conductores aislados dentro del cable. Los hilos de cobre desnudo de la toma de tierra terminan en una barra de tierra en su panel de servicio principal, y esa barra de tierra está a su vez conectada a una varilla de tierra clavada profundamente en la tierra fuera de su casa. Este sistema de conexión a tierra proporciona un camino de menor resistencia para que la electricidad regrese a la tierra en caso de que una interrupción en el sistema de cableado permita que la electricidad se «escape» del sistema preferido de cables de circuito blanco y negro.
En la mayoría de los sistemas de cableado doméstico, la evidencia del sistema de conexión a tierra puede verse en cada receptáculo de salida, donde la tercera ranura redonda en la cara del receptáculo representa la conexión a tierra. Cuando un electrodoméstico con conexión a tierra se enchufa en dicho receptáculo, su punta redonda de conexión a tierra se conecta directamente al sistema de cables de tierra de cobre desnudo dentro de los circuitos de la casa.
No todas las casas tienen este elaborado y completo sistema de conexión a tierra formado por una red de cables de cobre desnudo. Mientras que este sistema de puesta a tierra es estándar en los hogares con interruptores automáticos que están cableados con cable NM revestido, los sistemas de cableado más antiguos instalados antes de 1965 pueden estar conectados a tierra a través de un conducto metálico o un cable metálico, no de cables de cobre desnudo de puesta a tierra. E incluso los sistemas más antiguos instalados antes de 1940 pueden no tener ninguna forma de conexión a tierra. Este es el caso del cableado de pomos y tubos, en el que no hay ningún tipo de conexión a tierra. Muchos sistemas antiguos ya han sido actualizados, y es una buena idea hacerlo si su cableado es de esta antigua generación. Un indicio de que su cableado es antiguo es que las tomas de corriente tienen dos ranuras en lugar de tres. Esto indica que los tomacorrientes pueden no estar conectados a tierra.
Protección incorporada
El sistema de cableado de su casa también incluye otros dispositivos de seguridad para ayudar a prevenir desastres. Los disyuntores o fusibles protegen y controlan cada circuito individual. Los disyuntores o fusibles cumplen dos funciones: Protegen los cables contra el sobrecalentamiento en caso de que se sobrecarguen por el paso de demasiada corriente eléctrica; también detectan los cortocircuitos y se disparan o «funden» para detener instantáneamente el flujo de corriente cuando se producen problemas. En una situación de cortocircuito o fallo a tierra, una reducción repentina de la resistencia hace que fluya una cantidad incontrolable de corriente, y el disyuntor responde a esto disparando.
Por último, es una práctica bastante común que las tuberías metálicas de su casa también estén conectadas a la vía de conexión a tierra. Esto ofrece una protección adicional en caso de que la electricidad entre en contacto con estas tuberías metálicas. A menudo, esta conexión a tierra se establece mediante un cable de conexión a tierra sujetado a una tubería de agua metálica cerca de su calentador de agua.
Conexión a tierra de los aparatos
No sólo el sistema de cableado de su casa tiene un sistema de conexión a tierra para la seguridad, sino que muchos aparatos y dispositivos enchufables también lo tienen. Las herramientas eléctricas, las aspiradoras y muchos otros electrodomésticos son mucho más seguros cuando tienen una tercera clavija en el enchufe del cable, que tiene la forma de encajar en la ranura redonda de conexión a tierra de una toma de corriente. La presencia de esta tercera clavija indica que el aparato tiene un sistema de conexión a tierra, y es esencial que se enchufe en tomas de corriente con conexión a tierra. Se sabe que algunas personas cortan la clavija de conexión a tierra del enchufe de un aparato para adaptarlo a una toma de corriente o a un alargador que no tiene ranura de conexión a tierra. Esta es una práctica extremadamente peligrosa que podría provocar una descarga eléctrica si el cableado interno del aparato sufre un cortocircuito.
Adaptadores de enchufe
La mayoría de la gente está familiarizada con los adaptadores de enchufe que permiten insertar enchufes de tres clavijas en receptáculos de dos ranuras. Es importante tener en cuenta que estos ofrecen protección a tierra SÓLO si el cable en espiral o el bucle metálico del adaptador está correctamente conectado al tornillo de montaje de la placa de cubierta del tomacorriente, Y si ese tornillo de la placa de cubierta está conectado a una caja metálica Y si esa caja metálica está correctamente conectada a tierra. Esto no es algo seguro, de ninguna manera, por lo que los adaptadores de tres puntas a dos ranuras deben usarse con mucha precaución, si es que se usan. La mejor solución es enchufar las clavijas de tres clavijas sólo en los receptáculos de tres ranuras que están conectados a tierra.
Cuando no es posible utilizar una toma de corriente con conexión a tierra, como en el caso del cableado antiguo, se ofrece cierta protección mediante la instalación de un receptáculo GFCI (interruptor de circuito de falla a tierra) en esa ubicación.a El GFCI detectará las fallas a tierra y cortará la energía antes de que la corriente dispersa pueda causar problemas. Es importante tener en cuenta, sin embargo, que el uso de un GFCI no crea realmente una vía de conexión a tierra; simplemente hace que una toma de corriente sin conexión a tierra sea algo más segura.
Por supuesto, no todos los aparatos y dispositivos de conexión tienen un enchufe de tres clavijas con conexión a tierra, y estos siguen siendo seguros de usar ya que normalmente tienen una construcción de doble aislamiento que minimiza el riesgo de cortocircuitos.