Los cables neutros y de tierra a menudo se confunden fuera del comercio eléctrico, ya que ambos conductores tienen voltaje cero, lo que permite cometer errores fácilmente sin implementar códigos de color de cableado. De hecho, si conecta el cable de tierra como neutro por error, la mayoría de los dispositivos funcionarán correctamente. Sin embargo, esta conexión va en contra del código, ya que cada conductor tiene una función diferente en una instalación eléctrica.
El Código Eléctrico Nacional (NFPA 70 NEC) establece colores de aislamiento para cables neutros y de tierra. Los colores estándar simplifican la instalación eléctrica, haciéndola más segura .
- Colores de hilo neutros: blanco o gris.
- Colores del cable de tierra: verde, amarillo verdoso o desnudo
Estos colores de aislamiento solo están permitidos para conductores neutros y de tierra, y su uso para cualquiera de las fases de tensión activa va en contra del código. Los electricistas trabajan bajo el supuesto de que el cableado en estos colores tiene voltaje cero, y usar aislamiento blanco o verde para un conductor vivo sería una trampa mortal (y, en primer lugar, contraria al código).
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Papel del conductor neutro en los circuitos eléctricos.
Para visualizar cómo funciona el conductor neutro, considere que la energía eléctrica se suministra en forma de corriente a través de una diferencia de voltaje. El conductor vivo transporta la tensión, pero también se necesita un conductor neutro para dos funciones importantes:
- Sirviendo como punto de referencia de voltaje cero.
- Completar el circuito proporcionando un camino de retorno para la corriente suministrada por el conductor energizado.
Si solo el conductor vivo está conectado a un dispositivo eléctrico, no se activará porque la corriente no puede fluir independientemente del voltaje aplicado. Esto es similar a cómo una turbina hidroeléctrica requiere una salida para producir movimiento: si la descarga de la turbina está bloqueada, el agua no puede fluir y la turbina no puede girar.
Cuando una instalación utiliza energía trifásica se pueden dar casos en los que el conductor neutro no sea necesario.
- Un sistema trifásico con voltaje de línea de 120 V proporciona 208 V entre fases , y puedes conectar una carga de 208 V entre dos fases sin usar un cable neutro. Ambos conductores energizados transportan voltaje, pero la corriente puede fluir porque tienen voltajes diferentes.
- Las cargas trifásicas, como los motores eléctricos, suelen estar diseñadas para funcionar con tres conductores activos y sin conductores neutros . Aquí se aplica el mismo principio: la corriente puede fluir entre conductores energizados con diferentes voltajes.
Aunque algunas cargas no utilizan el conductor neutro en una instalación trifásica, sí es necesario para cargas monofásicas que utilizan sólo uno de los voltajes de línea. En teoría, cuando se conectan cargas idénticas a las tres fases, sus corrientes se anulan entre sí y el conductor neutro transporta corriente cero. Sin embargo, esto es inviable en instalaciones reales, y el conductor neutro lleva el desequilibrio de corriente entre las tres fases.
Papel del conductor de puesta a tierra en circuitos eléctricos.
El conductor de puesta a tierra tiene tensión cero al igual que el conductor neutro, pero realiza una función diferente. Como sugiere su nombre, este conductor proporciona una conexión a tierra para todos los aparatos y equipos.
- En condiciones normales, toda la corriente regresa a través del conductor neutro y el conductor de tierra no tiene corriente .
- Cuando ocurre una falla en la línea, el conductor de tierra proporciona una ruta de retorno para la corriente de falla. Los dispositivos de protección eléctrica pueden detectar esta condición y desconectar inmediatamente el circuito de la fuente de alimentación.
Sin una conexión a tierra, los electrodomésticos y equipos se energizan si un cable con corriente los toca accidentalmente. La falla no se desconecta, ya que los dispositivos de protección solo pueden responder cuando hay corriente de falla en un cable de tierra. En este caso, quien toque la superficie energizada sufrirá una descarga eléctrica.
Debido a que una falla a tierra puede afectar cualquier circuito, el conductor de conexión a tierra es necesario incluso cuando no hay un cable neutro. Por ejemplo, si un motor utiliza tres conductores activos y ningún neutro, la conexión a tierra sigue siendo necesaria porque cualquiera de los cables activos puede provocar una falla.
Dimensionar correctamente los conductores neutros y de puesta a tierra.
Los conductores activos están dimensionados para la corriente que deben transportar, y lo mismo se aplica a los conductores neutros en circuitos monofásicos (conducen la misma corriente que el cable activo). Sin embargo, se aplican reglas diferentes para los circuitos trifásicos: una práctica común es utilizar el mismo tamaño de cable que los conductores de fase, pero algunas aplicaciones requieren un tamaño de cable mayor para el conductor neutro.
- Los conductores de puesta a tierra para circuitos derivados se dimensionan según la capacidad del dispositivo de protección contra sobrecorriente utilizando las tablas proporcionadas en el NEC.
- Por otro lado, los conductores de puesta a tierra de la entrada principal de acometida se dimensionan en función de la capacidad de los conductores de acometida. El NEC proporciona tablas para ambos casos.
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