Per què la puesta a tierra no té un camí de retorn en electricitat?

En els sistemes elèctrics, la connexió a terra (grounding) serveix principalment per proporcionar un camí segur per a que les corrents de falla es dirigeixin cap a la terra, protegint l'equipament i el personal. No obstant això, la connexió a terra no és el camí normal de retorn de la corrent, ja que hi ha diferències nítides en funció i disseny entre la connexió a terra i el camí normal de retorn. Aquí tens algunes raons clau:

1. Propòsit de Seguretat

1.1 Dissipació de la Corrent de Falla

• Protecció contra Falles: El propòsit principal de la connexió a terra és proporcionar un camí de baixa impedància per a que les corrents de falla puguin fluir ràpidament cap a la terra, activant dispositius de protecció (com interrumptors o fusibles) per tallar el circuit defectuós, prevenint danys a l'equipament i electrocussió.

• Connexió a Terra de Seguretat: Connexió a terra del recinte de l'equipament i les parts metàl·liques assegura que el recinte romangui a potencial de terra fins i tot si es produeix una falla interna, protegint així el personal.

2. Camí Operatiu Normal

2.1 Camí de Retorn Normal de la Corrent

• Conductor Neutre: En els sistemes trifàsics o monofàsics normals, el camí de retorn de la corrent és a través del conductor neutre (neutre). El conductor neutre s'uneix al punt neutre de la font d'energia, formant un circuit tancat per assegurar que la corrent pugui tornar a la font d'energia.

• Propòsit del Disseny: El conductor neutre està dissenyat per proporcionar un camí de baixa impedància per assegurar que la corrent flueixi suavement en condicions normals d'operació, evitant caigudes de tensió significatives o desequilibris de corrent.

3. Reducció de la Interferència Electromagnètica

3.1 Minimització de la Interferència Electromagnètica

• Integritat del Senyal: En dispositius electrònics i sistemes de control, la connexió a terra s'utilitza principalment per reduir la interferència electromagnètica (EMI) i la interferència de radiofrequència (RFI), protegint la integritat i estabilitat del senyal.

• Punt de Referència: La connexió a terra proporciona un potencial de referència estable per assegurar que els senyals no siguin afectats per interfències externes durant la transmissió.

4. Evitar el Desequilibri de Corrent

4.1 Equilibri de Corrent

• Sistemes Trifàsics: En els sistemes trifàsics, el conductor neutre equilibra les corrents entre les tres fases, assegurant una distribució uniforme de la corrent i prevenint una corrent excesiva en el neutre, que podria causar caigudes de tensió i sobrecalentament de l'equipament.

• Sistemes Monofàsics: En els sistemes monofàsics, el conductor neutre també serveix com a camí de retorn, assegurant un circuit tancat entre la càrrega i la font d'energia.

5. Normatives i Estàndards

5.1 Requisits Regulatoris

• Codi Elèctric: Els codis i estàndards elèctrics nacionals i internacionals (com NEC, IEC) especifiquen clarament l'ús i els requisits de disseny per a la connexió a terra i els conductors neutres per assegurar la seguretat i fiabilitat dels sistemes elèctrics.

• Compliment: Adherir-se a aquests codis i estàndards assegura el compliment i la seguretat dels sistemes elèctrics, evitant riscos i accidents potencials.

Resum

La connexió a terra en els sistemes elèctrics s'utilitza principalment per a la protecció de seguretat i la reducció de la interferència electromagnètica, no com el camí de retorn normal de la corrent. El camí de retorn normal de la corrent està proporcionat pel conductor neutre, que està dissenyat per assegurar un flux de corrent estable en condicions normals d'operació, evitant desequilibris de corrent i caigudes de tensió. La connexió a terra i el conductor neutre tenen funcions i dissenys distintes, treballant junts per assegurar l'operació segura i estable dels sistemes elèctrics.