tierra

En los sistemas eléctricos, la tierra es una conexión deliberada a la tierra o a una gran masa conductora cuyo voltaje se define como cero. Esto sirve como punto de referencia contra el cual se miden todos los demás voltajes del sistema. Sin ella, el voltaje carece de sentido, porque el voltaje es siempre relativo, una diferencia de potencial entre dos puntos. Al anclar un punto a tierra, el voltaje de cualquier otro punto puede expresarse como un número único en lugar de como una diferencia.

En la distribución de energía, la propia tierra actúa como este conductor. Una varilla o placa de cobre se introduce en el suelo en una subestación o entrada de edificio, creando un contacto de baja resistencia con la tierra. El código eléctrico normalmente exige que este contacto tenga una resistencia inferior a 25 ohmios, a veces menor dependiendo de las condiciones del suelo y la corriente de falla del sistema. En equipos portátiles o de interior, un chasis de acero o un conductor interno cumple la misma función sin necesidad de tocar el suelo.

La tierra cumple dos funciones críticas. Primero, proporciona un lugar seguro para que fluya la corriente de falla si falla el aislamiento. Si un cable con corriente toca una carcasa metálica, una conexión a tierra proporciona una ruta de baja impedancia que permite que los dispositivos de protección, como los disyuntores, detecten e interrumpan la falla rápidamente. Segundo, minimiza la diferencia de potencial entre objetos conductores en una instalación, reduciendo el riesgo de descarga eléctrica. Sin una conexión a tierra adecuada, una persona que toque dos voltajes desiguales podría experimentar una corriente peligrosa a través del cuerpo.

Variantes y aplicaciones

Los sistemas eléctricos utilizan varios conceptos relacionados. La tierra de la acometida o servicio conecta el secundario del transformador de la compañía eléctrica a tierra. La tierra de equipo une las carcasas y bastidores metálicos al mismo potencial. La tierra de señal en los circuitos de control proporciona una referencia de bajo ruido para la medición y la comunicación. Los sistemas flotantes (sin conexión a tierra), que se encuentran en algunos equipos de alta fiabilidad o dispositivos médicos, evitan intencionadamente una conexión directa a tierra para mantener el aislamiento, pero requieren diferentes medidas de protección, como la monitorización del aislamiento.

El término proviene de la propia tierra física, que fue elegida como punto de referencia porque es grande, siempre presente y relativamente estable en voltaje. En el uso antiguo, una ruta de retorno en un circuito todavía se denomina a veces tierra incluso cuando no existe una conexión real a tierra, una terminología heredada que persiste en aeronaves, vehículos y otros sistemas donde un chasis o estructura cumple el propósito en su lugar.