corriente a través de puesta a tierra protectora

Si conoce la resistencia de la ruta corta desde el panel de energía hasta el punto de conexión a tierra, simplemente use la Ley de Ohm para determinar la corriente.

\ $ Current = Voltaje / Resistencia \ $

La cantidad de resistencia depende de dónde esté el short.

Considere los dos ejemplos a continuación.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

En la lámpara de la izquierda, el cortocircuito es directo de la línea activa a tierra, no hay resistencia en el cortocircuito que no sea el cableado, por lo que la corriente será grande.

10A en una línea directa en corto es en realidad muy pequeño. Cientos, o incluso miles de amperios serían típicos de un cortocircuito directo desde el directo al suelo hasta que se rompa el interruptor o el fusible.

En la lámpara derecha, el cortocircuito está corriente abajo de la lámpara, por lo que la corriente de cortocircuito será la que la lámpara tomaría normalmente con el interruptor cerrado. Tenga en cuenta, también en el circuito de la derecha, cuando el interruptor está cerrado, parte de la corriente de retorno fluye de regreso a través de la línea neutral y otra a través del camino corto a tierra.

Observe en el circuito correcto, cuando el interruptor está en cualquiera de los dos estados, el cortocircuito NO disparará un interruptor clásico ni quemará un fusible ya que la corriente no es mayor que la carga normal. Como tal, un cortacircuitos o un fusible normal no protege a los individuos de ser electrocutados con este tipo de cortocircuito.

Esta es la razón por la cual los estándares modernos requieren el uso de interruptores automáticos de fuga a tierra (ELCB), también conocidos como interruptores de falla a tierra (GFI). Estos dispositivos monitorean y comparan de manera efectiva la corriente que sale del cable activo contra la corriente que regresa a través del cable neutro. Si hay una diferencia, la corriente se ha filtrado a la tierra (o en algún otro lugar) y el interruptor se dispara y corta la alimentación.

Mirando el circuito ELCB típico de arriba, puedes ver que el cable vivo y el cable neutral están enrollados alrededor de un toroide en su camino hacia la carga. Cuando no hay fugas, las bobinas se anulan entre sí y no se genera ningún campo magnético neto en el toroide. Si hay un desequilibrio en las corrientes, se genera un campo que crea una corriente en la bobina de búsqueda que dispara el relé.

El desequilibrio actual requerido para disparar estos dispositivos es muy pequeño en el rango bajo de miliamperios. Sin embargo, tenga en cuenta que eso no significa que no pueda haber una ráfaga corta de amperios de alta corriente. Si ese camino corto es a través de ti y de tu corazón, eso aún puede ser capaz de lastimarte seriamente.

Claro. V = IR. Mida la resistencia desde la ubicación de la falla al bus de tierra en el panel del interruptor. Esa resistencia es R. V = voltaje de falla. Es la corriente que estás tratando de calcular. Resuelve para I y conecta tu número. El objetivo de los sistemas eléctricos conectados a tierra es mantener R muy pequeña para que el interruptor se dispare muy rápidamente. Es bueno que su interruptor se haya disparado, no está mal. Esa es toda la idea.

Se puede agregar otra capa de protección usando un interruptor que detecta la corriente de falla a tierra. En los EE. UU., Se denominan dispositivos GFI (interrupción de falla a tierra) o GFCI (interrupción del circuito de falla a tierra). En el Reino Unido, creo que se llaman RCD (dispositivo de corriente residual). Estos interruptores o dispositivos de protección corriente abajo detectan cualquier desequilibrio en la corriente que fluye a través de los dos cables, y disparan el interruptor si el desequilibrio es mayor que unos pocos mA.

Los sistemas conectados a tierra que también usan GFI / RCD brindan una protección bastante buena contra el riesgo de descarga eléctrica.

Nota: Aquí he pasado por alto algo que podría ser importante en algunas circunstancias. El voltaje disponible en su panel de servicios es razonablemente constante con las cargas normales. Pero si su falla es un cortocircuito, entonces el voltaje de la red pública se reducirá bastante debido a la resistencia de los cables, transformadores, etc. Si quisiera predecir con precisión la corriente en una falla, querría agregar toda esa resistencia a " R "cuando haces tu cálculo. Pero la corriente seguirá siendo muy grande, suponiendo que la resistencia a fallas sea baja.

Puede estimar la corriente analizando la ruta de falla como cualquier otro circuito. Incluya la resistencia de la línea viva desde el interruptor hasta el equipo y la ruta de tierra hacia el interruptor. Para estimar una corriente máxima, suponga que la corriente y la tierra están conectadas al equipo. Entonces, cualquier corriente de falla debe ser igual o menor que eso, dependiendo de dónde esté la falla en el equipo.

Necesitará el material y la medida de las líneas para buscar la resistencia por unidad de longitud. Si no puedes obtener una buena longitud, asume el camino más corto. En otras palabras, estimar la longitud del camino bajo. Y mientras esté allí, verifique si el interruptor está clasificado para interrumpir tanta corriente. (Gracias a Big Clive por el último.)