el papel de Earth Ground en sistemas de CA de 3 puntas

Los sistemas de distribución de energía de CA son circuitos de dos cables para entregar la corriente a la carga. El cable caliente conduce la corriente a la carga en los ciclos de CA positivos y desde la carga en los ciclos de CA negativos. El "cable neutro" se utiliza para conducir la corriente correspondiente desde la carga. Conduce la corriente desde la carga en los ciclos de CA positivos y a la carga en los ciclos de CA negativos. El uso de los dos conductores (Hot y Neutral garantiza una trayectoria de circuito de baja resistencia para que la distribución sea lo más eficiente posible).

Por razones de seguridad e intentos de estabilizar una referencia local para la red de distribución de energía de CA, los "cables neutros" están conectados (unidos) a una conexión a tierra real en la entrada de la instalación. Esto significa que en cualquier momento dado hay una ruta de corriente potencial desde el cable caliente a través del cuerpo de una persona hasta cualquier parte que forme parte de la tierra cercana, ya sea a través de tierra húmeda, concreto húmedo, tuberías de agua que ingresan al suelo, construcción metálica Estructuras que están enterradas hasta cimientos en el suelo e incluso vías de agua al suelo. Cualquier corriente de este tipo que se encuentre sobre algún umbral a través del cuerpo humano es letal. Para mitigar este peligro, los sistemas eléctricos estandarizados y codificados en la mayoría de los países y regiones en estos días requieren que todos los sistemas de distribución de energía de CA proporcionen una ruta de conductor adicional de baja impedancia (conexión a tierra de seguridad) desde el punto de uso (salida, por ejemplo) hasta la entrada de la instalación Punto donde estos conductores adicionales están conectados en común a tierra y a los "cables neutros". Esta ruta de baja impedancia está diseñada para conectarse a cualquier cosa que el usuario pueda tocar y que sea conductora en un aparato o accesorio. La idea es que si hay algún tipo de cortocircuito accidental desde la conexión caliente dentro del aparato a las partes metálicas de la unidad, la gente puede tocar que cualquier corriente que quiera fluir tomaría la ruta preferencial a través de los cables de tierra de seguridad hasta el Entrada de servicio en lugar de pasar por la persona y volver por otro camino.

En estos días, muchos circuitos en hogares y negocios que están ubicados cerca del agua, tuberías de agua y otros sistemas de metal con conexión a tierra deben estar equipados con interruptores de circuito de falla a tierra (GFCI). Estas unidades están diseñadas para monitorear constantemente la corriente en el circuito y comparar si la corriente en el lado caliente del circuito está dentro de los 5 mA de la corriente que fluye en los "cables neutros". Si difieren en más de esta cantidad, el GFCI dispara y abre el punto de carga de la alimentación eléctrica. Podría ocurrir un desequilibrio en los casos en que alguna persona haya tocado alguna parte metálica de un artefacto o accesorio donde haya una falla o falla del aislamiento. Alguna corriente podría pasar a través de la persona y entrar en la red de tierra cercana a la entrada de servicio. Cualquier corriente superior a 5 mA se considera potencialmente letal y, por lo tanto, el GFCI se dispara para proteger al usuario.

Tenga en cuenta que no todos los dispositivos y dispositivos están equipados con cables de alimentación de tres patas para aprovechar la función de conexión a tierra de seguridad. Dichos dispositivos en estos días, que son fabricados y distribuidos por empresas honestas y confiables, se diseñarán de tal manera que se considere seguro para usar el dispositivo, incluso si hay un cortocircuito interno o un fallo asociado con la conexión de cable caliente. Estos dispositivos a menudo tienen cajas de plástico externas y, a veces, se les conoce como "doble aislamiento".

Hay varios usos del TERRENO de la tercera clavija en el cableado doméstico. Uno, es la seguridad de choque de voltaje de línea. Otro, es el control de descarga estática. Un tercero, es la seguridad contra incendios.

  

En primer lugar, para un sistema de CA de dos puntas, que entiendo que significa un sistema de fuente flotante, uno no puede sorprenderse al tocar solo uno de los dos cables "calientes", pero solo sosteniendo ambos en el mismo tiempo

Hay un efecto secundario desafortunado de la falta de consecuencias por tocar solo un cable: significa que una conexión accidental a un cable (como, a un pieza de metal conectado a tierra) no tiene consecuencias observables, y no se convertirá en conocido. Entonces, la SEGUNDA conexión, algunos años después y en una habitación diferente, viene como una sorpresa de choque letal.

Para seguridad contra choques, un conductor a tierra capaz de abrir el interruptor (o quemar el fusible) está conectado a las partes tocables, como la caja metálica de la mayoría de los electrodomésticos.
Los interruptores de falla a tierra también pueden prevenir choques, por lo que son sensatos precaución de respaldo, requerida en algunos lugares.

El uso de un circuito de energía aislado flotante en el suelo no es completamente desconocido, pero se usa solo en circunstancias extraordinarias (a menudo combinadas con circuitos de alarma sensibles para informar cuándo ocurre una falla) o con voltajes inofensivamente bajos.

Para el control estático, todos los equipos de la línea de transmisión tienen alguna bujía u otra aparato de puesta a tierra 'pararrayos', pero un sistema flotante de dos cables no lo hace. Por lo tanto, la disposición de tierra de cada edificio se inspecciona cuando se instala el medidor eléctrico, generalmente una barra de tierra conectada a uno de los conductores. Que protege tanto contra voltajes que destruirían. El aislamiento, y contra las corrientes inducidas por rayos. a través de las partes metálicas de su casa (por ejemplo, tuberías). Un alto voltaje entre la tierra y el cableado de la casa, simplemente no puede sostenerse mientras el La varilla de tierra al cable de conexión está intacta.

  

Solo tocar uno de los cables calientes es análogo a solo enganchar un   Me imagino que hay un solo cable a un terminal de una batería: no hay retorno   ruta para que la corriente comience a fluir.

Mal. El sistema de distribución de CA no está flotando, cada cable tiene un potencial relacionado con la tierra. Por lo tanto, la ruta de retorno siempre existe.

Entonces, ¿por qué 3er cable? El PE (tierra protectora) está conectado a la carcasa de metal. Por ejemplo, si su calentador de caldera se daña, entonces se calentará en su carcasa. Con el PE conectado, tocar la caldera y el agua no te matará. Además, un dispositivo GFCI puede detectar esta fuga y desconectar el dispositivo dañado.