¿Cuál es la diferencia entre neutral y tierra?

Esta página de Wikipedia lo cubre bien, pero en resumen:

Neutral es el conductor de corriente de retorno para los circuitos de alimentación de CA. Tierra (tierra) es una conexión de seguridad provista como un conductor de retorno separado para corrientes de falla, es decir, no transporta corriente durante el funcionamiento normal de cualquier equipo conectado.

Neutro y tierra están conectados entre sí en el punto de generación de energía y en la salida de cada transformador en un sistema de transmisión. Sin embargo, dado que la corriente puede fluir en la línea neutral durante el funcionamiento normal, la tensión puede desarrollarse entre esta y la tierra en el punto de consumo. Como resultado, en su hogar (por ejemplo), el neutro y la tierra serán similares en el voltaje, pero no exactamente iguales.

Hay algunos métodos de conexión diferentes para garantizar que el voltaje de la tierra se mantenga cerca del potencial real del terreno circundante, siendo los tres más comunes en el Reino Unido.

TT (generalmente sistemas más antiguos, también utilizados para suministro de energía temporal): una estaca en el suelo en el transformador se conecta a neutro y tierra, y una estaca similar en las instalaciones del consumidor proporciona una conexión a tierra local, desconectada del transformador. / p>

TN-S (sistemas más antiguos, pero más recientes que TT): transformador conectado como TT, pero un cable a tierra separado se extiende desde el enlace neutro a tierra en el suministro del transformador hasta las instalaciones del consumidor, lo que proporciona un separado dedicado Camino para corrientes de falla.

TN-CS (instalaciones más recientes, últimos 20 años): el conductor neutro del transformador también actúa como ruta de retorno para las corrientes de tierra. La tierra dentro de las instalaciones se proporciona como una conexión a neutro en el punto de entrada a las instalaciones, esta conexión se realiza en un solo punto. Las conexiones a tierra distribuidas adicionales generalmente se hacen entre la tierra y el conductor neutro a lo largo del cable para minimizar el voltaje entre la tierra misma y el neutro.

Este video cubre los tres sistemas en detalle, incluidos los pros y los contras de cada enfoque.

El lenguaje no se usa de manera consistente en todos los dominios de la ingeniería eléctrica. Pero cuando se trata de la red eléctrica, el suelo está atado a la tierra, generalmente en un solo punto de un edificio. Ya que está atado a la tierra en la que estás parado, es seguro que lo toque un humano (que de otra manera estaría aislado); no puede obtener un potencial de voltaje en todo su cuerpo si todo lo que está tocando es el suelo.

La CA monofásica tiene dos conductores, que son simétricos entre sí; ninguno de los dos es "alto" o "bajo", intercambian esos roles lo suficientemente rápido como para que no importe. Pero ambas piernas tienen un voltaje relativo a la tierra; todas las cosas tienen un voltaje en relación con todas las demás cosas, después de todo. En general, en los EE. UU., Una de las patas está atada a tierra en el mismo punto en que todos los cables de tierra están atados a tierra. Esto le da a la línea de CA una referencia fija a tierra.

(Más exactamente, una residencia tendrá una alimentación de 220 V con conexión a tierra central, y la mayoría de las salidas recibirán solo la mitad de la tensión).

Entonces, el cable a tierra y el cable neutro están conectados a tierra. Pero el cable neutro tiene un flujo de corriente a través de él, por lo que el potencial de neutro a tierra en una salida particular variará dependiendo de la longitud del cable, el calibre y el nivel del flujo de corriente. El cable de tierra nunca debe tener flujo de corriente, por lo que siempre está a un potencial de tierra exactamente. Si alguna vez hay un flujo de corriente a través del cable de tierra, eso significa que algo ha salido terriblemente mal; esto es una falla de tierra.

Ya que es seguro tocar tierra, también es seguro conectar (digamos) la carcasa metálica de su tostadora. De esta manera, se puede garantizar que la carcasa es segura al tocarla, incluso si un cable de CA caliente se suelta por dentro y entra en contacto con el chasis. El cable neutro aún tiene algo de voltaje a tierra, por lo que al tocarlo todavía puede impactarte, aunque en un grado mucho menor que el cable caliente.