¿Son las cajas de metal desenterradas realmente inseguras?

Cuando se produce un fallo en un dispositivo de caja de metal sin conexión a tierra, la carcasa se pone en marcha. Al tocarlo se forma un circuito. Ahora pensaría que la corriente no podría fluir a través de la madera sólida, etc. Bueno, ese sería el caso de DC, pero no de AC. Ya ves, formas parte de un condensador. Básicamente eres una placa de un condensador, la tierra es la otra. El piso, sus botas, etc., forman el aislante dieléctrico entre los dos.

El condensador bloquearía cualquier corriente de CC, pero permite que la CA fluya con bastante felicidad. El circuito equivalente sería:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

La resistencia de tu cuerpo y la resistencia del terreno limitan la cantidad de corriente, pero solo te lleva una pequeña cantidad matarte.

Ahora, con la caja conectada a tierra, y normalmente esto implica un cable que conecta la conexión a tierra directamente al punto de tierra, que también está conectado al neutro, y se produce una falla, la corriente fluirá directamente desde el cable de tierra hasta el neutro . Esta es una conexión de resistencia mucho menor que la que cualquier humano podría proporcionar, por lo tanto, considerablemente más flujos de corriente. Esto da lugar a que el fusible se seque aislando el circuito.

Además, si el fusible no se fundiera por alguna razón (¿una calificación demasiado alta?), el camino de baja resistencia cortocircuitaría efectivamente al humano, reduciendo la corriente disponible para darle una descarga a una cantidad absolutamente minúscula.

  

si hay un fallo en un dispositivo, la corriente fluirá de Live to Earth, por lo que no se siente una descarga eléctrica.

Hay dos aspectos a este respecto: si hay una falla catastrófica (baja impedancia, permitiendo que fluya alta corriente), el fusible tradicional se fundirá y lo protegerá al desconectar el circuito en vivo.

Sin embargo, si la falla es una falla parcial (tal vez humedad o aislamiento degradado, que puede empeorar, pero solo permite una pequeña corriente en este momento) el caso se encuentra en un voltaje peligrosamente alto o seguro porque la corriente se conduce a la tierra.

Ahora el caso conectado a tierra es más seguro porque está a un potencial de tierra, y además, si la corriente alcanza 10-20 mA, el circuito en vivo se desconectará cuando se dispare el interruptor (RCD en Europa, GFCI en los EE. UU.). p>

En este caso, el caso sin conexión a tierra es desagradable, pero probablemente no sea letal, porque al completar el circuito lo suficientemente bien como para conducir 20 mA, el interruptor se disparará. Y a menos que tenga un corazón inusualmente débil, probablemente sobrevivirá. (Pruebas los interruptores todos los años para asegurarte de que no se peguen, ¿no?)

En la práctica, si está diseñando deliberadamente un estuche sin conexión a tierra, adoptará la práctica de diseño de "doble aislamiento", en la que cualquier falla individual (como la ruptura del aislamiento en el transformador) no puede dejar el estuche en funcionamiento. Una forma fácil es hacer que la carcasa sea plástica y, por lo tanto, no conductiva Los procedimientos y reglamentos de aprobación de seguridad están diseñados para garantizar que alguien verifique de forma independiente que estas prácticas de seguridad se siguen correctamente.

SI hay una caja de metal y, en algunas condiciones de falla, puede elevarse hasta el potencial de la red principal si no está conectado a tierra y no puede hacerlo si está conectado a tierra, como se hace referencia a la tierra (tierra) de mainsis. Eso solo proporciona una razón adecuada para poner a tierra armarios de metal. Su argumento se basa en un punto que se ha resuelto en el sentido general, pero efectivamente está equivocado en este punto relevante.

es decir, SI puede eliminar todas las rutas a tierra para los usuarios con cualquier valor de resistencia, entonces un gabinete sin conexión a tierra no causará una descarga eléctrica a tierra. Y un sistema que no fue referenciado a tierra tampoco causaría rutas de descarga a tierra. Algunos sistemas de energía a bordo flotan en relación con el casco. Cuando uno u otro conductor desarrolla una falla para "conectar a tierra", el sistema se convierte en una trampa mortal flotante y tales fallas se ubican y eliminan rápidamente.

Sin embargo, en los sistemas de energía doméstica basados en tierra, la red eléctrica tiene una referencia casi invariablemente a tierra, y las rutas a tierra de diversas impedancias y resistencias son comunes. Además, el trabajo principal del sistema de puesta a tierra es activar de manera confiable el equipo de protección de fallas cuando ocurre una falla.

Dormido en keyyyyyyyyyyyyyyboard. El sueño llama. Más si no está claro.

Todo el escenario de su pregunta pierde un punto: los electrodomésticos modernos (y hablo de Europa y probablemente de otras partes del mundo), no confían en los fusibles para protegerse contra la electrocución.

Los RCD (dispositivos de corriente residual) se disparan cuando hay una diferencia de corriente entre los dos cables de CA de aproximadamente 10 mA a 30 mA y estos brindan "seguridad" en ausencia de un cable de tierra o partes de metal conectadas a tierra: -

enlace

Los fusibles evitan que los incendios y los cables se derritan.

Si cepilla el dorso de su mano contra un aparato defectuoso "vivo", pero lleva botas de goma y está parado sobre un piso de vinilo seco, no recibirá una descarga peligrosa. Sentirás un ligero hormigueo por el efecto de capacitancia mencionado anteriormente. A 60Hz, no hay suficiente corriente para ser peligroso. ¡En las frecuencias de radio, es un asunto diferente!

El gran peligro está en tocar un electrodoméstico "vivo" mientras also tocar tuberías, calentar conductos, un electrodoméstico conectado a tierra o un piso de concreto mojado. Esto es mucho más peligroso que el golpe que obtienes al poner el dedo en una toma de luz o tocar ambas clavijas cuando luchas con un enchufe, porque la corriente fluye a través de tu cuerpo y no solo entre tus dedos.

Un cable caliente suelto que toca el marco de un aparato puesto a tierra no solo se basará en que la corriente se desvíe a la varilla de tierra. (Dependiendo de la varilla de conexión a tierra, es posible que el disyuntor no se dispare y que el marco del aparato aún tenga un voltaje peligroso). En Canadá, la varilla de conexión a tierra de 6 pies y el Neutro están conectados entre sí en el panel del interruptor principal. La compañía eléctrica no proporciona un cable de tierra a la casa porque su cable neutral sin aislamiento está conectado a tierra en millones de lugares.

Necesitaba aprobar un examen del código de seguridad eléctrica de la universidad hace mucho tiempo, y recuerdo este punto: los casos conectados a tierra son ilegales en un laboratorio o entorno de trabajo donde hay terminales expuestos con voltajes activos. La razón es que sobrevives al tocar el voltaje vivo cuando no tocas la tierra al mismo tiempo. No sé si han cambiado ese código desde entonces.