Vamos a comentar del término comúnmente utilizado y que a menudo produece confusión que es la puesta a tierra. Realizar una correcta conexión a tierra es una medida de seguridad fundamental en todos los sistemas e instalaciones eléctricas, y junto con ello identificar claramente la simbología de la puesta a tierra en los planos y equipos.
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Hay varios nombres para la conexión a tierra, dependiendo en el área de trabajo o páis que te encuentres.. Por ejemplo se menciona, la conexión a tierra, la conexión a tierra común, la conexión a tierra analógica, la conexión a tierra digital y la conexión a tierra de los instrumentos sólo por nombrar algunos. Por lo anterior es importante tener claro que simbolo utilizar.
Observe que en la imagén anterior hemos utilizado un símbolo eléctrico para la toma de tierra, este símbolo es probablemente el más mal utilizado en los esquemas eléctricos.
Los símbolos utilizados para la conexión de puesta a tierra se encuentran en el documento de la Comisión Electrotécnica Internacional IEC 60417 Graphical Symbols for Use on Equipment .
Por ejemplo el símbolo N° 5017 es el símbolo de la toma de tierra. La IEC 60417 define los siguientes simbolos, ver imagen.
La duda es cuando aplicar estos símbolos de tierra, lo conveniente es consultar la norma IEC 60204 "Seguridad de las máquinas. Equipo eléctrico de las máquinas", Parte 1: Requisitos generales. Esta norma dice lo siguiente sobre los símbolos de tierra:
Para cada fuente de alimentación, el borne para el conductor de protección exterior deberá identificarse mediante el marcado con las letras PE con el fin de evitar confusiones en el(los) punto(s) de conexión entre la máquina y la instalación fija. Los otros bornes utilizados para la conexión de los componentes o subensamblajes de la máquina al circuito de protección equipotencial de la máquina deberán ser identificados, bien con el símbolo gráfico N°5019, bien con las letras PE, prefiriéndose el símbolo gráfico, o bien utilizando una combinación bicolor VERDE Y AMARILLO.
Nótese la preferencia por el uso del símbolo símbolo 5019 en la última cita sobre el uso de las letras "PE". Creo que esto se hizo para tener un lenguaje completamente simbólico para identificar los componentes en lugar de utilizar letras que no se traducen bien en otros idiomas. Queda claro con usar el simbolo N° 5019, tambien la misma norma realiza una indicación para el simbolo N° 5020:
Conexión a un potencial de referencia común.............El diseño de las conexiones de unión deberá ser de tal forma que la impedancia respecto a la tierra de referencia sea lo más reducida posible. Estos puntos de conexión deberán identificarse mediante el símbolo N° 5020
El simbolo N° 5020 hace referencia a un punto de referencia común del equipo. A veces podemos ver que en la practica el símbolo de tierra N° 5017 se utiliza incorrectamente en los esquemas electrónicos. La intención es simbolizar una tierra común y puede que no esté conectada a tierra directamente.
Referente al simbolo N° 5018, se tiene:
Deberá utilizarse, si es necesario, la unión equipotencial a un punto único conectado directamente a un punto tan próximo como sea posible al borne PE o a su propio borne a fin de asegurar su conexión a un conductor exterior de tierra sin ruido a fin de minimizar las perturbaciones. Este último borne deberá identificarse mediante el símbolo N° 5018.
Se entiende que el simbolo N° 5018 deberá asignarse al punto de conexión que este mas próximo electricamente al puesta a tierra del sistema, y que minimice el rudio.
Hemos hablado de la IEC, pero desde una perspectiva estadounidense, se podría pensar en mirar el Código Eléctrico Nacional NFPA 70 para obtener orientación sobre este tema. En mi caso no lo recomiendo ya que este código solo muestra el uso símbolo N° 5019 de tierra. El código NFPA 70 indica que se trata de una "nota informativa" y que es "un ejemplo de un símbolo utilizado para identificar el punto de terminación punto de terminación de un conductor de equipo". Estas palabras dejan ABIERTA la duda para preguntarse por los demás símbolos
Hoy en dia la ISO y la IEC están creando un lenguaje global para la seguridad y la identificación, en el caso de la ISO esta el estandár ISO 7000 – Símbolos gráficos para usar en equipos.
Este es un ejemplo típico de una pequeña parte de un gran circuito electrónico alojado en un equipo. Hay cuatro símbolos de tierra que pueden o no estar conectados a tierra. Pero pretenden indicar un punto de tierra común. Sabemos que si medimos la tensión desde el punto A a cualquiera de estos puntos de tierra común, mediremos +15 voltios. Lo ideal sería que el circuito estuviera cableado con todas las vías de retorno a la fuente de alimentación conectadas en un punto. Por desgracia, esto no suele ser práctico. En este caso los puntos 1 a 4 no están conectados a la toma de tierra, sino que están conectados a una toma de tierra común, sería más apropiado utilizar el símbolo IEC 60417 5020 . Este símbolo sugiere que los puntos están conectados a una reqgleta o terminal de carcasa.
Esto plantea una pregunta interesante... ¿Están todos los componentes conectados a un potencial de tierra común y en un punto del equipo, o están conectados a varios lugares? Desafortunadamente, el esquema no proporciona esa respuesta. El esquema no proporciona ninguna pista sobre las conexiones físicas.
Los esquemas industriales indican los puntos de conexión a tierra y suelen ofrecer más detalles, pero los puntos de conexión física siguen siendo un misterio.
En este ejemplo esquematico en un armario de control, hay varios símbolos de tierra. Eléctricamente esto significa que todos estos puntos están supuestamente al mismo potencial de tensión de 0V. A partir de estos diagrmas, no podemos determinar dónde están conectadas físicamente estas tierras en el armario de control. Esto nos lleva a un término llamado Loop de tierra.
Un Loop de tierra es una ruta de corriente eléctrica no deseada que puede causar estragos en los equipos o sistemas de control de procesos mediante la introducción de ruido eléctrico no deseado. Estos loop de tierra no deseados se crean cuando dos puntos supuestamente conectados no están al mismo potencial eléctrico. Es entonces cuando la Ley de Ohm toma el control y crea un flujo de corriente eléctrica entre estos dos puntos.
Desafortunadamente, en las grandes plantas industriales, la puesta a tierra de múltiples puntos es la realidad, y la posibilidad de que se produzcan bucles de tierra es alta. Con tantas conexiones referenciadas a tierra dentro de una instalación, las posibilidades de necesitar más de un punto de tierra son altas.
A continuación dejamos las referencias de los símbolos de puesta tierra en formato word y autocad, ya que anteriormente unos colegas los han solicitado.
Puesta a tierra símbolo AutoCAD
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