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La toma de tierra: ese extraño ruido que molesta

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Muchas veces nos olvidamos de la toma de tierra, elemento indispensable para cualquier equipo eléctrico que, además, cuida por nuestra seguridad.

Texto: Ramon Sendra

Hemos hablado muchas veces de la incidencia en el resultado final de nuestra instalación de aspectos que no tienen nada que ver con los propios equipos. Por ejemplo, Luis Llana nos deleitó con una serie de artículos básicos sobre acústica, en los que veíamos algunos de estos aspectos, o también sabemos que la distinta colocación de las cajas acústicas mejoran o empeoran la audición. Aunque hay también otro tema importante que, muchas veces, pasa desapercibido a nuestros ojos: la corriente. Todos los equipos electrónicos necesitan de corriente para su uso y la gran mayoría recurren al “enchufe”. A menos que haya necesidad de portabilidad (como los mandos a distancia) y sea posible recurrir a fuentes agotables (como las pilas o baterías recargables, aunque su coste por voltio es mucho más caro), lo mejor y más habitual es conectarlos a la red eléctrica. Hoy en día podemos encontrar un enchufe en nuestra casa casi en cualquier rincón, un lujo al que nos hemos acostumbrado con demasiada facilidad. Sabemos que la corriente se “transmite” mediante dos cables, formando un bucle infinito necesario para que ésta (voltios y amperios) nos sea útil. Pero hay un tercer cable, también imprescindible, que nos ofrece la seguridad de no quedar literalmente “enganchados” cuando se produce alguna descarga eléctrica accidental: la toma de tierra. Aun así, hay quien sólo ha sabido de su existencia cuando su equipo reproducía sonidos extraños o su proyector tenía unas molestas franjas continuas en pantalla. ¿Es culpa de la toma de tierra? Si da esos problemas, ¿por qué no prescindimos de él? Que a nadie se le ocurra esto. Hay otros métodos.

La energía es imprescindible a día de hoy. Todo tiene enchufes o un zócalo para instalar baterías o pilas. La forma de energía más barata es la eléctrica, barata en conseguirla, transformarla y distribuirla, aunque los costes de instalación, en su momento, son bastante caros. Pero, además, ofrece un rendimiento superior a la energía térmica, utilizada a principios del siglo pasado en plena revolución industrial. Nos cuesta muy poco conseguir energía eléctrica: centrales hidroeléctricas, termoeléctricas, nucleares, solares, eólicas, mareomotrices, geotérmicas, etc. De su origen, a nuestro hogar, en un simple enchufe de plástico con quien nos hemos acostumbrado a vivir. Podríamos decir que incluso necesitamos de él. Desde que nos levantamos estamos rodeados de aparatos eléctricos: despertadores, cafeteras, calentadores de agua, ascensores, puertas eléctricas, teléfonos móviles, ordenadores, luces, cocinas, neveras..., y nuestro equipo de cine en casa, el estéreo y el proyector de vídeo. Estoy seguro de que a muchos de ustedes les habrá dado un calambre alguna vez y, no menos importante, siguen vivos para explicarlo. ¿Cómo puede ser? Y lo que es más significativo, ¿qué tiene que ver esto con nuestra afición?

Toda instalación eléctrica actual necesita de tres cables. Todos hemos visto alguna vez los cuatro cables que pululan por nuestra ciudad colgados por las fachadas de la calle (aunque, por razones estéticas, muchos consistorios, por fin, han decidido ir soterrándolos). Antaño, aunque todavía es algo común, se utilizaba para la distribución eléctrica una configuración trifásica de 220 V. Trifásica significa “tres fases”, aunque los cables son cuatro: falta definir el neutro. Cada una de esas fases tienen un potencial de 120 V, mientras que el neutro tiene un potencial de 0 v. De hecho, el neutro es como la “toma de tierra” de la central eléctrica de turno. Para conseguir corriente nos es necesario un bucle que permita la circulación de los electrones. Eligiendo una de esas fases y el neutro conseguimos una diferencia de potencial de 120 V: ya tenemos corriente. Muchos recordarán esa época en que todavía se tenía que saber si el enchufe era de 120 ó 220 V. Hoy en día, en nuestro continente, todos los equipos funcionan a 220 V, en aras de una estandarización que permitiese ahorrar costes en la fabricación de componentes eléctricos. Para conseguir 220 V en nuestro hogar con el sistema trifásico de antes se “pinchaba” entre dos fases, obteniendo el voltaje deseado. Poco a poco se ha ido cambiando el trifásico de 220 V al de 380 V, necesario por un lado para el sector industrial que cada vez más demandaba máquinas más potentes, a la par que permitía en los hogares conseguir los 220 V deseados. Ahora hemos vuelto a conectarnos al neutro, ya que cada fase tiene un voltaje, para que nos entendamos, de 220/240 V (si nos conectásemos entre dos fases tendríamos los 380 V que utiliza la industria o el ascensor de nuestra finca).



LA TOMA DE TIERRA: UN ALIADO EN CASA



¿Se acuerdan de ese día seco y soleado en el que, al tocar la puerta de la nevera, han recibido una descarga? Nuestro cuerpo es conductor de la corriente pero si está seco incluso puede actuar como una pila recargable. Nos cargamos constantemente de energía estática y ésta, como cualquier tipo de energía y como todo elemento de la naturaleza, persigue un estado normal: el reposo. Una carga eléctrica quiere, literalmente, descargarse y siempre está en búsqueda del diferencial 0: la Tierra. Por eso caen rayos en las tormentas, las nubes se cargan eléctricamente y nuestro mundo, con potencial 0 V, atrae esa corriente en forma de rayo.

Cuando la corriente eléctrica sale de su cauce habitual (por ejemplo, por el mal funcionamiento de un equipo al aparecer un cruce accidental) busca una salida al punto de menor voltaje. Si en ese momento colocamos accidentalmente nuestra mano y recordando que somos conductivos, es posible que la corriente nos traspase en la búsqueda del punto de menor voltaje: el suelo. El resultado puede ser nefasto y acabar con nuestra vida. Amén de diseñar bien los circuitos y fuentes de los equipos, el sistema más seguro de protección contra las descargas eléctricas en nuestro hogar es la toma de tierra. De esta manera ofrecemos a todos los equipos un punto de fuga “obligado” que atraerá, generalmente, todas las corrientes perdidas.

La toma de tierra es tan sencilla como su propio nombre indica. Todas las fincas tienen en su instalación un punto de voltaje 0, normalmente en el suelo del terreno formado por una serie de varillas de cobre rodeadas de material conductivo. La intención es que ése sea el punto de menor voltaje posible. Por suerte, todo esto está regulado de forma explícita desde hace años, por lo que nuestra integridad suele estar asegurada desde hace muchos años. Hay un elemento al que tampoco podemos hacer oídos sordos: el diferencial.

Al lado de los diferentes magnetotérmicos de nuestro hogar (para entendernos, unos interruptores algo más sofisticados de lo habitual) encontramos el diferencial. Éste es uno de los interruptores de seguridad más importantes de nuestra casa. Su circuito analiza constantemente la intensidad de la corriente del bucle (entrada y salida). Por cierto, sepan que no nos “pellizcan” los voltajes, sino los amperios (o intensidad). Cuando la intensidad de entrada es superior al de la salida es que parte de la corriente se está “fugando” de nuestra instalación, por lo que el diferencial corta el suministro de energía de manera inmediata. En el ámbito doméstico está establecido que “saltará” cuando la diferencia de potencial sea igual o superior a 30 mA y ejecutará el corte en menos de 50 ms. Esto no nos evitará un enorme susto, pero sí la muerte. El sistema no puede detectar la peligrosa fuga si no hay una toma de tierra, ya que en este caso caso, la corriente no encuentra camino de salida estando a la espera de descargar todo su potencial en nuestro cuerpo. Pero ¿qué tiene que ver esto con nuestra afición?

A veces hemos escuchado en nuestro equipo un molesto ruido, grave y continuo, o esporádico cuando, por ejemplo, alguien enciende una luz al otro lado de la casa. ¿Qué está pasando? Si no tenemos instalación de toma de tierra, lo primero, y primordial, es instalar una, y esto sólo se puede hacer con la visita de un profesional, cosa que recomendamos vivamente. Pero si existe una toma de tierra tampoco nos libramos del problema. Hay dos posibilidades: una mala instalación de los equipos o, lo más seguro, que la toma de tierra no tiene el potencial neutro necesario. Ya hemos visto que la corriente busca el menor potencial para anticipar su recorrido, y si hay algún punto en nuestra instalación cuyo potencial es menor al de tierra la corriente se dirige a él irremediablemente. Puede ser el amplificador o, peor aún, nuestro cuerpo (que está “conectado” al suelo, otra toma de tierra) cuando tocamos el nivel de volumen del amplificador, por ejemplo. Cuando esto ocurre bien puede ser debido a que hemos configurado, sin querer, un bucle entre todos los equipos de nuestro hogar, incluyendo no sólo los audiovisuales, sino el resto de electrodomésticos como la nevera, las luces o el secador de pelo. Cada vez que conectamos un equipo con otro (cables de audio, vídeo, etc.) lo hacemos también desde un punto de vista eléctrico. Esto incide en el camino de la corriente despreciada (incluyendo las fugas a masa, que no son más que corrientes de pequeño voltaje que pierden muchos circuitos, pero que se disipan en la masa en forma de calor) y puede provocar molestos defectos en la reproducción: ruidos aleatorios o constantes en el audio o artefactos en la imagen de vídeo.



CÓMO SOLUCIONARLO



Lo primero, como hemos dicho antes, verificando la correcta toma de tierra, algo que haremos junto a nuestro lampista o eléctrico profesional al lado. Pero también podemos tener la precaución de comprobar que todos los aparatos conectados tienen bien su toma de tierra y no forman bucles. Las pérdidas o fugas de un lector de DVD-Video, por ejemplo, serán mucho menores a las de un amplificador de potencia. Éste trabaja con mayores voltajes y amperios para mover, literalmente, los conos de un altavoz. Por lo tanto, el amplificador necesita de una toma de tierra segura y fiable. Una manera de evitar los ruidos y artefactos es “levantando” la toma de tierra. De esta manera rompemos el bucle que hace que la corriente parásita incida en los equipos, pero es una medida totalmente desaconsejable puesto que tenemos la posibilidad de que cualquier fuga eléctrica dañina acabe recorriendo nuestro cuerpo. Sin duda, nunca, absolutamente nunca, deberíamos pensar en levantar tierras a no ser que tengamos la certeza de que un equipo está conectado a otro incluyendo su masa. En este caso sí es apropiado, e incluso recomendable, dejando al “aire” el equipo con menos riesgo de electrocutación (una fuente o un procesador, no en cambio un amplificador o un visualizador). De esta manera obligamos a que las fugas de corriente pasen únicamente por un punto: de la fuente pasarán al amplificador por su enlace y de éste a la toma de tierra correspondiente. Así se evita el bucle, se eliminan los ruidos y podremos disfrutar al 100 % de nuestro equipo.