Ensayo Sistema Puesta a Tierra

SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA
- TEORÍA, DISEÑO, MEDICIÓN y MANTENIMIENTO -
3. Puesta a Tierra de Equipos Electrónicos y de Comunicaciones

Índice

En los siguientes párrafos, se utiliza el frase "equipo electrónico" como sinónimo de aquel aparato que contiene circuitos integrados de alta densidad, conocidos como VLSI. Como ejemplos de ellos, tenemos a nivel doméstico y comercial:computadoras, sistemas de entretenimiento y, sistemas de comunicaciones. A nivel industrial: computadoras, CNCs, sistemas de control y de comunicaciones.
Por lo tanto, la frase "equipo electrónico" puede ser sustituida por cualquier de dichos aparatos.
3.1 TRANSITORIOS E INTERFERENCIAS [3.4].
Los equipos electrónicos no trabajan satisfactoriamente cuando se presentan transitorios o interferencias.Transitorios.- La causa mayor de fallas de los componentes electrónicos de los puertos de interconexión de datos, y los de control en bajo voltaje, es el sobre-esfuerzo eléctrico que usualmente se origina en los transitorios causados por: (1) las descargas atmosféricas; (2) por las maniobras de interrupción de cargas inductivas, o; (3)  por descargas electrostáticas. Este sobre-esfuerzo es causadopor voltajes de una magnitud de decenas de volts a varios miles de volts y, con duración de unas decenas de nanosegundos a unas centenas de microsegundos. Los que se conocen normalmente como "picos" de voltaje".
Ningún cable enterrado, ni siquiera de potencia, es inmune a los transitorios provocados por los rayos.
Los transitorios se eliminan mediante componentes conectados a la tierra delsistema. Ver: 3.3 PROTECTORES DE CABLES DE INSTRUMENTACIÓN Y DE COMUNICACIONES.
Las corrientes provocadas por las descargas atmosféricas prefieren viajar por conductores metálicos más que por la simple tierra, porque representan un camino de menor impedancia. Ésto destruye el aislamiento. Además, los rayos también causan una diferencia de potencial entre el blindaje y los conductores internos [3.9]que puede destruir componentes electrónicos en la interconexión, ya que los cables y sus circuitos de conexión deben soportar los voltajes máximos que se puedan obtener entre los extremos de los cables. Cuando es muy grave el problema debido a estar interconectando los cables dos sistemas de tierra diferentes, como en el caso de un sistema de control distribuido, los conductores se prefieren deltipo de fibra óptica. Otra solución utilizada es el interconectar los distintos sistemas de tierra de una industria o edificio mediante conexiones a una red de tierra perimetral adicional, para lograr el mismo potencial a tierra en cualquier lado.
Interferencia causada por armónicas.- Las armónicas se generan en fuentes de poder de tipo conmutada de computadoras, y en los variadores de frecuencia[3.9] entre otros lugares. Su efecto en los equipos electrónicos se mitiga incrementando calibres de conductores, cambiando el diseño y configuración del transformador de alimentación y, usando filtros activos. Los filtros pasivos compuestos de capacitores e inductores no son generalmente efectivos (excepto como protección de bancos de capacitores) porque la frecuencia de corte del filtro tieneque ser muy cercana a la fundamental, lo que es prácticamente imposible de diseñar en un filtro de este tipo [3.3].
Interferencia en radiofrecuencia.-  La interferencia por radiofrecuencia, RFI por sus siglas en inglés, es causada principalmente por transmisiones radiales. Sin embargo, este tipo de interferencia también es producida por los componentes electrónicos  trabajando a altas frecuencias.En los equipos electrónicos su efecto se minimiza  con un buen blindaje en cables y en los mismos equipos. Aunque, la mejor manera de acabar con la RFI es blindar el ruido directamente en su fuente. Los blindajes mencionados para ser efectivos se deben conectar a la tierra del sistema. Ver: 3.2 CABLES, PANTALLAS Y CANALIZACIONES
Interferencia electromagnética.- Este tipo de interferencia,...