La tensión y la toma de tierra en los aparatos eléctricos

Una introducción a gran escala de la técnica electrónica de uso cotidiano puso de manifiesto la existencia de un problema actual, que radica en la necesidad de la introducción de los dispositivos que permitan mejorar su seguridad tanto ecológica como técnica, su facilidad de manejo, y a la vez, su uso y adaptabilidad. Uno de los problemas a resolver aquí es él de la toma de tierra y de la protección de los aparatos electrónicos.

Como se sabe, la mayoría de los aparatos electrónicos son fuentes de la radiación electromagnética que abarca una amplia gana de frecuencias. Como por ejemplo: el PC genera un campo electromagnético que se caracteriza por una gama muy compleja de frecuencias a partir de 5Hz y hasta 1000MHz y más, mientras que la radiación de los monitores de los PC pueden variar desde 5Hz y hasta 400KHz, con la tensión del campo eléctrico de 1,0 v/m hasta 75 v/m y más, medidas a la distancia de 50cm de la pantalla del monitor (siguiendo la línea de eje). Las oscilaciones de su intensidad dependen de la marca del monitor y de las condiciones de su uso. La existencia y la calidad de la toma de tierra de todos los elementos del ordenador desempeñan el papel determinante con el fin de poder disminuir la intensidad de la radiación.

Como ejemplo, a la distancia de 50cm de la pantalla el valor de la carga electrostática (del campo) oscila de 400 – 500 v hasta 25kv/m, medida con la toma de tierra y sin la misma. El valor del campo eléctrico inclusive en el área del teclado puede llegar a 10 – 12kv/m. Ha sido demostrado que con el fin de reducir la intensidad del campo eléctrico hasta el valor de = 3 v/m (ƒ de 5Hz hasta 2KHz) es suficiente contar con la toma de tierra segura. Dicho valor está por debajo del nivel límite admisible de acuerdo con la norma MPRII: Fig. 1(3) A la vez, la falta de la toma de tierra aumenta la intensidad del campo eléctrico hasta alcanzar el valor de100- 110 v/m (a la distancia de 50 cm. de la pantalla del monitor), lo que supera en varias veces el valor admisible: Vea Fig. 1 (2). Todas las mediciones han sido efectuadas con el ordenador totalmente apagado. Su contraste y su brillo corresponden a los ajustes promedios.

Valorando los resultados de las mediciones del ordenador conectado sin la toma de tierra y que no ha sido conectado totalmente (o sea, sólo con el cable de alimentación conectado al enchufe de la red eléctrica, sin toma de tierra, lo cual corresponde a la imitación de la pérdida de contacto en la toma de tierra), el valor del nivel de la radiación del campo eléctrico también supera las normas establecidas – vea Fig. 1 (1).Las primeras series de los monitores fabricados al principio requieren una serie de medidas adicionales para la protección del ser humano de la acción nociva de la radiación electromagnética.
Por ejemplo: la utilización del filtro de protección de la pantalla del monitor está justificado sólo en caso de que exista una toma de tierra para éste. Sin contar con la toma de tierra, este filtro puede convertirse en una fuente de radiación adicional (debido a la reflexión excesiva de las ondas electromagnéticas).

El análisis del uso de los aparatos electrónicos y, en particular, de los ordenadores, demuestra lo siguiente:

1. El trabajo con los ordenadores u otros equipos electrónicos que no poseen la toma de tierra puede llevarnos a una estimación errónea de los parámetros de su seguridad.

2. La mayoría de los filtros de seguridad instalados en los monitores no pueden conectarse a los contactos de la toma de tierra debido al hecho de su ausencia en las proximidades del monitor. Si alguien intenta conectar el filtro a la toma de tierra existente en el enchufe de la red eléctrica o en el panel trasero del procesador del ordenador, equipado con la toma de tierra, se han de tomar unas medidas de seguridad especiales para evitar lesiones ocasionadas por la corriente eléctrica.

3. Constantemente sigue creciendo el número de los equipos adicionales que requieren la toma de tierra correspondiente, lo cual exige la creación de los dispositivos especiales para su correcta conmutación. En el presente el problema planteado se resuelve, en parte, gracias a unas conexiones correctas de los aparatos electrónicos con la ayuda de los enchufes habituales con la toma de tierra por contacto. No obstante estos enchufes están desprovistos de la indicación de la existencia de la toma de tierra

El dispositivo ISTOK® BCN-ICE está destinado a controlar la toma de tierra, la tensión y el neutro en la red eléctrica así como la disminución de las interferencias de alta frecuencia.
Este tiene forma de clavija eléctrica estándar con toma de tierra y tiene contactos eléctricos para la conexión de un esquema electrónico con el enchufe eléctrico estándar con toma de tierra.

Posee dos indicadores, de manera que puede indicar la existencia o la ausencia de tensión en la red eléctrica (línea-neutro) de neutro y de toma de tierra. En caso de aparición de desperfectos en la red, tales como un mal contacto en la red eléctrica, pérdida temporal de contacto con la fase, con neutro o con toma de tierra, se manifestará en forma de parpadeo o iluminación débil de los indicadores (diodo LED)

La existencia en el esquema eléctrico del bloque de limitador de la tensión (de los vareadores “varistores”) limita las interferencias de corta duración en forma de la subida de la tensión de hasta 4 – 6kv en cortos períodos de tiempo (10¯6 – 10‾9 segundos).

La existencia del filtro de capacidad limita la amplitud de la señal de salida en las frecuencias comprendidas entre 100KHz y 100MHz.

La característica particular del filtro – indicador es su total autonomía y la ausencia de cables eléctricos exteriores. Este puede ser utilizado como un elemento adicional de protección para cualquier tipo de alargadores de múltiples enchufes, incluyendo el primero a contar desde la entrada de la señal eléctrica

Para más información sobre ISTOK® BCN ICE, puede consultar la página correspondiente del apartado de Productos:
Dispositivo de conmutación para los aparatos electrónicos domésticos para la indicación y protección de la tensión y de la toma de tierra en la red eléctrica – ISTOK® BCN ICE 

Nikolai Klykov