¿Qué tiene que ver la conexión a tierra con la seguridad de la soldadura por arco?


La conexión a tierra de circuitos eléctricos es una práctica de seguridad que está documentada en varios códigos y normas. Una configuración típica de soldadura por arco puede constar de varios circuitos eléctricos. La aplicación y el mantenimiento de métodos de conexión a tierra adecuados dentro del área de soldadura es importante para promover la seguridad eléctrica en el lugar de trabajo. Los procesos asociados, como el corte por plasma, también se beneficiarán de una conexión a tierra adecuada. Se discuten los temas importantes de puesta a tierra en un entorno de soldadura típico.

Tierra de la máquina de soldadura
Las máquinas de soldar que utilizan una disposición de enchufe y cable flexible o las que están conectadas permanentemente a un sistema de suministro eléctrico contienen un conductor de conexión a tierra. El conductor de puesta a tierra conecta la carcasa metálica de la máquina de soldar a tierra. Si pudiéramos rastrear el cable de conexión a tierra a través del sistema de distribución de energía eléctrica, encontraríamos que está conectado a tierra, y generalmente a través de una varilla de metal clavada en la tierra.

El propósito de conectar la caja del equipo a tierra es asegurar que la caja metálica de la máquina de soldar y la tierra tengan el mismo potencial. Cuando tienen el mismo potencial, una persona no experimentará una descarga eléctrica al tocar los dos puntos. La conexión a tierra del gabinete también limita el voltaje en el gabinete en caso de que el aislamiento falle dentro del equipo.

La capacidad de transporte de corriente del conductor de puesta a tierra se coordina con el dispositivo de sobrecorriente del sistema de suministro eléctrico. La coordinación de la ampacidad permite que el conductor de puesta a tierra permanezca intacto incluso si hay una falla eléctrica dentro de la máquina de soldar.

Algunas máquinas de soldar pueden tener un diseño de doble aislamiento. En este caso, no se requiere una conexión de conductor de tierra. Este tipo de máquina de soldar se basa en un aislamiento adicional para proteger al usuario de los golpes. Cuando hay doble aislamiento, se identifica con un símbolo de "caja dentro de una caja" en la placa de características.

Para las máquinas de soldar pequeñas que utilizan un enchufe en el extremo de un cable de alimentación, la conexión del conductor de tierra se realiza automáticamente cuando la máquina de soldar se conecta al receptáculo. La clavija de conexión a tierra del enchufe hace una conexión dentro del receptáculo. No se recomienda el uso de adaptadores que eliminen eficazmente la conexión de clavija de conexión a tierra en el enchufe. Además, no corte ni retire la clavija de conexión a tierra del enchufe. Todo el beneficio de seguridad del conductor de puesta a tierra se pierde sin la conexión.

Los probadores de circuitos de receptáculos verificarán fácilmente la continuidad del conductor de conexión a tierra. Los probadores de circuitos de receptáculo para circuitos de 120 voltios están disponibles en tiendas de suministros eléctricos o ferreterías; Estos dispositivos de prueba económicos se conectan a una toma de corriente. Las luces indicadoras muestran si el circuito de puesta a tierra está disponible en la salida, así como otras pruebas de circuito. Si el dispositivo de prueba muestra la ausencia de una conexión a tierra u otro problema de circuito, llame a un electricista calificado para obtener ayuda. Esta es una prueba simple y debe realizarse periódicamente. Consulte con un electricista calificado para probar circuitos de más de 120 voltios.

Tierra de la pieza de trabajo
El circuito de soldadura consta de todo el material conductor a través del cual se pretende que fluya la corriente de soldadura. La corriente de soldadura fluye a través de los terminales de la máquina de soldar, cables de soldadura, conexión de la pieza de trabajo, pistola, antorcha, portaelectrodos y pieza de trabajo. El circuito de soldadura no está conectado a tierra dentro de la máquina de soldar, pero está aislado de tierra. ¿Cómo conectamos a tierra el circuito de soldadura?

 

De acuerdo con ANSI Z49.1, "Seguridad en procesos de soldadura, corte y afines", la pieza de trabajo o la mesa de metal sobre la que descansa la pieza de trabajo debe estar conectada a tierra. Debemos conectar la pieza de trabajo o mesa de trabajo a un suelo adecuado, como un marco de construcción de metal. La conexión a tierra debe ser independiente o separada de la conexión del circuito de soldadura.

La conexión a tierra de la pieza de trabajo tiene un beneficio similar a la conexión a tierra del gabinete de la máquina de soldar. Cuando la pieza de trabajo está conectada a tierra, tiene el mismo potencial que otros objetos conectados a tierra en el área. En caso de falla de aislamiento en la máquina de soldadura por arco u otro equipo, el voltaje entre la pieza de trabajo y tierra será limitado. Tenga en cuenta que es posible tener una pieza de trabajo sin conexión a tierra, pero esto requiere la aprobación de una persona calificada.


La conexión de la pieza de trabajo no es una abrazadera de tierra
"Abrazadera de tierra" y "cable de tierra" son términos comunes utilizados por muchos soldadores. La pieza de trabajo se conecta a un cable de soldadura típicamente por medio de una abrazadera cargada por resorte o una abrazadera de tornillo. Desafortunadamente, muchos soldadores llaman incorrectamente una conexión de pieza de trabajo "abrazadera de tierra" y el cable de la pieza de trabajo se llama incorrectamente "cable de tierra". El cable de soldadura no trae una conexión a tierra a la pieza de trabajo. La conexión a tierra está separada de la conexión de la pieza de trabajo.

Tierra de alta frecuencia
Algunas máquinas de soldar utilizan circuitos de arranque y estabilización que contienen un voltaje de alta frecuencia. Esto es común en las máquinas de soldadura de gas inerte de tungsteno (TIG). El voltaje de alta frecuencia puede tener componentes de frecuencia que se extienden hasta la región de megahercios. Por el contrario, el voltaje de soldadura puede ser tan bajo como 60 Hertz.

Las señales de alta frecuencia tienden a irradiar fuera del área de soldadura. Estas señales pueden causar interferencias con la recepción de radio y televisión cercana u otros equipos eléctricos. Un método para minimizar la radiación de señales de alta frecuencia es conectar a tierra el circuito de soldadura. El manual de instrucciones de la máquina de soldar tendrá instrucciones específicas sobre cómo conectar a tierra el circuito de soldadura y los componentes en el área circundante para minimizar el efecto de radiación.

Conexión a tierra del generador de soldadura portátil y montado en un vehículo
Los generadores de soldadura por arco portátiles y montados en vehículos a menudo tienen la capacidad de suministrar energía auxiliar de 120 y 240 voltios. Estos generadores se utilizan en ubicaciones remotas lejos de un sistema de distribución de energía eléctrica. Por lo general, no se dispone de una conexión a tierra adecuada para la conexión. ¿Debe conectarse a tierra el bastidor del generador?

Las reglas para la conexión a tierra dependen del uso y diseño específicos del generador de energía auxiliar. La mayoría de las aplicaciones pertenecen a una de las dos categorías que se resumen a continuación:

1. Si se cumplen todos estos requisitos, entonces no es necesario conectar a tierra la estructura del generador:

• El generador está montado en un camión o remolque.
• La energía auxiliar se toma de los receptáculos en el generador usando un arreglo de cable y enchufe
• Los receptáculos tienen un pin de conexión a tierra
• El bastidor del generador está unido o conectado eléctricamente al bastidor del camión o remolque

 

 

2. Si se cumple alguna de estas condiciones, entonces la estructura del generador debe conectarse a tierra:

• El generador está conectado a un sistema de cableado de instalaciones. Por ejemplo, para suministrar energía a una casa durante un apagón.
• La energía auxiliar está conectada directamente al generador sin el uso de cables ni enchufes.
• El resumen anterior no entra en detalles y se insta al lector a consultar sus códigos eléctricos locales y ANSI / NFPA 70, "Código Eléctrico Nacional" para conocer los detalles.

 

Tierra del cable de extensión
Los cables de extensión deben probarse periódicamente para verificar la continuidad de la tierra. Los cables de extensión llevan una vida dura mientras están en el suelo; están bajo los pies y son propensos a sufrir daños. El uso de un probador de circuito de receptáculo confirmará que todas las conexiones están intactas dentro del cable, enchufe y receptáculo.

Peligros de descarga eléctrica en el circuito de soldadura
Utilizar una conexión a tierra adecuada en el entorno de soldadura es una buena práctica, pero no elimina toda posibilidad de descarga eléctrica. El circuito de soldadura se energiza mediante voltaje de soldadura. Una persona recibirá una descarga si se convierte en la ruta eléctrica a través del circuito de soldadura. Se deben tomar precauciones para aislar el soldador del circuito de soldadura. Utilice guantes aislantes secos y otros medios aislantes. También mantenga el aislamiento en los cables de soldadura, portaelectrodos, pistolas y antorchas para brindar protección.

De manera similar, se puede evitar una descarga eléctrica que se origina en el sistema de suministro eléctrico. El mantenimiento adecuado del equipo eléctrico y los cables de extensión aislará al soldador de las fuentes eléctricas.

  

Fuentes de información

• American Welding Society, ANSI Z49.1: 2005 "Seguridad en procesos de soldadura, corte y afines".
• Asociación Nacional de Protección contra Incendios, NFPA 70, "Código Eléctrico Nacional", 2005.
• Sociedad Estadounidense de Soldadura, Hoja informativa de seguridad y salud No. 29, "Conexión a tierra de generadores de soldadura portátiles y montados en vehículos", julio de 2004.
• American Welding Society, AWS A3.0-2001, "Términos y definiciones estándar de soldadura".