El cable neutro es un componente esencial en los sistemas eléctricos y su importancia no debería pasarse por alto. Aunque a menudo se le resta importancia frente a otros cables de mayor voltaje, el cable neutro desempeña un papel crucial en garantizar la seguridad y eficiencia del suministro eléctrico. En este artículo, exploraremos en detalle la importancia del cable neutro y cómo su correcto uso puede marcar la diferencia en la funcionalidad de los dispositivos conectados a la red eléctrica.
En este artículo, analicemos qué es el cable neutro y su importancia en las instalaciones eléctricas. Si nos fijamos en la instalación eléctrica de una casa, normalmente tenemos dos hilos de cable, uno para fase y otro para neutro. El flujo de corriente entre el cable de fase, la carga y el cable neutro.
Adicionalmente, por seguridad, se instala un tercer cable que se llama tierra por donde se supone que no debe fluir corriente pero es un camino seguro en caso de que el cable de fase se dañe y entre en contacto con el chasis y no atraviese a las personas.
El hilo neutro es el que permite el retorno de la corriente y sirve como conductor de retorno de la corriente que circula por los circuitos monofásicos. Por ejemplo: si una bombilla se conecta solo a la fase, no puede funcionar ya que no tiene neutro para que puedan circular los electrones.
En un sistema eléctrico, el «cable neutro» es una característica, no una especificación de fabricación.
El término neutro está asociado al hecho de que se utiliza como parte de un sistema de distribución de tensión alterna con una o más fases. En estos casos, un cable tiene un voltaje fijo (digamos cero) y el segundo cable tiene un voltaje variable (o fase) con respecto a este cable.
Por ejemplo, 220 voltios a 50 Hz o 110 voltios a 60 Hz. En la distribución trifásica se utilizan cables neutros y trifásicos, o solo cables trifásicos sin neutro.
¿Es correcto conectar el neutro de una instalación a tierra?
Si tenemos un suministro bajo de la empresa generadora de energía, generalmente tendremos tres fases y un neutro, y el neutro debe distribuirlo la empresa y debe estar conectado a tierra. El neutro del transformador en el lado secundario está conectado a tierra para la seguridad de las personas y los equipos.
Pero una vez que estemos en nuestra instalación interior, debe tener una toma de tierra independiente del neutro. Por lo tanto, los colores del cable son marrón, negro y gris para las fases, color azul para neutro, y el verde amarillo para tierra en la instalación eléctrica. Así se realizan casi todas las instalaciones de baja tensión. Por tanto, en principio, no es correcto que confundamos neutro y tierra en la instalación de nuestra casa.
¿Por qué un cable vivo en el sistema eléctrico de una casa nos daría una descarga eléctrica si lo tocáramos, pero uno neutral no lo haría?
El hilo neutro está al potencial de tierra, es decir, CERO potencial. El mismo potencial cero que tiene una persona cuando está de pie en el suelo. Por lo tanto, la diferencia de potencial eléctrico entre el neutro y una persona también es CERO, por lo tanto, no fluye corriente desde el neutro al cuerpo humano, y la persona no se electrocuta.
Sin embargo, la empresa distribuidora de energía debe tener el neutro conectado efectivamente a tierra. En lugares muy secos, la diferencia de potencial entre el Neutro y la Tierra suele superar los 10 o 20 Voltios AC, lo que hace peligroso tocar el cable neutro. Por lo tanto, la resistencia de tierra debe ser la mínima posible para tener la menor tensión entre neutro y tierra.
¿Por qué necesitamos un cable neutro?
Necesitamos dos conductores para la transmisión de energía eléctrica porque la corriente se genera solo cuando los electrones se mueven de un punto a otro. El conductor neutro proporciona el camino de retorno para el movimiento de los electrones y, por lo tanto, la corriente eléctrica fluye a través de la carga.
En un sistema eléctrico trifásico, la corriente del neutro es la suma vectorial de las corrientes de las tres líneas. Si el sistema de potencia es equilibrado, que la simetría de su onda en 120 grados eléctricos y con una carga lineal trifásica perfectamente equilibrada, la corriente de neutro es igual a cero. Sin embargo, si la carga está desequilibrada, el cable neutro lleva la corriente desequilibrada a través de él.
Diferencia entre cable neutro y cable de tierra
De acuerdo con el Código Eléctrico Internacional (IEC), la tierra se llama tierra de protección (PE), y el neutro es N.
Cable neutral
El neutro es un punto neutro entre diferentes fases. La tensión entre fases y neutro es menor que la tensión entre fases. El cable neutro transporta corrientes entre los circuitos de fase al neutro a través de la carga.
Cable de tierra
El cable de tierra no es parte del circuito eléctrico. Sirve para proteger el equipo y los usuarios en caso de falla eléctrica. El cable de tierra devuelve corrientes al transformador para eliminar las diferencias de potencial en los objetos metálicos expuestos. Una tierra bien conectada previene un accidente al hacer que el relé de protección diferencial o el relé de falla a tierra se disparen al detectar la fuga.
¿Por qué se debe poner a tierra el neutro en una instalación eléctrica?
El punto neutro está conectado a tierra por razones de seguridad. El neutro proporciona seguridad tanto a los humanos como a los equipos. En el caso de fallas de aislamiento, la corriente de desequilibrio fluye y el conductor neutro transporta esta corriente de desequilibrio. El dispositivo de protección que detecta la corriente del cable neutro dispara el disyuntor y aísla la sección defectuosa.
También asegura que la tensión entre fase y tierra sea la misma que entre fase y neutro (parece una obviedad pero no). Cuando el neutro no está conectado a tierra, un alto voltaje de un transformador defectuoso o un rayo puede elevar el voltaje entre fase y tierra, y el alto voltaje inducido puede causar fallas en el aislamiento.
En algunas instalaciones se utiliza el neutro flotante, que permite detectar fallos de aislamiento antes de que se produzca una fuga.
Importancia del cable neutro
Los siguientes son la importancia del cable neutro.
- El cable conectado al punto neutro crea una diferencia de potencial que permite que la corriente eléctrica pase por el conductor de fase. El flujo de corriente eléctrica se establece en el conductor de fase porque el cable neutro tiene potencial cero. La función principal del cable neutro es proporcionar un camino a la corriente de fase para una carga monofásica. Y, el conductor neutro transporta la corriente de fase desequilibrada en un sistema trifásico de 4 hilos.
- Para la transmisión de energía eléctrica, debe existir una diferencia de voltaje. La corriente puede fluir en dos conductores solo si existe una diferencia de voltaje. La diferencia de potencial entre la fase y el neutro provoca el movimiento de los electrones desde el potencial más bajo al potencial más alto. Como resultado, la corriente fluye desde la fuente de alimentación a la carga y la corriente regresa a la fuente a través del cable neutro. Así, la diferencia de voltaje entre el cable de fase y el cable neutro provoca el flujo de corriente eléctrica.
- Los cables neutros permiten que la corriente regrese y sirven como conductor de retorno. Así, sin hilo neutro, la corriente eléctrica no completa su recorrido.
La importancia del cable neutro es primordial en la instalación eléctrica y la selección del tamaño del cable neutro y otros factores deben tenerse en cuenta durante el diseño del sistema.
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