Cómo construir una buena conexión de tierra para un estudio de grabación

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Este debate contiene 6 respuestas, tiene 2 mensajes y lo actualizó  Fourier hace 3 días, 13 horas.

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  • #17664

    sreko
    Participante

    Abro este hilo porque buscando información sobre ello no se encuentra fácilmente. En casi la mayoría de páginas web que hay, explican cómo clavar una pica de tierra y conectarla. Ahí se queda todo. No hay medidas específicas de ningún tipo para saber si la tierra es de buena calidad o no.

    Hablando con algún electricista conocido, ellos normalmente clavan la pica y miden la resistencia que hay con respecto al suelo. Si es alta, echan un caldero de agua de mar para que haya más conductividad o algún producto exclusivo para ello.

    Pero ahora que estoy construyendo mi propio estudio por mis propios medios querría dejar una buena toma de tierra.

    Sería suficiente con una sola pica de tierra? Es recomendable colocar más picas? Esto no sería contraproducente a la hora de posibles bucles de masa? Si se colocan varias picas habría que dejar la misma distancia de cable hasta el punto donde se unen?

    He abierto el hilo aquí porque nuestro querido Fourier se informa de todo este tipo de cuestiones y quizás pueda arrojar algo de luz en este aspecto jeje.

    Un saludo!

  • #17701

    Fourier
    Jefe de claves

    Hola Sreko, perdona la tardanza en responder, he estado un poco liado.

    A ver lo primero, si realmente quieres saber como hacer una buena instalacion de toma de tierra, yo no me limitaria a foros y blogs de internet. Iria a la biblia que es el libro de Giddings.

    Lo primero es sentar las bases de lo que es la toma de tierra. La toma de tierra y sus conductores tiene dos funciones:

    1) Establecer un sistema de seguridad en instalaciones electricas
    2) Establecer un potencial de referencia (que no tiene porque ser 0 voltios) estable, para las referencias internas de los equipos.

    La toma de tierra y sus conductores, no deberian tener una circulacion de corriente apreciable, en condiciones normales de funcionamiento, siendo las unicas corrientes que se originan es los conocidos lazos de tierra. Salvo estas corrientes, no deberian existir otras corrientes que circulan por estos conductores. En caso de averia en un sistema electrico, como puede ser que la fase se cortocircuite con una parte conductora como puede ser el chasis del equipo, la toma de tierra y sus conductores establecen un camino de retorno de baja impedancia, que evita que sea la persona en contacto con el chasis y el suelo, el que cierre el circuito.

    Por otro lado la tierra, al ser un elemento enormemente grande, es capaz de proveer suficientes cargas para mantener el potencial a cero o cercano a cero. Con lo cual es posiblemente el sitio mas adecuado para obtener una referencia para nuestros sistemas. De hecho en los equipos, la toma de tierra y la masa del circuito se unen en la fuente de alimentacion, siendo en este punto, donde se produce la union con la referencia universal. Si la tierra esta muy contaminada, existe la probabilidad, de eliminar esta union y dejar la masa flotada.

    La tierra se contamina, como fruto de las corrientes que circulan por sus conductores. Estas corrientes pueden ser por lazos de tierra o por las corrientes que se generan cuando los chasis de los equipos captan las interferencias electromagneticas y las drenan a tierra. Estas corrientes, recorren unos conductores con una determinada impedancia y crean diferencias de potencia que fluctuan con el tiempo, haciendo que se module el valor de tension de la tierra, que insiste que no tiene porque ser 0 voltios. Cuanto mas lejos este tu instalacion de la tierra del edificio, mayor sera la impedancia, y mayor sera la fluctuacion. Por todas estas razones es por las que, entre otras razones, como pueden ser las acusticas, se recomienda que los estudios se construyan en bajos o sotanos. Y ademas se suele recomendar que a la hora de diseñar un estudio, la sala de control, este lo mas cercana posible al punto de acometida del edificio, cosa que en muchos estudios esta la sala mas alejada, incompresible.

    Como ves, la toma de tierra tienes dos funciones muy claras y diferenciadas.

    El siguiente punto es separar las tierras. En un estudio debes tener la tierra, y la tierra tecnica. La tierra es la que se distribuye a todos los equipos que no son parte del equipamiento tecnico del estudio, por ejemplo si tienes una nevera en el estudio. Mientras que la tierra tecnica es el conductor que va a parar unica y exclusivamente a los equipos tecnicos. Si bien andas tierras se unen en el bornero general del edificio, estan unidas en ese unico punto, lo suyo es que cuanto antes puedas separar las dos tierras mejor. Toda la morralla electromagnetica que recogen los equipos no tecnicos, viajara por un conductor separado hasta el bornero de tierra, haciendo que estas corrientes de los equipos no tecnicos, no varien la tension en los equipos tecnicos. Aunque al final ambas tierras vayan a parar al mismo bornero, como el bornero ya esta unido directamente al conjunto de picas del edificio, la variacion de tension que se puede mostrar en los equipos tecnicos es minima ya que la proximidad de las picas de tierra al bornero, hace que sea mas facil regular el potencial en el bornero, suministrando las cargas suficientes desde la tierra que esta ya relativamente cerca.

    Esto de separar las tierras, es fundamental, y es lo que recomiendo a la gente que me piden consejo. Gente con home studios que se quieren comprar Furmans, SAIs, y demas, lo primero que les digo es: Tira un toma de tierra en paralelo con tu instalacion, hasta el bornero de tu edificio (no necesitas ni permiso) y usa este conductor paralelo solo para los equipos de tu home studio.

    El siguiente paso que les recomiendo, que es muy barato y facil de hacer, es hacer una distribucion en arbol de la tierra, para evitar los lazos de tierra. Esto consiste en dividir tu estudio en niveles y aparatos interconectados, e ir dividiendo la toma de tierra en diferentes niveles, de tal forma que los equipos que esten interconectados entre ellos, deben estar en el mismo nivel. Haciendo esto te aseguras que los equipos que estan interconectados, estan al mismo potencial de tierra, y no se producen corrientes entre ellos (lazos de tierra)

    Y el ultimo paso que les recomiendo es usar la tecnica de un solo final, que consiste en cortar la malla en los cables XLR en uno de los dos extremos, para que fisicamente no exista un camino por el que se pueda cerrar los lazos de tierra e inducirse a los cables de vivo y retorno la corriente que circula por la malla, como consecuencia del lazo de tierra.

    Simplemente haciendo estas tres cosas, ya tienes mucho ganado, y es de esas soluciones que no cuestan nada, y te quitan muchos problemas.

    Dicho esto, te respondo a tus preguntas

    Hablando con algún electricista conocido, ellos normalmente clavan la pica y miden la resistencia que hay con respecto al suelo. Si es alta, echan un caldero de agua de mar para que haya más conductividad o algún producto exclusivo para ello.

    Esa solucion te puede valer sino le tienes mucho aprecio a tu vida y a tus equipos. Generalmente la cosa no es tan facil, como clavar una pica y echarle agua con sal. Y desde luego la medicion de las tierras no se hace con un multimetro y la resistencia de la pica.

    Lo primero es que necesitas un estudio del terreno que tienes debajo de tu casa, generalmente ayuntamientos, contratistas y demas, tienen esta informacion, ya que por tu zona estaran construyendo o habran construido y es un dato que ya habran medido otros. Con lo cual la conductividad del terreno es un dato que mas o menos todos conocemos de nuestra casa. Tambien puedes hablar con peritos industriales de tu zona, esta gente a menudo hacen proyectos en tu zona y te podran concretar mas. Te diran, que en la zona, las tierras son buenas, porque tienen una buena conductividad, o te diran que las tierras son malas porque la conductividad es muy baja.

    Para medir la conductividad de la tierra, no es tan facil como poner la pica y medir. Generalmente se usa el metodo de las tres picas, que estan separadas decenas de metros entre ellas, y establecen un sistema, que permite medir la conductividad de las tierras que hay entre ellas.

    Como ves, esto no es tan facil como clavar una pica y a correr.

    Sería suficiente con una sola pica de tierra? Es recomendable colocar más picas? Esto no sería contraproducente a la hora de posibles bucles de masa? Si se colocan varias picas habría que dejar la misma distancia de cable hasta el punto donde se unen?

    La primera pregunta que te puedes hacer es ¿Dos tierras separadas o una unica tierra junta?. Bien pues la respuesta depende.

    La idea de separar la tierra del estudio, de la de la casa esta muy bien, desde luego es la tierra mas pura que vas a obtener, pero tiene sus contraindicaciones, que quizas no te merezcan la pena, si tu unes la tierra de los equipos y la de la casa, en el mismo bornero que va al conjunto de picas. Es decir, quizas, realmente no ganes tanto como para meterte en el jardin de hacer dos tomas separadas, y simplemente separando las tierras y uniendolas en el bornero sea suficiente.

    Pero el coste de tiempo y dinero no es el unico, las dos tierras deben estar claramente separadas, dentro y fuera de la casa, es decir en una misma estancia no podrias compartir las dos tierras, ya que si por ejemplo tocas la nevera y tocas la mesa de mezclas, puestas a diferentes tierras y diferentes potenciales, puedes cerrar tu el lazo de tierra y te llevarias un calambrazo. En grandes estudios, en casas con mucha contaminacion en la tierra, podria entender que separes las picas de tierra. Pero si no es tu caso, veo mucho engorro, para los beneficios que vas a obtener. Lo mas importante es separar la tierra de la tierra tecnica, y que solamente se unan en el punto mas cercano a las picas, es decir el bornero desde el que se reparte a todo el edificio.

    Con respecto a una sola pica o varias picas, te dire que lo ideal es varias picas, porque la impendacia disminuye al estar en paralelo. En casas muy antiguas, unipersonales, o hechas por albañiles sin mucha idea, y sin supervision, se pueden encontrar con una sola pica. Pero realmente para conseguir una buena tierra con una sola pica, necesitas picas de mucha longitud, y enterradas a bastante profundidad.

    En las construcciones modernas segun se va haciendo el edificio, se van enterrando picas a medida que se va avanzado con los cimientos. Todas estas picas se unen y al final crean una red equipotencial que se une con el bornero del edificio. De esta forma se consigue una impedancia a tierra bastante baja.

    El hecho de que tengas un monton de picas y que por ellas puedan estar circulando corrientes, debido a que estan a diferente potencial, no es en si mismo una jodienda, aunque si bien claramente se estan produciendo lazos de tierra.

    Ten en cuenta que lazos de tierra se van a estar formando en tu casa en diferentes puntos, otra cosa es que no tengan transcendencia en tus sistemas de audio. El lazo de tierra solo es molesto cuando se establece cercano a cables de audio, como en la malla de los cables, o porque se introduce directamente en la masa de tu equipo como en los problemas de pin 1. El que en el conjunto de picas, se produzcan lazos de tierra, a ti no te va a influir lo mas minimo.

    Es mas, si haces dos tomas de tierra en tu casa separadas, hay mas probabilidades de que la cagues e interconectes equipos que deberian estar completamente separados, produciendo un lazo de tierra.

    Mañana corrijo las faltas, lo he escrito con el movil y ya es tarde

  • #17702

    sreko
    Participante

    Muchísimas gracias Fourier por tanta info. En un principio la consulta te la quería hacer en privado pero pensé hacerla pública para que otros usuarios pudieran leerlo también. ¡Y vaya si ha merecido la pena!

    Tengo que leer un par de veces más todo el texto para entenderlo perfectamente pero así de primeras me surge una dudilla.

    Cierto es que no he explicado del todo mi caso particular y allá voy.

    En mi caso estoy construyendo el estudio junto a mi bro en una nave de un polígono industrial, así que la tierra la tenemos bien cerquita. De hecho tenemos una pica clavada en el mismo control.

    A la acometida nos llega trifásica y queremos utilizar la fase más limpia de las tres para el audio y las otras para la iluminación y enchufes de otro tipo (cafetera, carga de móviles etc etc).

    Nuestra idea era no unir nuestra pica tierra a la tierra de la nave y que fueran totalmente independientes. Hay mucho problema en no hacerlo? Para medir la tierra habría que hacerlo con un telurómetro pero no creo que sea posible. Quizás midiendo la resistencia que hay entre la tierra de la nave y la nuestra podría valer? (esto ya es un poco opinión de cuñao jeje)

    Otra opción es utilizar nuestra pica de tierra como tierra técnica y la tierra de la nave para la fase de iluminación y otro tipo de enchufes en el estudio. Aquí corremos el riesgo de tocar el chasis de un aparato de audio junto con algún otro que esté enchufado a la tierra de la nave entiendo no?

    • #17704

      Fourier
      Jefe de claves

      En mi caso estoy construyendo el estudio junto a mi bro en una nave de un polígono industrial, así que la tierra la tenemos bien cerquita. De hecho tenemos una pica clavada en el mismo control.

      Vale, lo primero, poligonos industriales es el peor sitio para construir un estudio en cuanto a terminos de ruido acústico y a suministro eléctrico. Supongo que no te queda más remedio, así que la parte eléctrica la puedes dejar apañada montando un SAI online.

      Lo de clavar la pica de tierra en el mismo control, vuelve a ser un error muy común, por el hecho de que con una sola pica, es bastante complicado conseguir una impedancia a tierra baja. Hablando con el industrial junto al que hice la instalación eléctrica de mi pequeño estudio, me comentaba eso, que generalmente las tierras de los edificios eran las mejores que se podían conseguir, ya que a parte de poner una red de picas en los cimientos, cuando unían esta red de picas a la parte metalica de los pilares, que se introducen muchos metros en la tierra, era cuando se conseguía una impedancia muy pequeña. Lo de poner una pica a tierra, como se hacia antaño, o como se hace en casas unifamiliares o como solemos hacer cuando vamos con unidades moviles a eventos, es simplemente para tener una conexion a tierra, pero si además quieres una impedancia baja, que es imprescindible por temas de seguridad y para aislar de campos externos nuestros cacharros, casi seguro que necesitarás una red de picas. Por esta razón, una sola pica no es suficiente, y depende mucho de la conductividad del terreno. Si tienes buena conductividad, a lo mejor una pica de dos metros enterrada a un metro te puede valer, pero lo normal es poner una red de picas, todas en paralelo

      A la acometida nos llega trifásica y queremos utilizar la fase más limpia de las tres para el audio y las otras para la iluminación y enchufes de otro tipo (cafetera, carga de móviles etc etc).

      Correcto, la maquinaria del estudio debe estar alimentado unica y exclusivamente por una fase, separada desde el punto de acometida y con cuadros independientes. El problema es que en tu caso, todas las fases van a estar igual de sucias, porque esa misma trifásica, le esta llegando al taller de soldadura que tienes al lado, a la imprenta que tienes en frente, al taller de coches de la esquina. Además dudo mucho que estos negocios tengan un sistema de cargas balanceadas en las tres fases, con lo que ya puedes contar sí o sí, con armónicos en el neutro. La mejor solucion en tu caso, un SAI online.

      Nuestra idea era no unir nuestra pica tierra a la tierra de la nave y que fueran totalmente independientes. Hay mucho problema en no hacerlo? Para medir la tierra habría que hacerlo con un telurómetro pero no creo que sea posible. Quizás midiendo la resistencia que hay entre la tierra de la nave y la nuestra podría valer? (esto ya es un poco opinión de cuñao jeje)

      Otra opción es utilizar nuestra pica de tierra como tierra técnica y la tierra de la nave para la fase de iluminación y otro tipo de enchufes en el estudio. Aquí corremos el riesgo de tocar el chasis de un aparato de audio junto con algún otro que esté enchufado a la tierra de la nave entiendo no?

      El mayor problema de poner dos tierras diferentes es que toques dos aparatos que estén con dos tierras diferentes, en este caso, tu cierras el lazo, y se crea una corriente entre las dos tierras a potenciales diferentes. Efectivamente dos aparatos interconectados, y que sus tierras estén a potenciales diferentes, te va a producir un lazo de tierra, pero ese es el menor de los males.

      El telurometro, es el aparato que se usa con el método de las tres picas, para medir la resistencia a tierra y su conductividad. Aunque parezca que estoy puesto en el tema, la verdad es que no, así que solamente te puedo dar algunas pinceladas. Cuando quieres medir las tierras y su conductividad, conectas tres picas a un telurometro y este mide tensión y corriente, excitando en cada una de las picas. Sin embargo creo que existe un método más rudimentario que se hace con una pinza amperimétrica, en la que inyectas una tensión entre neutro y tierra, y mides la corriente que por ella circula. Esto crea un lazo neutro y tierra, debido a la topología del sistema TT que tenemos en nuestro país, y se conoce como valor de la tierra en bucle (el bucle se refiere a que cuando metes un generador entre neutro y tierra, estás cerrando el bucle, que se produce entre el neutro, la tierra y el centro de transformación). El bucle, es desde tu neutro y tierra, hasta el neutro y tierra en el centro de transformación, y como el bucle es de ida y vuelta, la impedancia que te de la tienes que dividir entre dos. Esto será una aproximación de la impedancia a tierra que tienes, pero insisto, es una aproximación.

      Lo ideal en tu caso, es que consultes con un industrial, y que te hagan un proyecto, no te costará más de 300 euros, y es desde luego una muy buena inversión, ojala lo hicieran todos los estudios 🙁

  • #17705

    Fourier
    Jefe de claves
  • #17706

    sreko
    Participante

    Muchas gracias de nuevo Fourier!!! Crack!

  • #17720

    Fourier
    Jefe de claves

    De nada, cualquier cosa, por aquí estaré!!

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