Para determinar el correcto funcionamiento de las instalaciones eléctricas de baja tensión se verifica el disparo del interruptor diferencial y se mide el tiempo de disparo del interruptor por corriente diferencial.
Primero de todo identificaremos el interruptor o interruptores diferenciales en la caja de protección de la instalación dependiendo del grado de electrificación de esta. En electrificación elevada existirá más de un interruptor diferencial.
Un Interruptor Diferencial (ID) es un aparato de protección que es obligatorio colocar en todas las instalaciones eléctricas de baja tensión. Su misión es la de interrumpir el circuito eléctrico cuando se produzca una derivación de la corriente en la instalación o en algún aparato conectado a esta. Evita que cualquier persona entre en contacto con la corriente. Evita un accidente de las personas y demás seres vivos.
Este tipo de protección es especial para las personas y cosas, siendo el ID independiente de los fusibles y los pequeños interruptores magnetotermicos usuales en las instalaciones electricas de baja tensión.
Siempre se tiene que proyectar, dimensionar y asegurarse de que la instalación eléctrica cumple con la normativa vigente y en particular la del REBT RD 842/2002. Así se evita este posible fallo en la instalación. En el caso de que se produzca un accidente u otras causas ajenas a esta, que se minimice sus efectos por protección de las líneas mediante magneto térmicos, interruptores diferenciales y una buena puesta a tierra.
Las fotografías anteriores nos muestran dos tipos de interruptores diferenciales típicos de una instalación eléctrica de baja tensión. El primer diferencial es de 4 polos y por lo tanto trifásico en uso para instalaciones de 400 V y el segundo diferencial es de 2 polos y se usará en instalaciones monofásicas de 230 V.
Cómo funciona un interruptor diferencial
La suma vectorial de todas las intensidades que circulan por los conductores de un circuito, ya sea monofásico o trifásico, tiene que ser nula. La intensidad entrante debe ser la misma intensidad que la de salida.
En esto se basa el principio de funcionamiento de un interruptor diferencial, en comprobar en cada instante que la intensidad de entrada coincide con la de salida.
Si la diferencia entre ellas es mayor que un cierto límite (sensibilidad del diferencial), éste actúa y origina el disparo del relé polarizado, provocando la desconexión del aparato y dejando la instalación fuera de servicio.
Sensibilidad y tipos de diferenciales
Existen varios tipos de interruptores diferenciales, los cuales varían en función de la sensibilidad del interruptor. Esta sensibilidad será la que provoque el disparo del relé polarizado con una mayor o menor corriente de fuga. Los tres tipos más usuales en el mercado que nos podemos encontrar son los siguientes:
- Baja sensibilidad: Corriente de fuga de 300 mA.
- Alta sensibilidad: Corriente de fuga de 30 mA.
- Muy alta sensibilidad: Corriente de fuga de 10 mA.
La siguiente tabla de características nos muestra los diferentes tipos de interruptores diferenciales más usuales.
Para una intensidad nominal del ID superior a 63 A, se puede poner un bloque diferencial acoplado al PIA correspondiente, o bien montar un interruptor diferencial con relé y toroidal.
Comprobación de Interruptores Diferenciales
Como norma general, no es suficiente verificar mecánicamente el interruptor diferencial (mediante su pulsador “T” de prueba), sino que es necesario realizar el ensayo teniendo en cuenta el factor “tiempo”.
Para realizar esta prueba se requiere tener según el REBT de un instrumento o comprobador con la capacidad de verificar la característica “Intensidad-Tiempo” del ID.
En la realización de la prueba, el comprobador se conecta a cualquier base de enchufe aguas abajo del diferencial en ensayo, estando la instalación en servicio.
Cuando se dispare el diferencial, el comprobador debe ser capaz de medir el tiempo que tardó en disparar desde el instante en que se inyectó la corriente.
Además, la prueba debe realizarse con corrientes de defecto que comienzan en la semionda positiva (prueba a 0º), y con corrientes de defecto que comienzan en la semionda negativa (prueba a 180º). Esto es así porque los interruptores diferenciales responden con distinta celeridad dependiendo de la fase de la corriente de defecto.
Normalmente estos equipos inyectan una corriente senoida. Para comprobar algunos diferenciales especiales a veces es necesario también que sean capaces de inyectar corriente alterna rectificada de media onda o una corriente continua.
Pasos a seguir
Los pasos a seguir para la verificación de los interruptores diferenciales del tipo AC y A con sensibilidades iguales o superiores a 30 mA pueden ser los siguientes:
- Se inyecta una intensidad mitad de la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0°. El diferencial no debe disparar.
- Repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180° y el diferencial tampoco debe disparar.
- Se inyecta una intensidad igual la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0°. El diferencial debe disparar en menos de 200 ms.
- Repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180° y el diferencial debe disparar en menos de 200 ms.
- Se inyecta una intensidad igual al doble de la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0°. El diferencial debe disparar en menos de 150 ms.
- Repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180° y el diferencial debe disparar en menos de 150 ms.
- Se inyecta una intensidad igual a cinco veces la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0°. El diferencial debe disparar en menos de 40 ms.
- Repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180°. El diferencial debe disparar en menos de 40 ms.
La siguiente tabla, nos resume las pruebas a realizar y el resultado que tendríamos que obtener para considerar que el Interruptor Diferencial funciona correctamente.
Discusión de los resultados
Tabla resumen de los pasos a seguir para efectuar el ensayo de buen funcionamiento de un interruptor diferencial tipo AC- A presente en el cuadro general de protección de una vivienda.
La gráfica anterior nos muestra los resultados del ensayo y la curva característica de disparo de un Interruptor Diferencial del tipo AC y A con sensibilidades iguales o superiores a 30 mA con un funcionamiento correcto.
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