Mecánica y electricidad en el sector de las aguas residuales

Los Interruptores Diferenciales (I)

El Interruptor Diferencial (ID), también conocido antiguamente como "salvavidas", es un elemento fundamental en cualquier instalación eléctrica. La etimología de su nombre ya nos indica que se trata de un aparato que se rige por "diferencias", pero, ¿en qué?

Si pensamos en cualquier instalación eléctrica habitual, nos encontraremos con una alimentación trifásica compuesta de tres cables de fase y un cuarto cable de neutro. El trasiego de corriente eléctrica en ellos sigue aquel latiguillo tan televisivo de "las ovejas que entran por las que salen". Quiere esto decir que en un circuito eléctrico la corriente que llega por uno de los cables ha de ser la misma que vuelva por los cables de retorno. Como sabemos, en un circuito monofásico el retorno se produce por el neutro mientras que en un circuito trifásico sin neutro el retorno se produce mutuamente entre las fases. Si en un circuito eléctrico existe algún problema de estanqueidad eléctrica el latiguillo anteriormente mencionado deja de cumplirse porque habrá una fracción de la corriente que no circulará por el circuito eléctrico establecido, y este hecho precisamente supone un gran peligro para las personas y para las cosas.




El ID es precisamente un centinela que en todo momento se encarga de comprobar que no existen fugas de corriente en el circuito establecido, y si se produjeran, se encarga de disparar su mecanismo que interrume el suministro de corriente, pero, ¿en qué condiciones se produce ese disparo?. Dependerá de las características intrí­nsecas del ID, que paso a describir a continuación:

- CALIBRE: Es el amperaje máximo que puede soportar ese diferencial sin que peligre su integridad. Hay que recordar que un diferencial es capaz de protegerse contra cortocircuitos e incluso proteger a la instalación que alimenta, pero NO está preparado ni para proteger ni para protegerse contra sobrecargas. Quiere esto decir que un diferencial ha de ir siempre protegido por un magnetotérmico de igual o menor calibre en cabecera de ese circuito. Si el diferencial estuviera en cabecera, se ha de cumplir que la suma de los calibres de los magnetotérmicos que cuelgan del diferencial no puede supera el calibre de éste. Los calibres habituales son 25, 40, 63, 80 A, etc. Hasta 63 A el diferencial puede ser de paso directo de corriente, pero a partir de 80 A y para simplificar los mecanismos de disparo los diferenciales son de medida indirecta mediante toroidales.

- SENSIBILIDAD: Éste es un punto muy importante a la hora de elegir un diferencial. La sensibilidad nos indica el nivel de fuga de corriente (medida en miliamperios) que producirá su disparo. Este punto determina la diferencia entre la vida y la muerte en un contacto con algún circuito con fuga eléctrica. El valor de sensibilidad es un valor límite por debajo del cual no se producirá disparo. La sensibilidad no indica la velocidad con la que se producirá el disparo, aunque como norma general ésta ha de ser lo más alta posible (del orden de milisegundos). Las sensibilidades habituales suelen ser de 10, 30, 300 y 1000 mA, aunque existen sensibilidades superiores e incluso diferenciales de sensibilidad regulable.

Como norma general se usan diferenciales de 30 mA en instalaciones dondel el contacto humano sea el habitual (sobre todo en viviendas), llegando al caso extremo de los 10 mA en jacuzzis e hidromasajes. Las sensibilidades de 300 mA en adelante se usan en máquinas con corrientes de arranque altas, en diferenciales generales, en máquinas sumergibles con poca probabilidad de contacto humano, etc. De todos modos, más adelante profundizaré sobre la elección de sensibilidad de diferenciales en una instalación.

- Nº DE POLOS: La cuestión parece trivial, dos polos en el caso de diferenciales pensados para circuitos monofásicos y cuatro polos en el caso de circuitos trifásicos con o sin neutro. Sin embargo, quisiera añadir un matiz en este segundo caso que seguramente abrirá los ojos a más de una persona a la hora de hacer el diseño de subcuadros en instalaciones de cierto tamaño. Hoy en día, como norma general se instalan cables de neutro de sección idéntica al de los cables de fase. Si hablamos de secciones elevadas, el añadir el cable de neutro puede suponer un desembolso que puede ahorrarse en algunos casos. Muchos electricistas piensan erróneamente que para que un diferencial de 4 polos funcione éste ha de estar alimentado por las tres fases y el neutro, y están cometiendo un gran error. Y digo error porque es muy frecuente el diseño de subcuadros en los que los diferenciales solo alimentan receptores trifásicos sin neutro, con lo que el cable de neutro es perfectamente prescindible con el consiguiente ahorro en materiales que puede suponer.

¿Para qué sirve entonces el cable de neutro en un diferencial de 4 polos? Suponiendo que ningún receptor lo necesite, el cable de neutro sólo sirve para que el botón de TEST del diferencial pueda funcionar. Que cada cual saque sus conclusiones.

Existe otro tipo de diferencial, el llamado TOROIDAL el cual en sí no dispone de polos de entrada y salida. Su funcionamiento se basa en el uso de un toroidal por el centro del cual pasan los cables de alimentación, y sobre el cual se genera una corriente inducida en el caso de exista un desequilibrio entre corriente circulantes (desequilibrio entre retornos). Esa corriente se puede asociar a una fuga de corriente determinada y mediante un analizador ya tenemos un sistema de protección diferencial.

Existe otro tipo de diferencial, el diferencial TOROIDAL asociado internamente a un magnetotérmico que tiene la peculiaridad de tener polos de entrada y salida, pero prescindiendo del uso del neutro. En la siguiente foto correspondiente al subcuadro de un pretratamiento se puede apreciar arriba a la izquierda este diferencial. También hay que destacar el transformador de corriente de 400Vac a 24Vac que permite obtener tensiones de maniobra seguras sin necesidad de tener neutro en el subcuadro:



En el próximo artículo abordaré cuestiones como la sensibilidad, selectividad e inmunización de los diferenciales.

Comentarios

Muchas gracias por tus aclaraciones De todas maneras aun tengo dudas de como funciona un ID trifasico... es decir... como detecta la fuga. Muchas gracias

Excelente informacion, me aclaro bastante las ddas que tenia gracias por compartir tus conocimientos respecto de este tema.

Excelente, agradezco a quien corresponda, el panorama lo tengo claro, gracias.

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