Leyendo el artículo de Daniel Benitez-Cano que publicasteis la semana pasada referente a los esquemas de conexión de puesta a tierra, me ha parecido interesante enlazar un pequeño artículo sobre la importancia de los interruptores diferenciales, su función principal, y sobre todo que podáis conocer correctamente los diferentes tipos que hay, y de este modo poder aclarar el lo que se conoce vulgarmente en el mercado como “Diferenciales Superinmunizados”.
El caso del ingeniero que se llevaba las manos a la cabeza cuando vio que en una instalación no existían interruptores diferenciales para la protección contra los contactos indirectos es más frecuente de lo que pensamos. Existe la creencia de que los diferenciales son el único elemento de protección contra contactos indirectos de las personas, pero como leísteis, no es el único, y dependiendo del sistema de conexión de puesta a tierra, puede no ser el más eficaz. Incluso hay casos en los que está prohibida su utilización, como es el caso de los sistemas TN-C. Pero como aquí os voy a contar cosas buenas de los diferenciales, vamos a suponer que estamos cada uno en nuestras casas, donde es obligatorio un sistema de conexión de tierras TT, y en el que sí que es obligatorio la instalación de diferenciales.
¿Habéis comprobado en vuestras casas la sensibilidad de los diferenciales? ¿Sabéis el valor que debería tener? En cualquier vivienda es obligatorio que la sensibilidad de los diferenciales sea de 30 mA (0,03 A), lo indica la ITC-BT-25 del REBT. Por tanto, echadle un vistazo al cuadro eléctrico de vuestros domicilios, y si tenéis algún diferencial con sensibilidad de 300 mA (0,3 A) llamad rápidamente a un electricista, porque podéis sufrir algún percance.
De forma rápida y sencilla, el principio de funcionamiento de un diferencial es bastante simple; la corriente que pasa por la fase de una instalación es la que debe retornar por el neutro, de manera que el balance de corriente debe ser cero. Si existe una derivación a tierra, una parte de esa corriente se pierde por la tierra, el diferencial detecta esa diferencia de corriente y, si es superior a la sensibilidad del diferencial, dispara la instalación para proteger a las personas.
Esa diferencia de corrientes se puede producir por un defecto en alguno de los equipos instalados, por el contacto humano con una parte de la instalación o por un fallo en la propia instalación, por ejemplo, un cable defectuoso, ratones que dañen el aislamiento de los cables, etc., efectos que se ven agravados por la presencia de humedad.
Hasta ahí creo que se entiende bien. Pero entonces, ¿puede saltar el diferencial de una instalación o de una vivienda si no se da ninguna de las circunstancias anteriores? Pues la respuesta es SI. En una vivienda, y en general en una industria, existen muchos aparatos eléctricos, y sobre todo electrónicos, que causan distorsiones en la instalación eléctrica, tanto en la intensidad como en la tensión. Aparatos como televisores, ordenadores, consolas, etc, producen lo que se conoce como “armónicos”, que son distorsiones en la red, y que no son más que ondas cuya frecuencia son múltiplos de la frecuencia fundamental (50 Hz), y que se suman a la anterior dando como resultado una onda distorsionada.
¿Alguna cosa más que pueda alterar la onda de corriente? Pues sí, hay más. Algunos aparatos de grandes potencias de nuestras viviendas, como puede ser un horno, un lavavajillas, un microondas, etc, puede provocar picos de corriente que también distorsionan la onda.
Vaya, entonces parece que casi todos los equipos que tenemos en casa pueden provocar que salte un diferencial. Pero es que hay más, el problema puede venir desde fuera de la vivienda. Por ejemplo, el ascensor de la comunidad, una obra grande con mucho consumo que se esté construyendo al lado de nuestra vivienda, alguna gran industria cercana a nuestro domicilio, son algunos ejemplos que pueden provocar que la onda de corriente que pasa por el diferencial lo haga de forma distorsionada. Y ante ese efecto, el diferencial lo tiene claro, disparar y cortar la corriente eléctrica.
¿Y esto por qué puede ocurrir en nuestras viviendas? Porque en España, la mayoría de los diferenciales que se instalan son de clase “AC”, que es un tipo de diferencial cuyo disparo está asegurado exclusivamente en presencia de corrientes de fuga alternas senoidales. En el resto de casos, como, por ejemplo, una distorsión armónica, no está asegurado su funcionamiento, y puede provocar disparos intempestivos, es decir, disparos que se producen sin que haya una corriente de defecto. Los diferenciales clase AC vienen marcados en el cuerpo del interruptor con el siguiente símbolo:
¿De qué manera se pueden solucionar esos incómodos pero frecuentes disparos intempestivos? Pues instalando diferenciales de clase “A”, que son aquellos cuyo disparo está asegurado exclusivamente en presencia de corrientes alternas senoidales o corrientes continuas pulsantes. No deja de ser una extensión de los diferenciales de clase AC, con la capacidad adicional de detectar corrientes continuas pulsantes, y se representan de la siguiente manera:
Este tipo de diferenciales sí que miden correctamente la intensidad, aunque esté distorsionada, por lo que puede resuelve el problema de los disparos intempestivos.
Para el caso de los entornos industriales, en los que puede haber equipos con muchos componentes electrónicos, como pueden ser variadores de frecuencia, etc, se suelen utilizar diferenciales clase “F” que son aquellos cuyo disparo está asegurado exclusivamente en presencia de corrientes alternas senoidales y de corrientes continuas pulsantes de 50 Hz con componentes mezcladas de hasta 1.000 Hz. Son una extensión de los diferenciales clase A con la capacidad adicional de detectar corrientes residuales caracterizadas por un contenido armónico no despreciable a frecuencias superiores a la frecuencia de alimentación, hasta 1 kHz. Estos diferenciales se representan con el símbolo:
Por último, existe otro tipo de diferencial, que son los diferenciales clase “B”, que son capaces de asegurar el disparo ante corrientes alternas senoidales, corrientes continuas pulsantes y también corrientes continuas alisadas, generadas normalmente por circuitos rectificadores. Se recomienda su instalación en cargadores de vehículos eléctricos o maquinaria pesada en la que detectan defectos de corriente continua con bajo nivel de ondulación. Se representan:
Parece claro entonces que, para evitar que los diferenciales de nuestras viviendas, que ya hemos visto que son de clase AC, produzcan disparos intempestivos y nos queden sin suministro eléctrico, la solución es instalar diferenciales de clase A o de clase F, que son “superinmunizados” y todo solucionado. ¿Pero, es correcta esa denominación de “diferencial superinmunizado”? Pues no es del todo correcta, ya que el nombre de diferencial superinmunizado se le ha dado vulgarmente a aquellos diferenciales que se comportan mejor ante las distorsiones de corriente o tensión, que por definición podrían coincidir con los diferenciales clase A o clase F, aunque realmente el motivo de que los diferenciales “superinmunizados” no disparen ante distorsiones de corriente o tensión es porque tienen una curva de disparo superior a la de los diferenciales estándar, disparan más tarde para evitar precisamente los disparos intempestivos.
A ese tipo de diferenciales que tienen un retardo en el disparo, se les llama “diferenciales de Alta Inmunización”, y es al que realmente se le conoce vulgarmente en el mercado como diferencial superinmunizado. Viene representado en el cuerpo del equipo con las siglas “AP-R”
Figura 1.- Diferencial clase A de alta inmunización ABB
¿Puede un diferencial de alta inmunización, que tarda más en disparar, ser peligroso? Por supuesto que no, ya que cumplen con los tiempos de disparo establecidos para los interruptores instantáneos según la normativa IEC/EN 61008 y 61009, están dentro del tiempo permitido por la normativa, que es la zona marcada en amarillo en la siguiente gráfica:
Figura 2.- Curva de disparo diferencial Alta inmunización
Conclusión
La conclusión principal que se puede sacar de todo lo anterior es que no todos los diferenciales se comportan de la misma manera, y que, para evitar sorpresas en forma de disparos intempestivos, a la hora de elegir correctamente un diferencial no basta con definir la intensidad y la sensibilidad del mismo, hay que tener en cuenta el tipo de instalación donde se vaya a poner, el tipo de equipamiento que tendrá la instalación y el entorno en el que se va a instalar.
En una vivienda sería lógico pensar en poner una diferencial clase AC o una clase A, aunque evidentemente la clase A es más cara. Si quieres evitar saltos intempestivos que puedan surgir por los electrodomésticos o máquinas de aire que tengas en tu casa, es preferible además que sea de Alta Inmunización.
Si estás dimensionando una instalación en el que puede haber contenidos armónicos debido, por ejemplo, a la presencia de variadores de velocidad, lo normal es instalar diferenciales clase F. Y por último, en una industria en la que haya cargadores de vehículos eléctricos o maquinaria pesada hay que decantarse por un diferencial clase B.
