Cómo verificar el funcionamiento de un diferencial: métodos de comprobación del estado técnico

El dispositivo de protección diferencial (UZO) puede considerarse con seguridad como un dispositivo que debería estar en cada hogar. Este aparato es capaz de señalar una fuga de corriente y, en consecuencia, salvar a los residentes de incendios y descargas eléctricas.

Sin embargo, para estar completamente seguro de la protección, es recomendable saber cómo comprobar el UZO por sí mismo y verificar que funciona correctamente.

En este material explicaremos qué es un UZO, presentaremos las principales características de este dispositivo y también mencionaremos varios métodos sencillos para comprobar el funcionamiento del aparato.

¿Qué es un UZO?

El nombre correcto del UZO es interruptor automático controlado por corriente diferencial. Este dispositivo de conmutación sirve para interrumpir automáticamente el circuito cuando se superan los valores establecidos de corriente de desequilibrio que se producen en determinadas condiciones.

El funcionamiento del mecanismo interno del aparato se basa en las siguientes reglas: se conectan los conductores de neutro y fase a los terminales, luego se comparan sus corrientes. En estado normal de todo el sistema, no hay diferencia entre las lecturas de intensidad de corriente de fase y las del conductor neutro. Su aparición indica una fuga. Tras analizar el estado anormal, el aparato se desconecta.

Las funciones que realiza el dispositivo de protección diferencial no son propias de los interruptores comunes. Estos últimos solo reaccionan ante sobrecargas o cortocircuitos.

En términos más sencillos, el UZO se dispara y corta la red cuando la corriente comienza a fluir fuera del cableado eléctrico o de los aparatos conectados a la red eléctrica.

En aquellos circuitos donde son posibles las fugas y es muy probable el riesgo de descarga eléctrica para las personas, con mayor frecuencia se instala un interruptor diferencial. En una casa o apartamento, estos son lugares donde se acumulan vapores, generando así una alta humedad. Son la cocina y el baño. Además, estos son los espacios más saturados con diversos electrodomésticos.

La corriente mínima cuyo flujo es percibido por el cuerpo humano es de 5 mA. Con un valor de 10 mA, los músculos se contraen involuntariamente y la persona no puede soltar por sí misma el aparato eléctrico peligroso. La exposición a una corriente de 100 mA provoca la muerte.

Uno de los habituales ayudantes eléctricos puede electrocutar a una persona cuando no es posible conectarlo a tierra o esto no se consideró en el diseño. Cuando en uno de los aparatos se daña el aislamiento de los cables conductores, la corriente fluirá hacia el cuerpo del aparato.

En ausencia de conexión a tierra, al tocar dicha superficie, la persona recibirá una descarga eléctrica. Para evitar que esto ocurra, se requiere la instalación de un dispositivo de protección de desconexión.

Las construcciones de los RCD pueden diferir según el modo de acción. Los fabricantes producen aparatos que tienen una fuente de alimentación auxiliar para el funcionamiento normal del circuito electrónico y dispositivos que prescinden de ella.

Los dispositivos de protección electromecánicos se activan directamente por la corriente de fuga, utilizando el potencial de un resorte mecánico previamente tensado. El funcionamiento de un RCD basado en componentes electrónicos depende completamente de la presencia de tensión en la red. Para desconectarse, necesita alimentación adicional. Por ello, el último dispositivo se considera menos fiable.

Características del dispositivo de protección

En el mercado se pueden encontrar muchos modelos diferentes de interruptores de corriente diferencial. Se diferencian entre sí por normas de fabricación, método de instalación y ámbito de uso.

Una elección incorrecta del dispositivo de protección puede acarrear los siguientes problemas:

• El aparato se disparará constantemente reaccionando a las mínimas fugas que están presentes en la red eléctrica de cada hogar.
• Si al comprar se eligió un aparato con características demasiado altas, es posible que no responda a una situación de emergencia. Como resultado, existe una alta probabilidad de descarga eléctrica.

Para evitar tales incidentes, es necesario estudiar obligatoriamente las características del interruptor diferencial. Se pueden leer en las marcas especiales impresas en el cuerpo del aparato.

Corriente nominal de carga

Esta es una de las características más importantes. El número indica el valor máximo de corriente que puede pasar a través del aparato durante un tiempo prolongado sin causarle ningún daño. El valor se determina por la resistencia de los contactos de potencia y los conductores a una carga determinada. Mientras tanto, permanecen en condiciones operativas.

El valor de las corrientes nominales siempre se indica en el panel frontal del dispositivo de protección. Es fácil encontrar el valor óptimo para usted si conoce la potencia máxima consumida. Debe dividirla por la tensión de fase. No tiene sentido instalar un interruptor diferencial con una corriente mayor que la corriente nominal del automático que lo precede.

Los valores de las corrientes nominales son típicos para todos los modelos: 16 A, 25 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A, 125 A.

¿Qué es la corriente de disparo?

Se puede decir que es el parámetro más importante. Indica la corriente de fuga a la que se activa la protección y el aparato se desconecta. En la carcasa, este valor se indica con los símbolos IΔn. Los ajustes estándar de la corriente diferencial nominal van de 6 mA a 500 mA.

Cada uno de los valores indica dónde se puede aplicar el aparato. Por ejemplo, un dispositivo con IΔn igual a 500 mA no podrá proteger a una persona de una descarga eléctrica.

Corriente diferencial nominal de no disparo

Es un parámetro que caracteriza el umbral de disparo del dispositivo. Se denota como IΔn0. El valor siempre es la mitad de la corriente diferencial nominal de disparo (IΔn), es decir, un dispositivo con un valor de 10 mA se desconectará durante una fuga de corriente a partir de 5 mA.

Si a través del dispositivo de protección fluye una corriente de fuga menor que este valor, el aparato no se activará.

Tiempo de disparo del UZO

Este valor indica la velocidad de reacción del dispositivo de protección en una situación de emergencia. El tiempo nominal de desconexión del interruptor diferencial se denota con los símbolos Tn. La norma es un máximo de 0,3 seg. Los dispositivos de protección modernos de calidad se disparan en 0,1 seg, pero esa alta velocidad no es necesaria.

Tipos de dispositivos: AC – el dispositivo se dispara ante la aparición instantánea de corriente alterna; A – ante corriente alterna o pulsante; B – ante corriente continua, rectificada y alterna; S – se mantiene un tiempo determinado antes del disparo (0,15-0,5 seg); G – el tiempo de retardo es menor que el anterior (0,06-0,08 seg).

Causas de activación del dispositivo

Hay muchas causas de desconexión de la red por parte del dispositivo de protección, pero solo después de identificarlas se pueden solucionar completamente las averías.

Además, hay que esforzarse por encontrar el punto problemático lo antes posible para evitar consecuencias graves.

Causa #1 – fuga de corriente

La fuga en la red ocurre con mayor frecuencia en el caso de un cableado eléctrico antiguo. Con el tiempo, el aislamiento se seca y algunas partes quedan al descubierto. El mismo problema puede ocurrir después de reemplazar el cableado viejo por uno nuevo, cuando la conexión se realizó de manera deficiente.

Antes de clavar un clavo en la pared para colgar un cuadro o una lámpara, es obligatorio averiguar la ubicación del cableado eléctrico oculto.

Como tercera causa, bastante común, se puede mencionar el daño accidental al cableado oculto. Por ejemplo, al clavar un clavo en la pared.

Causa #2 – cortocircuito entre tierra y neutro

Las normas PUE prohíben combinar los conductores neutros y la puesta a tierra. Sin embargo, algunos maestros negligentes ignoran estos «tabúes» y hacen todo a su manera, sin tener en cuenta que así se aumenta muchas veces la amenaza de descarga eléctrica para las personas.

Causa #3 – condiciones climáticas adversas

El clima puede afectar significativamente el funcionamiento del dispositivo de protección cuando el cuadro de distribución está fuera de la habitación, es decir, en el exterior. Debido a la aparición de partículas de agua muy pequeñas dentro de la estructura, puede ocurrir la activación del aparato.

Si hace frío en el exterior, el dispositivo de protección, por el contrario, puede no cumplir sus funciones. Esto se debe a que las bajas temperaturas afectan negativamente a los microcircuitos y pueden dejarlos completamente fuera de servicio.

Se conocen casos de desconexión de la red por el dispositivo de protección durante una tormenta. El rayo puede amplificar incluso fugas muy pequeñas presentes en la casa.

Causa #4 – instalación incorrecta del propio dispositivo

Un percance como una desconexión falsa puede ocurrir periódicamente debido a una instalación incorrecta del dispositivo de protección.

Por lo tanto, es recomendable realizar la instalación por cuenta propia solo después de estudiar detenidamente las instrucciones. También se puede incluir aquí la selección incorrecta de características al momento de la compra.

Causa #5 – fallos en electrodomésticos

La falla del cable mediante el cual el electrodoméstico se conecta a la red provoca la activación instantánea del dispositivo de protección.

Esto también ocurre cuando hay fuga de corriente de piezas internas, como la resistencia del calentador de agua o el devanado del motor de alguno de los electrodomésticos encendidos.

Causa #6 – humedad elevada

A veces, después de realizar la instalación del cableado oculto, se cubre el trazado con masilla y se intenta verificar el trabajo de inmediato. En tales casos, el dispositivo de protección se activa debido a que los cables están rodeados de masilla húmeda.

Esto se debe a la capacidad del agua para provocar fugas a través de microgrietas y otros defectos del aislamiento. Si se espera a que el material de masilla se seque por completo y se repite la operación, lo más probable es que la desconexión no se repita.

Comprobación del funcionamiento del UZO

Para sentirse seguro, se debe realizar una verificación del dispositivo de protección regularmente, al menos una vez al mes.

Esto se puede hacer por cuenta propia en el hogar. Todos los métodos conocidos de verificación son bastante simples y accesibles.

Método n.º 1 – prueba con el botón TEST

El botón de prueba está ubicado en el panel frontal del dispositivo y está marcado con la letra 'T'. Al presionarlo, se simula una fuga y se activan los mecanismos de protección. Como resultado, el aparato interrumpe la alimentación.

Al presionar el botón TEST, un dispositivo en buen estado debe reaccionar con una desconexión inmediata. Se recomienda realizar esta verificación una vez al mes.

Sin embargo, bajo ciertas condiciones, el RCD puede no activarse:

• Conexión incorrecta del dispositivo. Para solucionar la situación, ayudará un estudio exhaustivo del manual y la reconexión del aparato siguiendo todas las reglas.
• El propio botón TEST está defectuoso, es decir, el dispositivo funciona normalmente, pero no se produce la simulación de fuga. En este caso, incluso con la instalación correcta del RCD, no reaccionará a la prueba.
• Fallos en la automática.

Las dos últimas versiones solo se pueden confirmar mediante métodos de verificación alternativos.

Para asegurarse de la fiabilidad del accionamiento del mecanismo de prueba, se debe repetir la pulsación del botón 5-6 veces. Además, después de cada desconexión de la red, no debe olvidar devolver la tecla de control a su posición original (estado 'Encendido').

Método n.º 2 – comprobación con pila

El segundo método sencillo para comprobar uno mismo el funcionamiento del RCD en condiciones domésticas es el uso de una conocida pila AA.

Dicha prueba solo se puede realizar con un dispositivo de protección con un valor nominal de 10 a 30 mA. Si el aparato está clasificado para 100-300 mA, no se producirá el disparo del RCD.

Usando esta metodología, se realizan las siguientes acciones:

• A cada polo de la pila de 1,5 a 9 voltios se conectan cables.
• Un cable se conecta a la entrada de fase, el otro a su salida.

Como resultado de estas manipulaciones, el RCD en buen estado se desconectará. Lo mismo debería ocurrir en caso de conectar el elemento de alimentación a la entrada y salida de neutro.

En la verificación con pila, solo se activan los dispositivos de protección electromecánicos. Para las versiones electrónicas, en este caso, no hay suficiente tensión de alimentación necesaria.

Antes de realizar dicha revisión, es necesario estudiar las características del dispositivo. Si el aparato tiene la marca A, se puede comprobar con una pila de cualquier polaridad. Al comprobar un dispositivo de protección AC, el aparato responderá solo en un caso. Por lo tanto, si durante la comprobación no se produce el disparo, se debe cambiar la polaridad de los contactos.

Método n.º 3 – uso de una bombilla incandescente

Otro método fiable para comprobar la funcionalidad del dispositivo de protección es mediante una bombilla.

Para su realización se necesitarán:

• un trozo de cable eléctrico;
• lámpara incandescente;
• portalámparas;
• resistencia;
• destornilladores;
• cinta aislante.

Además de los elementos mencionados, puede ser útil una herramienta con la que se pueda pelar fácilmente el aislamiento. Sobre los mejores dispositivos para pelar cables puede leer en este material.

Las bombillas incandescentes y las resistencias previstas para la prueba deben tener las características adecuadas, ya que el RCD responde a ciertos valores. La mayoría de las veces, el dispositivo de protección que se adquiere para instalar en una casa o apartamento está diseñado para responder a una fuga de 30 mA.

El dispositivo de protección comienza a activarse cuando se produce una corriente de fuga. Esta imitación se puede crear por sí mismo utilizando una bombilla incandescente común y ciertos parámetros de resistencia.

La resistencia necesaria se calcula con la fórmula:

R = U/I,

donde U es la tensión de la red e I es la corriente diferencial para la que está diseñado el RCD (en este caso, 30 mA). El resultado es: 230/0,03 = 7700 ohmios.

Una bombilla incandescente de 10 W tiene una resistencia de aproximadamente 5350 ohmios. Para obtener el valor necesario, falta añadir otros 2350 ohmios. Ese es el valor que debe tener la resistencia en este circuito.

Después de seleccionar los elementos necesarios, se monta el circuito y, realizando las siguientes manipulaciones, se comprueba el funcionamiento del RCD:

1. Se inserta un extremo del cable en la fase del enchufe.
2. El otro extremo se aplica al terminal de tierra del mismo enchufe.

En condiciones normales de funcionamiento, el dispositivo de protección se dispara.

Si no hay conexión a tierra en la casa, el método de prueba cambia ligeramente. En el cuadro de distribución, exactamente donde se encuentra la automática, se inserta un cable en el terminal de entrada del neutro (marcado con N y situado arriba). El otro extremo se inserta en el terminal de salida de la fase (marcado con L y situado abajo). Si el RCD funciona correctamente, se disparará.

Método n.º 4 – comprobación con multímetro

El método de comprobación del estado del dispositivo de protección mediante instrumentos especiales como un amperímetro o un multímetro también se utiliza en condiciones domésticas.

Para realizarlo se necesitarán:

• bombilla (10 W);
• reóstato;
• resistencia (2 kΩ);
• cables.

En lugar de un reóstato para la comprobación, se puede utilizar un dimmer. Tiene un principio de funcionamiento similar.

Estos instrumentos permiten comprobar los parámetros de dispositivos de protección de varios tipos, con diferentes límites de corriente diferencial, sin necesidad de circuitos adicionales.

El circuito se monta en el siguiente orden: amperímetro – bombilla – resistencia – reóstato. La punta de prueba del amperímetro se conecta a la entrada de neutro del dispositivo de protección, y el cable se conecta desde el reóstato a la salida de fase.

A continuación, se gira lentamente el regulador del reóstato en la dirección de aumentar la fuga de corriente. Cuando el dispositivo de protección se active, el amperímetro registrará los valores de la corriente de fuga.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Comprobación del disparo del RCD con medios simples y domésticos:

En este vídeo puede aprender cómo probar un RCD con una pila:

Tras estudiar detenidamente las recomendaciones, puede elegir la opción óptima y realizar el control regularmente por sí mismo. Solo así podrá estar completamente seguro de que ningún miembro de su hogar resultará herido por una descarga eléctrica.

Si le han surgido preguntas sobre el tema del artículo, puede plantearlas en la sección de comentarios. ¿Quizás conoce otros métodos para comprobar el funcionamiento del RCD? Cuéntelos a nuestros lectores.