Cómo conectar correctamente un diferencial: esquemas, opciones de conexión, reglas de seguridad

La creación de una red eléctrica moderna dentro de un apartamento es una tarea responsable que implica cálculos, selección de cables y dispositivos eléctricos, y trabajos de instalación. Al mismo tiempo, una de las principales tareas sigue siendo garantizar la seguridad de los residentes y la protección de la propiedad. ¿Está usted de acuerdo?

Si los dispositivos de protección están correctamente seleccionados y el esquema de conexión del interruptor diferencial y los disyuntores está bien pensado, todos los riesgos se reducen al mínimo. Pero, ¿cómo hacerlo? ¿Qué tener en cuenta al elegir? A estas y muchas otras preguntas responderemos en nuestro artículo.

También podrá comprender el principio de funcionamiento del interruptor diferencial y las opciones de conexión. Los consejos de expertos y los detalles de la instalación se recogen en este material. Además, el artículo incluye videos de los que aprenderá sobre los principales errores de conexión y verá cómo se conecta un interruptor diferencial en la práctica.

Función y principio de funcionamiento del interruptor diferencial

A diferencia del disyuntor, que protege la red contra sobrecargas y cortocircuitos, el interruptor diferencial está diseñado para detectar instantáneamente la presencia de corriente de fuga y reaccionar desconectando la red o una línea eléctrica individual.

Dado que estos dos dispositivos de protección difieren funcionalmente, ambos deben estar presentes en el esquema de montaje.

El principio de funcionamiento del interruptor diferencial es simple: comparación de las magnitudes de la corriente de entrada y salida y activación cuando se detecta una discrepancia.

Esquema que muestra el funcionamiento del dispositivo en caso de fallo de fase. Primero se activa el relé de tensión (RT), luego el contactor (C).

Dentro del cuerpo del dispositivo automático hay un transformador con núcleo y devanados con flujos magnéticos uniformes dirigidos en diferentes direcciones.

Cuando se produce una corriente de fuga, el flujo magnético de salida disminuye, como resultado, el relé electrónico se activa y desconecta la alimentación. Esto es posible si una persona toca un aparato conectado a tierra y el circuito eléctrico. En promedio, esto tarda entre 0,2 y 0,4 segundos. Más información sobre el dispositivo y el principio de funcionamiento del diferencial la hemos tratado aquí.

Existen diferentes tipos de dispositivos diseñados para redes de corriente continua o alterna. Una de las características técnicas importantes que siempre aparece en el etiquetado es la intensidad de corriente de fuga.

Para proteger a los residentes de la casa, se eligen dispositivos con un valor nominal de 30 mA. En lugares con mayor riesgo, como baños con alta humedad o habitaciones infantiles de juegos, se instalan RCD de 10 mA.

Un valor nominal más alto, por ejemplo, 100 mA o 300 mA, está diseñado para prevenir incendios, ya que las fugas grandes de corriente pueden provocar un incendio. Estos dispositivos se instalan como RCD general de entrada, así como en empresas y grandes instalaciones.

Información detallada sobre la selección del diferencial adecuado se expone en este artículo.

El RCD (izquierda) no debe confundirse con el diferencial automático (derecha), que combina las funciones de un interruptor automático y un dispositivo de protección contra desconexión, es decir, puede activarse tanto por sobrecarga como por corriente de fuga.

El diferencial automático es más compacto que el conjunto de dispositivos de protección y ocupa menos espacio en el cuadro eléctrico, pero cuando se activa, es más difícil encontrar la causa de la desconexión.

El esquema de instalación se elige según la tarea y el tipo de red: monofásica o trifásica. Si es necesario proteger toda la casa o apartamento contra fugas de corriente, el RCD se instala en la entrada de la línea de alimentación.

Opciones de protección para una red monofásica

Los fabricantes de electrodomésticos de alta potencia mencionan la necesidad de instalar un conjunto de dispositivos de protección. A menudo, en la documentación adjunta para la lavadora, la placa eléctrica, el lavavajillas o el calentador de agua se indica qué dispositivos deben instalarse adicionalmente en la red.

Sin embargo, cada vez se utilizan más equipos: por circuitos o grupos individuales. En este caso, el dispositivo junto con el interruptor automático(s) se monta en el cuadro y se conecta a una línea determinada.

Teniendo en cuenta la cantidad de diferentes circuitos, que sirven a enchufes, interruptores, equipos que sobrecargan al máximo la red, se puede decir que hay un número infinito de esquemas de conexión de diferenciales. En condiciones domésticas, incluso se puede instalar un enchufe con diferencial integrado.

A continuación, veremos las opciones de conexión populares que son básicas.

Opción #1 – interruptor diferencial general para red monofásica.

El lugar del RCD es en la entrada de la línea de alimentación al apartamento (casa). Se instala entre el interruptor automático general bipolar y el conjunto de interruptores para el servicio de diversas líneas eléctricas: circuitos de iluminación y tomacorrientes, derivaciones individuales para electrodomésticos, etc.

Si en alguno de los circuitos eléctricos de salida se produce una corriente de fuga, el dispositivo de protección desconectará inmediatamente todas las líneas. Esto es, sin duda, su desventaja, ya que no se podrá determinar con precisión dónde está la falla.

Supongamos que se produce una fuga de corriente debido al contacto del cable de fase con un aparato metálico conectado a la red. El RCD actúa, desaparece la tensión en el sistema y será bastante difícil encontrar la causa de la desconexión.

El lado positivo se refiere al ahorro: un solo aparato cuesta menos y también ocupa menos espacio en el cuadro eléctrico.

Opción #2 – interruptor diferencial general para red monofásica + contador.

La característica distintiva del esquema es la presencia de un contador de energía eléctrica, cuya instalación es obligatoria.

La protección contra fuga de corriente también se conecta a los interruptores automáticos, pero en la línea de entrada se conecta un contador.

Si es necesario cortar el suministro eléctrico al apartamento o casa, se desconecta el interruptor automático general, no el RCD, aunque estén instalados juntos y sirvan a la misma red.

Las ventajas de esta disposición son las mismas que las de la solución anterior: ahorro de espacio en el cuadro eléctrico y de dinero. La desventaja es la dificultad de localizar el punto de fuga de corriente.

Opción #3 – interruptor diferencial general para red monofásica + interruptores diferenciales grupales.

El esquema es una de las variantes más complejas de la opción anterior.

Gracias a la instalación de dispositivos adicionales en cada circuito de trabajo, la protección contra corrientes de fuga se vuelve doble. Desde el punto de vista de la seguridad, es una excelente opción.

Supongamos que se produce una fuga de corriente de emergencia y el RCD conectado del circuito de iluminación no actúa por alguna razón. Entonces reacciona el dispositivo general y desconecta todas las líneas.

Para que no actúen ambos aparatos (el particular y el general) al mismo tiempo, es necesario respetar la selectividad, es decir, al instalarlos considerar tanto el tiempo de actuación como las características de corriente de los dispositivos.

El lado positivo del esquema es que en una situación de emergencia se desconectará un solo circuito. Es extremadamente raro que ocurran casos en los que se desconecte toda la red.

Esto puede ocurrir si el RCD instalado en una línea específica:

• defectuoso;
• ha fallado;
• no corresponde a la carga.

Para evitar que surjan situaciones similares, recomendamos familiarizarse con los métodos de verificación del diferencial para comprobar su funcionamiento.

Desventajas: sobrecarga del cuadro eléctrico con muchos dispositivos similares y gastos adicionales.

Opción #4 – red monofásica + interruptores diferenciales grupales.

La práctica ha demostrado que el esquema sin instalar un diferencial general también funciona bastante bien.

Por supuesto, no hay garantía contra el fallo de una sola protección, pero esto se puede solucionar fácilmente comprando un dispositivo más costoso de un fabricante de confianza.

El esquema se asemeja a la opción con protección general, pero sin instalar un diferencial en cada grupo individual. Se diferencia por un importante aspecto positivo: aquí es más fácil determinar la fuente de la fuga.

Desde el punto de vista del ahorro, la instalación eléctrica de varios dispositivos es menos ventajosa: uno general habría resultado mucho más barato.

Si en su apartamento la red eléctrica no está conectada a tierra, recomendamos familiarizarse con los esquemas de conexión del diferencial sin conexión a tierra.

Esquemas para red trifásica

En viviendas, locales industriales y otras construcciones puede encontrarse otra opción de configuración del suministro eléctrico.

Por ejemplo, para apartamentos la conexión trifásica no es típica, pero para equipar una casa particular esta opción no es rara. Aquí se utilizarán otros esquemas de conexión del dispositivo de protección.

Opción #1 – interruptor diferencial general para red trifásica + interruptores diferenciales grupales.

Para una red de 380 V un dispositivo bipolar es insuficiente, se necesita un análogo tetrapolar: hay que conectar 1 conductor neutro y 3 conductores de fase.

El esquema se complica al equipar cada línea eléctrica con un dispositivo diferencial individual. Esto no es obligatorio, sin embargo se recomienda una protección duplicada para una mayor prevención contra corrientes de fuga.

El tipo de cables es importante. Para una red monofásica, el cable estándar VVG es adecuado, mientras que para una trifásica se recomienda tender un cable más resistente al fuego, VVGng. Sobre la elección del tipo de cable adecuado escribimos en otro de nuestros artículos.

Opción #2 – interruptor diferencial general para red trifásica + contador.

Esta solución repite completamente la anterior, pero se añade un contador eléctrico al esquema. Los diferenciales grupales también están incluidos en el sistema de servicio de líneas individuales.

De todos los esquemas presentados, este es el más voluminoso en sentido literal, es decir, requiere instalar un gran cuadro eléctrico con muchos cables y dispositivos eléctricos conectados.

Existe un matiz que se aplica a cualquiera de los esquemas presentados. Si en el apartamento o casa hay varios circuitos de iluminación y tomacorrientes, varios electrodomésticos potentes que requieren líneas eléctricas independientes, tiene sentido instalar una doble protección con un diferencial general.

En caso contrario, es suficiente con un dispositivo general o uno por cada circuito.

Instrucciones para la instalación del interruptor diferencial

Primero debe elegir un lugar para montar el dispositivo. Se aplican dos opciones: panel o armario. El primero se asemeja a una caja metálica sin tapa, fijada a una altura conveniente para el mantenimiento.

El armario está equipado con una puerta que se puede cerrar con llave. Algunos tipos de armarios tienen orificios para poder tomar las lecturas del medidor sin tener que abrir la puerta especialmente, y desconectar los dispositivos.

Los dispositivos de protección se fijan en rieles DIN de montaje dispuestos horizontalmente. El diseño modular de los interruptores automáticos, los interruptores diferenciales automáticos (difautomáticos) y los RCD permite colocar varios en un mismo riel.

A los terminales izquierdos de entrada y salida siempre se conecta el conductor neutro, a los derechos el conductor de fase. Una de las opciones:

• Terminal de entrada N (superior izquierda) – desde el interruptor automático de entrada;
• Salida N (inferior izquierda) – hacia el bus de neutro separado;
• Terminal de entrada L (superior derecha) – desde el interruptor automático de entrada;
• Salida L (inferior derecha) – hacia los interruptores automáticos de grupo.

Para el momento de la instalación del dispositivo de protección, es posible que ya se hayan instalado interruptores automáticos en el panel. Para ordenar la disposición de los dispositivos y cables, quizás sea necesario recolocar los dispositivos en un orden determinado.

Presentamos un ejemplo de instalación de un RCD de entrada en un armario eléctrico, donde ya hay un medidor, un interruptor automático de entrada y varios interruptores automáticos para circuitos individuales: de iluminación, de tomacorrientes, etc.

Nunca se conecta el RCD a la entrada; siempre va después del interruptor automático general de entrada. Si se utiliza un medidor, el dispositivo de protección diferencial pasa a la tercera posición desde la entrada.

Descripción del proceso de conexión:

• instalamos el dispositivo en el riel DIN a la derecha del interruptor automático; basta con aplicarlo y presionar ligeramente hasta que encaje.
• pasamos los cables pelados y preparados desde el interruptor automático y el bus de neutro, los insertamos en los terminales superiores según el esquema, y apretamos los tornillos de fijación.
• de la misma manera, inserte los cables en los bornes inferiores y apriete los tornillos;
• Pruebe: primero encienda el interruptor general, luego el RCD, presione el botón «Test»; al presionarlo, el dispositivo debe desconectarse.

Para verificar la corrección de la conexión, a veces se simula una corriente de fuga. Se toman dos cables de trabajo — «fase» y «tierra» — y se acercan simultáneamente al casquillo de una lámpara eléctrica. Aparece la fuga y el dispositivo debe actuar instantáneamente.

¿Qué errores se deben evitar?

Antes de la conexión, es obligatorio verificar nuevamente las características técnicas de los dispositivos. La corriente nominal debe ser igual o superior al parámetro análogo del interruptor de entrada. Es fácil determinar los valores mediante el marcado.

Los electricistas recomiendan elegir un dispositivo de protección un escalón superior, es decir, para un interruptor de 50 A es adecuado un RCD de 63 A.

Se pueden calcular correctamente los parámetros, seleccionar el interruptor automático y el diferencial con el valor nominal correcto, pero al montar cometer un pequeño error, por lo que el sistema será inútil.

Por ejemplo, los principiantes suelen confundir los buses. Se debe recordar que para el conductor neutro y el cable de tierra se utilizan diferentes buses. Además, para cada dispositivo se necesita un bus separado: para 5 RCD – 5 buses.

Independientemente del esquema de conexión que usted utilice, el conductor de tierra no participará en él. Todos los bornes están diseñados para el cable de fase (carga) o para el neutro (neutro).

En ningún caso se deben confundir los polos N y L. Tienen marcas de letras en el cuerpo y los cables se diferencian por el color, por lo tanto se debe estar atento.

Si se produce una activación falsa o, por el contrario, el dispositivo no reacciona, la causa posiblemente sea la siguiente:

• «fase» y «tierra» están conectadas después del RCD;
• conexión incompleta – no se ha insertado el conductor N en el borne correspondiente;
• «neutro» y «tierra» están conectados en el enchufe;
• confusión entre la conexión de dos o más RCD a las instalaciones eléctricas.

En la práctica, hay muchos más errores, ya que se aplican diferentes esquemas. Cuantos más dispositivos participan en el montaje del cuadro eléctrico, más atento se debe estar al conectar.

Reglas de seguridad durante el trabajo

La mayoría de las normas tienen un carácter general, es decir, deben aplicarse durante cualquier trabajo de instalación eléctrica.

Si usted decidió equipar de forma independiente el cuadro eléctrico de distribución, antes de instalar y conectar el RCD, no olvide:

• desconectar la alimentación eléctrica – apagar el interruptor de entrada;
• usar cables con el código de colores adecuado;
• no usar tuberías metálicas o armaduras en el apartamento para la puesta a tierra;
• en primer lugar, instalar el interruptor automático de entrada.

Si existe la posibilidad, se recomienda usar dispositivos separados para líneas de iluminación, enchufes, circuitos para lavadora, etc. De lo contrario, es suficiente con instalar un RCD general.

Para proteger a los niños, todas las instalaciones eléctricas de la habitación infantil se suelen agrupar en un circuito y equiparse con un dispositivo independiente. En lugar de un interruptor diferencial se puede usar un disyuntor diferencial.

Además de las características de los propios dispositivos, también son importantes los parámetros de otros elementos del cableado eléctrico, por ejemplo, la sección del conductor eléctrico. Se debe calcular teniendo en cuenta la carga constante.

Es mejor conectar los cables entre sí mediante regletas de bornes, y para la conexión a los aparatos, utilizar bornes especialmente diseñados y etiquetados, así como el diagrama en la carcasa.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Varios consejos prácticos y explicaciones ayudarán a los principiantes a comprender cómo seleccionar e instalar correctamente un interruptor diferencial en una casa o apartamento.

Errores al conectar las tomas de corriente:

Sobre la necesidad y los matices de la instalación de dispositivos de protección:

No siempre es posible llamar a un especialista calificado para equipar el cuadro eléctrico de distribución. En ocasiones, los interruptores automáticos o los diferenciales deben instalarse por cuenta propia.

Debido a un descuido durante la instalación, puede producirse una descarga eléctrica, por lo que es importante utilizar esquemas de conexión, realizar cálculos correctos y seguir las normas de seguridad eléctrica.

¿Se dedica profesionalmente a trabajos de instalación eléctrica y desea añadir consejos útiles u otros esquemas de conexión de interruptores diferenciales? ¿Quizás desea complementar nuestro artículo con recomendaciones sobre seguridad eléctrica? Escriba sus comentarios en el bloque a continuación – sus observaciones serán útiles para muchos aficionados al bricolaje.