Reglas de conexión de un diferencial a una red monofásica sin toma de tierra: mejores esquemas + orden de trabajo

La red eléctrica monofásica es familiar para cada hogar. Independientemente de si se trata de una casa particular o un apartamento municipal, los usuarios en cualquier caso consumen electricidad activamente.

Este tipo de energía, sin embargo, no puede considerarse completamente seguro. Por lo tanto, la conexión del RCD a una red monofásica sin toma de tierra se presenta como una tarea relevante: un dispositivo especial que aumenta significativamente el nivel de seguridad al usar electricidad.

Analicemos juntos los esquemas más comunes de conexión del RCD a una red monofásica, y también determinemos el orden de realización de los trabajos de conexión.

Visión general de los módulos de protección

A pesar de la construcción de los esquemas de cableado de las líneas eléctricas, realizada según las reglas aprobadas, el riesgo de descarga eléctrica siempre permanece. Por lo tanto, es importante preocuparse oportunamente por la seguridad.

Dispositivo de protección diferencial: así se interpreta el desarrollo de la abreviatura «RCD» al lenguaje técnico.

Desde el punto de vista de la ejecución del diseño, no parece el más complejo entre los equipos electrotécnicos modernos. Sin embargo, realiza las funciones de protección de manera suficientemente cualitativa y fiable.

Aproximadamente así se ve la funcionalidad del sistema electrotécnico mediante el cual se realiza la protección efectiva de los usuarios de redes eléctricas, así como la protección de diversos aparatos domésticos.

Cabe señalar que existen variedades de RCD, según las cuales en cada caso particular se organiza un esquema de protección específico:

• que garantiza la seguridad al contacto;
• que previene daños técnicos;
• que contrarresta el peligro de incendio.

Cada aparato con una funcionalidad específica se diferencia de otros diseños por los parámetros de trabajo, en particular, la corriente nominal y la corriente de corte.

Vista externa del aparato con baja corriente de corte. Al operar redes domésticas, estos dispositivos se utilizan para proteger a las personas del contacto no intencionado con el potencial eléctrico en condiciones de fuga de corriente de emergencia.

El dispositivo más sensible, por supuesto, es el diferencial, diseñado para bloquear la fuente de alimentación en caso de contacto accidental de personas con partes conductoras de los circuitos. El rango de corte de corriente para estos aparatos se encuentra entre 10-30 mA.

Los mejores esquemas para la conexión del RCD

Para las líneas de redes eléctricas de uso doméstico es característica la implementación de diferenciales sin 'tierra'. La mayor parte de las soluciones esquemáticas del sector doméstico son precisamente cableado monofásico, donde en principio solo existen dos líneas: fase y neutro.

Características de los esquemas sin toma de tierra

La esquemática del dispositivo del circuito eléctrico sin conexión a tierra debe realizarse teniendo en cuenta la inclusión de protección automática contra cortocircuitos y corriente de sobrecarga.

Este es un factor obvio, porque los dispositivos diferenciales individuales no están diseñados para proteger contra tales fenómenos. Estos aparatos solo protegen contra corrientes de fuga.

El interruptor automático: aproximadamente estos se instalan, por lo general, en el esquema para organizar un corte de protección por sobrecarga de la red. El diseño constructivo del diferencial no contempla este tipo de corte.

El rango de corrientes de corte y las características técnicas de los interruptores automáticos difieren algo de los parámetros de trabajo de los diferenciales de protección.

Mientras tanto, existen dispositivos de corte universales que combinan en un solo aparato las funciones de interruptor automático y protección contra contactos accidentales con barras conductoras eléctricas.

Cada dispositivo de protección constructivamente implica la conmutación de ambos conductores del cable de alimentación: fase y neutro.

Además, al realizar la instalación del cableado eléctrico, se deben conectar exactamente los conductores a los bornes de trabajo. Una instalación incorrecta corre el riesgo de dañar el dispositivo de protección, lo que provocará la inoperatividad de todo el sistema de protección.

Variante clásica de conexión

Dependiendo de la carga técnica (cantidad de electrodomésticos) y del número de estancias, en un apartamento o casa puede operarse una red completa única o una red compuesta por varias subredes.

El esquema de inclusión del aparato en la red del usuario, que a simple vista parece el más simple, tiene sus matices. Por lo tanto, una conexión incorrecta no solo amenaza con la avería de los propios dispositivos de protección, sino que también conlleva una situación operativa peligrosa.

Para el primer caso, generalmente es suficiente un solo dispositivo diferencial para organizar la desconexión de protección. Basándose en los parámetros de la corriente consumida o la potencia total consumida, en este caso se selecciona el aparato de protección por corriente nominal y se determina la corriente de corte.

Para la segunda opción, los dispositivos se implementan en cada una de las subredes existentes. Además, por lo general, todos los diferenciales instalados se complementan con interruptores automáticos dimensionados para la potencia consumida de cada subred por separado.

Así, aproximadamente, se ve la solución esquemática para la incorporación del interruptor diferencial en la variante clásica de conexión. Esta sencilla opción de cableado protege toda la red del apartamento (hogar) mediante un corte total de la corriente.

La ejecución clásica del esquema de conexión del interruptor diferencial «sin tierra» se realiza tradicionalmente de la siguiente manera:

1. El cable de alimentación principal, compuesto por dos conductores (fase, neutro), se conecta al interruptor automático.
2. Desde el interruptor automático, ambos conductores se llevan al contador eléctrico.
3. Luego, desde el contador eléctrico, los dos cables de alimentación se conectan a los bornes de entrada del interruptor diferencial.

Después del dispositivo de protección, para la variante sin subredes, no es necesario instalar un interruptor automático duplicado, pero en algunos casos los especialistas lo recomiendan.

Si se utiliza un esquema con subredes, después del interruptor diferencial es necesario instalar un interruptor automático independiente para cada ramal.

Un cableado ligeramente modernizado con un solo interruptor diferencial y un interruptor automático independiente para cada subred. El principio de funcionamiento es prácticamente similar al «clásico», pero gracias a los interruptores adicionales, es más fácil determinar la falla.

Por lo tanto, el conductor de fase que sale del dispositivo de protección alimenta las redes de trabajo a través de interruptores automáticos adicionales.

El conductor neutro, que también pasa a través del esquema del dispositivo de corte, se lleva al bus neutro común, desde donde se distribuye por las líneas derivadas de neutro para conectar la carga.

¿Qué esquema de conexión del RCD es mejor?

Esquema mejor o peor: estos conceptos son puramente superficiales. La cuestión es qué tan eficaz puede ser uno u otro esquema.

Y aquí, incluso un no especialista entiende que la variante de múltiples etapas, donde se utilizan diferentes niveles de protección, parece más eficaz que cualquier otra simplificada.

También es una especie de variante clásica de esquema con la adición de un interruptor diferencial y dos interruptores automáticos lineales. Uno de los interruptores se coloca generalmente en la línea de alimentación de los electrodomésticos de cocina potentes, el segundo en la iluminación y enchufes de otras habitaciones.

Por lo tanto, el esquema de suministro de energía con subredes, donde se utiliza un interruptor diferencial común y dispositivos de protección adicionales en cada ramal del circuito eléctrico, claramente parece preferible.

La construcción de dicho esquema generalmente implica la instalación de un dispositivo de protección principal con una corriente de corte de 100-300 mA. Y los dispositivos adicionales, distribuidos en ramales individuales del circuito general, tienen una corriente de corte no superior a 30 mA.

De esta manera se garantiza una doble protección: contra incendios y en caso de contacto accidental.

Solución de circuito donde se utilizan dos dispositivos RCD y un interruptor diferencial automático. La distribución aquí también se realiza «sin tierra» con la separación de los circuitos de alimentación mediante interruptores automáticos adicionales.

Las ventajas de construir la red eléctrica de esta manera también se manifiestan en que, en caso de disparo, normalmente solo se desconecta un sector individual del cableado eléctrico doméstico, no la zona de alimentación general. En estas condiciones de desconexión, es mucho más fácil encontrar el punto de fuga de corriente.

Por otro lado, el denominado esquema ampliado de conexión del RCD sin toma de tierra es oneroso para el usuario, en cuanto al aumento de los costes de construcción.

Es evidente que, para establecer una protección multietapa, en este caso se requerirán inversiones financieras más significativas que para la instalación de una versión simplificada.

Esquema de aplicación del RCD en una casa particular

Los edificios municipales generalmente no presentan problemas especiales con las funciones de protección, excepto las construcciones abiertamente antiguas.

Las redes de las casas municipales, por lo general, son mantenidas por el servicio. En cambio, en una vivienda particular, los propietarios a menudo tienen que resolver estos asuntos por sí mismos.

Un esquema de distribución de la red de alimentación en una vivienda particular, común y frecuentemente utilizado en la práctica. Como se ve en el gráfico, se utilizan varios dispositivos de protección que aíslan las subredes atendidas ante diferentes corrientes de fuga.

No obstante, no se recomienda la improvisación en estos asuntos. Y si se requiere organizar un esquema de conexión fiable con el uso de RCD, se debe recurrir a especialistas en energía.

Los proyectos de viviendas particulares, especialmente las construcciones modernas, suelen tener esquemas de solución de protección para el suministro eléctrico bastante complejos.

Consideremos uno de ellos para la instalación en una vivienda particular:

1. Se utilizan un total de 5 dispositivos de protección con un rango de corrientes de corte de 10 a 300 mA.
2. Como protección principal contra cortocircuitos y posible incendio, actúa un RCD de 300 mA.
3. Dos dispositivos universales de 30 mA están destinados a la iluminación y al grupo de tomacorrientes.
4. En las líneas de alimentación de locales con ambiente agresivo y donde se requiere una protección mejorada, se instalan dispositivos de alta sensibilidad de 10 mA.
5. El circuito general está dividido en subredes según la función.

La funcionalidad de este esquema se puede describir de la siguiente manera. El primer dispositivo — RCD de 300 mA — cumple funciones de bloqueo contra incendios.

Al mismo tiempo, para este dispositivo es característico el corte en función de la corriente de fuga total de todas las subredes, si este valor supera el parámetro permitido.

Aspecto exterior de un dispositivo de protección diseñado para el corte cuando existe riesgo de incendio debido al estado de emergencia de la red. Estos RCD de corriente diferencial de 300 mA pertenecen a los dispositivos de bloqueo contra incendios.

A continuación del sistema contra incendios, se activa el universal, que garantiza la activación también en caso de detección de cortocircuitos y fugas de corriente superiores a 30 mA.

La zona servida por el RCD de esta subred es la línea que alimenta los dispositivos de iluminación y el grupo de enchufes.

Finalmente, una especie de tercer escalón de protección lo forman los dispositivos de alta sensibilidad de 10 mA, que de hecho atienden zonas donde las condiciones requieren un enfoque extraordinario: el baño, la habitación infantil.

Dispositivo con característica de protección de alta sensibilidad, con corriente diferencial de 10 mA. Por lo general, se utiliza en la organización de esquemas eléctricos en locales donde existe un mayor riesgo de avería o en habitaciones infantiles.

Opción de protección para una casa de campo

Los proyectos modernos de casas de campo actúan cada vez más como una infraestructura de construcción completa, que no es inferior al sector residencial para vivir de forma permanente. Es evidente que el factor de protección integral se vuelve relevante también para las construcciones de campo.

Sin embargo, en relación con estas propiedades, los requisitos de seguridad eléctrica suelen ser algo inferiores en comparación con el sector residencial real.

Por lo tanto, aquí se utilizan tradicionalmente soluciones de circuito simplificadas con el uso de RCD universales con corriente de corte de 30 mA.

Con este tipo de dispositivos de protección se proporciona una protección bastante eficaz en caso de contactos no intencionados con zonas eléctricas donde es posible una fuga de corriente.

Además, la misma ejecución de los dispositivos proporciona un bloqueo en caso de daños técnicos del equipo o del cableado eléctrico.

Además del RCD, el cableado de la casa de campo también está equipado con interruptores automáticos de protección, generalmente uno por línea de luz y línea de enchufes eléctricos.

El dispositivo más utilizado con corriente diferencial de 30 mA. Se considera una especie de dispositivo universal, ya que teóricamente es capaz de bloquear la alimentación tanto en cortocircuitos como en caso de contactos no intencionados.

Si se requiere la operación de equipos adicionales, estos se conectan al esquema existente a través de un interruptor automático adicional.

Orden de realización de los trabajos de conexión

En primer lugar, se debe velar por el cumplimiento de todas las medidas de seguridad requeridas al realizar este tipo de trabajos.

Desconectar la alimentación eléctrica en el área de instalación, asegurar el proceso con herramientas en buen estado.

Luego hay que seguir una serie de reglas al realizar los trabajos de instalación eléctrica:

1. La instalación se realiza estrictamente según el esquema preparado previamente.
2. El dispositivo se monta dentro del cuadro eléctrico junto a los interruptores automáticos.
3. El dispositivo fijado en el cuadro se conecta con otros componentes a través de conductores con sección no menor a 2,5 mm (cobre). Es importante utilizar esquemas de conexión indicados en el cuerpo del aparato de protección.
4. Una vez finalizados el montaje y el tendido de los conductores, verifique la correcta conexión y suministre alimentación al sector.
5. Verifique el funcionamiento del aparato activando el botón «Test».

Por lo general, un dispositivo correctamente seleccionado supera el modo de prueba con éxito.

Si esto no ocurre (el aparato no se activa), significa que los cálculos se realizaron incorrectamente o que existen defectos en el circuito del aparato. En ese caso, se debe reemplazar el RCD.

Conclusiones y video útil sobre el tema

El video explica los detalles y muestra los aspectos de la conexión del dispositivo de protección en condiciones de operación de un cableado eléctrico realizado según el sistema TN-C.

Explicaciones claras del autor sobre el funcionamiento del RCD en estas condiciones y demostraciones prácticas:

Para concluir el material de revisión sobre las posibles configuraciones de circuitos con RCD, es necesario señalar la relevancia del uso de estos dispositivos. La implementación de dispositivos de corte por corrientes residuales supone un aumento significativo del nivel de seguridad en el uso de las redes eléctricas. Lo principal es elegir correctamente y conectar correctamente los dispositivos.

Si tiene experiencia conectando RCD a redes monofásicas sin conexión a tierra, compártala con nuestros lectores. Cuéntenos a qué aspectos debe prestar atención, ¿quizás conoce algunos detalles sobre la conexión que no mencionamos en nuestro material? Deje sus comentarios y haga preguntas en el bloque debajo del artículo.