Reglas de conexión de un interruptor diferencial a una red monofásica con puesta a tierra: instrucciones para realizar los trabajos

La energía eléctrica se utiliza en el sector residencial y doméstico de manera generalizada y activa. Es uno de los principales recursos energéticos, cuya aplicación, sin embargo, no es nada segura. Con el objetivo de garantizar la seguridad se utilizan diferentes métodos de protección.

En particular, la conexión de un RCD a una red monofásica con toma de tierra evita la electrocución de personas, daños en los equipos e incendios en el cableado eléctrico. Pero para que el dispositivo pueda realizar estas tareas, es necesario seleccionar correctamente el dispositivo de protección e integrarlo adecuadamente en la red eléctrica.

Nuestro artículo está dedicado a resolver estas cuestiones. Le explicaremos qué parámetros es importante tener en cuenta al elegir un RCD, indicaremos los requisitos de instalación del aparato y describiremos el procedimiento de trabajo para conectar el dispositivo a una red monofásica.

¿Qué medidas de protección ofrece el RCD?

Por supuesto, la implementación de dispositivos de protección en el sistema de suministro eléctrico va acompañada de ciertas reglas. Consideremos estas con respecto a la instalación del interruptor diferencial.

El módulo de protección de esta serie de aparatos está diseñado como un dispositivo universal, por lo que la mayoría de los modelos están destinados a proteger contra diversas manifestaciones negativas durante el uso de redes eléctricas.

El RCD actúa en tres aspectos de protección:

• prevención de descargas eléctricas;
• ruptura de circuitos con fuga de corriente a la carcasa del equipo;
• cortocircuito del cableado eléctrico.

Cabe señalar: las tres direcciones de protección funcionan de manera más efectiva cuando el dispositivo se conecta según un esquema con conexión a tierra.

En esencia, no se excluye (y a menudo se aplica) un esquema sin la participación de la 'tierra'. Sin embargo, con esta variante la efectividad del dispositivo disminuye significativamente.

La aparamenta eléctrica de protección es ya una cotidianidad indispensable para las condiciones modernas de uso de la energía eléctrica. Estos dispositivos se mejoran constantemente y en la actualidad son capaces de proporcionar una amplia gama de funciones de protección.

Los dispositivos RCD se consideran un componente obligatorio de los cuadros eléctricos de distribución de cualquier tipo: fijos, temporales, portátiles.

A menudo, se integran en las construcciones de los enchufes o clavijas, mediante las cuales se realiza la conexión de herramientas y electrodomésticos utilizados en condiciones de ambientes húmedos y polvorientos.

Selección del dispositivo según los parámetros de diseño

El proceso de diseño de instalaciones eléctricas por parte de organizaciones de diseño especializadas debe contemplar la tarea bastante compleja de seleccionar los interruptores diferenciales adecuados de la gama del mercado de equipos eléctricos.

La diversidad de dispositivos RCD en el mercado comercial obliga al futuro usuario a abordar con atención el proceso de selección del dispositivo. La amplia gama existente ofrece una variedad de opciones, pero no garantiza la calidad ni la conformidad de los parámetros.

Esta tarea es realmente compleja. El mercado actual de aparatos eléctricos, incluidos los RCD, se caracteriza por una variedad particular. Esto es resultado de la falta de un control de calidad estricto por parte de las entidades gubernamentales.

En el mercado hay una gran cantidad de dispositivos diversos, fabricados por un gran número de fabricantes, muchos de los cuales no siempre cumplen con las normativas vigentes.

Al posible propietario de un RCD no le queda más remedio que aceptar la información que proporciona el fabricante del dispositivo. El complemento de las garantías es el certificado de conformidad y de seguridad contra incendios.

La falta de dichos documentos en el producto vendido es una prohibición directa de instalación y uso, según los requisitos de las normas vigentes.

Por ejemplo, uno de esos documentos es el certificado de conformidad, con el que debe estar equipado cualquier aparato que se ponga a la venta. Si un dispositivo RCD no tiene certificado de conformidad, esto es un motivo claro para rechazar su compra (+).

La selección del RCD siempre va acompañada de la consideración de los parámetros y características operativas de trabajo, que determinan en gran medida la calidad y fiabilidad del dispositivo.

Es necesario tener en cuenta los valores nominales:

• tensión;
• corriente;
• corriente diferencial de corte.

Estas características principales deben corresponder a los parámetros técnicos de la instalación eléctrica proyectada o del circuito eléctrico en uso.

La calidad y confiabilidad de la acción del RCD está determinada por algunos indicadores, cuyo significado físico general a menudo es poco comprensible.

Estos parámetros son, ante todo, la corriente nominal convencional de cortocircuito y la corriente nominal de capacidad de conexión/desconexión.

Los principales parámetros de funcionamiento de dispositivos como los RCD se muestran tradicionalmente directamente en el panel del propio aparato. Sin embargo, junto con los parámetros principales, hay una serie de parámetros secundarios que también tienen un impacto significativo en el funcionamiento de los dispositivos (+)

Muy raramente los fabricantes de RCD indican todas las características mencionadas en los documentos de los aparatos. Por lo tanto, es necesario evaluar correctamente todas las ventajas y desventajas de los dispositivos seleccionados.

Desde el punto de vista de la construcción técnica, el RCD se caracteriza tradicionalmente como un dispositivo de conmutación cuya acción se determina en modo de espera. El dispositivo no tiene indicadores que ayuden a determinar visualmente la calidad del funcionamiento.

Pero existe un principio único sobre el cual estos aparatos funcionan de manera similar. El aparato se conecta al circuito de corriente de funcionamiento y si aparece una corriente de fuga con un valor determinado que supera el valor de ajuste, el RCD simplemente abre el circuito de potencia.

A pesar de la diversidad en la construcción de los RCD, el principio de funcionamiento de estos dispositivos sigue siendo uniforme. El principio principal de funcionamiento del dispositivo es la desenergización del circuito eléctrico en caso de violación del parámetro establecido de corriente de fuga (+)

¿Qué tan correctamente se realiza la apertura? Evaluar la velocidad de respuesta del circuito del dispositivo, la capacidad de conmutación, la vida útil y otros parámetros significativos solo es posible mediante pruebas especializadas.

Normas para la conexión del aparato

Existen estándares que definen las condiciones normales para la instalación y posterior operación de los RCD. Estos estándares están establecidos, en particular, en los documentos GOST R 51326.1-99 y R 51327.1-99.

Por lo tanto, al aplicar RCD en la práctica, es necesario cumplir con los siguientes criterios:

• rango de temperatura ambiente óptimo de -5 a +40 °C;
• valor de humedad relativa del aire no superior al 50% a +40 °C y no superior al 90% a +20 °C;
• valor límite de altitud sobre el nivel del mar de 2000 m;
• ausencia de campos magnéticos potentes en las proximidades del dispositivo.

Como indica el GOST R 50571.3-94, para los esquemas de conexión en edificios, una condición importante y necesaria para el funcionamiento normal del RCD como parte de la instalación eléctrica del edificio es la ausencia en su zona de acción de cualquier conexión del conductor de trabajo neutro con elementos puestos a tierra de la instalación eléctrica y con el conductor de protección 'tierra' PE.

Cada dispositivo, durante la operación, realiza un control de fugas dentro de ciertos límites. Esto se denomina zona de sensibilidad del dispositivo de protección RCD. En esta zona se excluye cualquier conexión de la barra neutra con el conductor de puesta a tierra.

Para el sistema de puesta a tierra TN-C-S, en los cuadros de distribución de las instalaciones eléctricas, en los puntos donde se divide el conductor PEN, se deben prever bornes o barras separadas para el conductor neutro de trabajo N y el conductor neutro de protección PE.

Teniendo en cuenta que el dispositivo de protección diferencial reacciona ante la fuga a tierra tanto del conductor neutro como del de fase, en las líneas, por lo general, se deben instalar interruptores automáticos de protección.

Ejecución clásica del esquema tipo TN-C-S, donde un atributo indispensable del conjunto es la barra de tierra. Según la opinión de muchos especialistas, este esquema se considera la opción óptima para el uso de RCD (+)

La instalación de interruptores automáticos permite identificar rápidamente la sección defectuosa del circuito desconectando sucesivamente las líneas individuales.

Gracias a los automáticos, se evita el desmontaje del «cuadro de distribución» al detectar una sección defectuosa, incluida la sección con fuga en el conductor neutro.

La norma GOST R 50571.9-94 contiene instrucciones específicas destinadas a realizar acciones para la protección del conductor neutro de trabajo y del conductor neutro de protección.

Realización de trabajos por servicios profesionales

Tanto teórica como prácticamente, con la participación de especialistas, la instalación de un RCD implica la realización de actividades para determinar el umbral de disparo del dispositivo.

La instrucción de instalación de los dispositivos de protección de la serie RCD siempre requiere una secuencia de montaje determinada. El primer elemento de la secuencia, por lo general, es el interruptor automático. Luego siguen: el contador eléctrico, el RCD y demás elementos de la red (+)

Existen reglas establecidas, una especie de instrucción, donde se indica toda la secuencia de acciones en tales casos.

Procedimiento:

1. En primer lugar, se desconecta del dispositivo el circuito de carga por fase y neutro, para lo cual se utiliza un interruptor automático.
2. A continuación, se utiliza el esquema de conexión al RCD del equipo de medición y de los elementos de ajuste (potenciómetro).
3. Mediante la variación de la resistencia del potenciómetro, se logra el disparo del dispositivo y se registran las lecturas de corriente en el instrumento de medición.

El valor registrado en el instrumento de medición en el momento del disparo es la corriente diferencial del RCD. La lectura de corriente registrada debe estar dentro del rango establecido.

Si no se cumple la condición, se prohíbe la instalación del dispositivo de protección en el circuito. Es necesario seleccionar otro ejemplar que se ajuste a los parámetros.

El ajuste de un dispositivo ya instalado es una práctica habitual para los servicios profesionales. Gracias al ajuste preciso, se establece una protección óptima, lo que repercute significativamente en la seguridad general.

Al conectar dispositivos de protección tipo RCD con conexión a tierra, las normas también contemplan la realización de trabajos destinados a medir la corriente de fuga dentro de los límites de la zona de protección del dispositivo.

Normalmente, dichas actividades son obligatorias para los casos de montaje de dispositivos electromecánicos:

1. A través del interruptor automático, se conecta la carga al dispositivo de protección.
2. Según el esquema de prueba, se conecta al instrumento un circuito de medición compuesto por una caja de resistencias y un amperímetro.
3. Variando la caja de resistencias, se logra la activación del dispositivo y se registran las lecturas del amperímetro.
4. La corriente de fuga se calcula mediante la fórmula: If = I – Ia, donde I es la corriente de desconexión del circuito, Ia es la lectura del amperímetro.

El valor obtenido de If no debe superar el valor nominal de la corriente diferencial del RCD en más de un tercio.

El ajuste va acompañado de mediciones de corrientes en varios modos. Para las mediciones se utilizan amperímetros con un alto grado de precisión. Este trabajo solo puede ser realizado por especialistas.

Si se registra dicha superación, es una señal clara de que dentro de la zona de protección del dispositivo hay un tramo defectuoso. Para estos casos, las normas PUE exigen la ejecución de las medidas necesarias para eliminar la corriente de fuga.

Instrucciones para la instalación doméstica

La incorporación del RCD a la red eléctrica de uso doméstico, siempre que se haya realizado el ajuste a los parámetros de la red, se lleva a cabo cumpliendo una serie de requisitos.

Lista de reglas de obligado cumplimiento:

1. El montaje en la línea de entrada y la conexión del dispositivo deben realizarse únicamente después del interruptor automático. Por lo general, el eslabón intermedio entre ambos dispositivos es también el contador de electricidad.
2. Los trabajos de montaje se realizan con la línea de alimentación completamente desconectada.
3. La corriente nominal del interruptor automático se selecciona igual o ligeramente menor que el valor de la corriente diferencial del dispositivo.
4. Las conexiones deben realizarse en estricta conformidad con las marcas y el esquema adjunto del fabricante.
5. En primer lugar, se realizan las conexiones en el lado de la carga, conectando los buses de fase y neutro a los terminales correspondientes del dispositivo.
6. El apriete de los tornillos de los terminales se realiza con cierta fuerza, suficiente para la fiabilidad de las conexiones, pero sin exceso de fuerza.
7. Por último, después de verificar la fiabilidad de todas las conexiones y la ausencia de defectos, se conecta el dispositivo a los terminales de salida del interruptor automático.

La actitud hacia el montaje, ajuste y puesta en servicio del dispositivo de protección no admite formalidades. Todas las acciones deben realizarse con atención, con cálculo preciso y verificaciones duplicadas.

Después de finalizar todos los trabajos de instalación y ajuste, se realiza un análisis de duplicación en el modo de funcionamiento del circuito eléctrico. Todos los parámetros medidos se registran en los registros técnicos.

En condiciones de operación de las redes domésticas, a menudo se intenta resolver la cuestión de la conexión de los interruptores diferenciales y los automáticos por cuenta propia.

Sin embargo, esta opción no garantiza la seguridad. Siempre se debe optar por una instalación profesional, con la participación de especialistas.

Conclusiones y video útil sobre el tema

En este video se explica y demuestra de manera clara cómo se conecta el dispositivo de protección al circuito eléctrico. Se analizan diferentes esquemas:

Después de familiarizarse con las reglas de conexión del RCD y el orden de ejecución de los trabajos, así como con las particularidades de la instalación en una red monofásica con puesta a tierra, se puede intentar realizar todo por cuenta propia.

Sin embargo, esta opción solo se justifica si se dispone de un dispositivo de protección ajustado y de ciertas habilidades para realizar trabajos de instalación eléctrica. De lo contrario, la mejor solución será llamar a un electricista.

¿Tiene experiencia en la conexión independiente de un RCD? Por favor, cuente a los lectores sobre los matices de elegir el dispositivo de protección adecuado y las particularidades de su instalación. Comente la publicación, participe en los debates y añada fotos de sus trabajos caseros. El bloque de comentarios se encuentra a continuación.