Disyuntor diferencial automático: finalidad, tipos, marcado + consejos para elegir

El algoritmo de funcionamiento de los interruptores diferenciales se basa en proporcionar una protección confiable contra posibles corrientes de fuga. Por ejemplo, en casos de contacto indirecto con elementos conductores o en momentos de cortocircuito de las partes conductoras a la carcasa. La elección del dispositivo de protección debe abordarse con responsabilidad. ¿Está de acuerdo?

Le explicaremos cómo seleccionar adecuadamente un interruptor automático diferencial dotado de una funcionalidad de protección ampliada. En el artículo que presentamos se describen detalladamente las variedades del dispositivo, capaz de prevenir una gran cantidad de situaciones peligrosas. Se ofrecen valiosas recomendaciones para futuros compradores.

Funcionamiento del dispositivo de corriente diferencial

Considerando la construcción estándar del interruptor diferencial (dispositivo de corriente diferencial), cabe destacar tres módulos principales:

1. Transformador de corriente sumador.
2. Disparador-convertidor.
3. Dispositivo de bloqueo de los elementos conmutadores.

Los conductores que transportan corriente del circuito actual se conectan a los contactos del transformador sumador. Teniendo en cuenta la ley de Ohm, según la cual la suma de todas las corrientes es cero, la acción magnética de los conductores que transportan corriente del transformador se compensa mutuamente.

No se genera un campo magnético que, por efecto de inducción, provoque la aparición de tensión en el devanado secundario del transformador. Este estado corresponde a condiciones normales de paso de corriente en el circuito.

Dispositivo de corriente diferencial: 1 – contactos del circuito de entrada; 2 – contactos del circuito de salida; 3 – botón de armado; 4 – contactos de cierre; 5 – transformador sumador; 6 – devanado secundario; 7 – dispositivo de seguimiento; 8 – botón de «prueba»; 9 – conductor de prueba

Sin embargo, la formación de incluso una pequeña corriente de fuga altera este equilibrio. La zona del núcleo del transformador queda sometida a la acción de un campo magnético residual. Como resultado – el devanado secundario genera tensión.

Naturalmente, se activa el disparador, que convierte la magnitud eléctrica en una acción mecánica. A continuación, se activa el dispositivo de bloqueo de corriente diferencial.

Esta técnica de protección se caracteriza por ser de alto nivel, porque la interrupción del circuito se realiza independientemente de la tensión de la red o de la tensión de una fuente de energía auxiliar. Este principio de acción garantiza al 100% la activación de la protección en cualquier circunstancia.

La construcción de cada interruptor diferencial, por lo general, está equipada con una tecla de prueba. El llamado «botón de control» está especialmente ubicado en el panel frontal del dispositivo para que los usuarios puedan verificar la disponibilidad operativa del dispositivo de protección.

El botón de prueba se utiliza para verificar el funcionamiento del dispositivo. El uso habitual del botón es después de la primera instalación y puesta en marcha del aparato, así como durante el mantenimiento técnico.

Si se presiona la tecla «Test», el mecanismo del dispositivo genera artificialmente una corriente de fuga. En ese caso, un aparato en buen estado se dispara necesariamente. Normalmente, se usa el botón «Test» inmediatamente después de instalar el interruptor en el circuito, al realizar la primera conexión eléctrica. Posteriormente, se prueba según un programa, aproximadamente una vez al trimestre.

Tipos de dispositivos de protección de desconexión

La variedad de interruptores diferenciales automáticos es impresionante. Gracias a esta diversidad, se abren posibilidades para organizar una protección eficaz en proyectos de cualquier tipo. Veamos varios ejemplos de diseño constructivo de los dispositivos de protección diferencial (RCD) para apreciar todas las ventajas existentes.

Dispositivos de ejecución estándar

La función principal de los dispositivos estándar, por ejemplo, de las series F, FH, es la protección del personal de mantenimiento. El contacto directo/indirecto con elementos del equipo bajo tensión, el riesgo de descarga eléctrica — tales situaciones se reducen a cero cuando se utilizan interruptores de las series F, FH.

Un dispositivo de la serie de dispositivos de protección diferencial de la conocida empresa ABB, fabricado en las series F y FH. Un producto de la categoría de económicos pero bastante eficaces.

Elección óptima para su aplicación en circuitos de ámbito doméstico y comercial. Los dispositivos también proporcionan protección contra incendios si existen riesgos de ignición de cables por exposición prolongada a corriente de fuga.

Este tipo de dispositivos está diseñado para su implementación en redes de corriente alterna con niveles mínimos de armónicos elevados y ausencia de tensión continua. Corriente de carga 16 – 63A, capacidad de ciclo mecánico – 20000.

Otro ejemplo de dispositivos selectivos estándar es la serie DS de la empresa ABB. Están diseñados para su instalación y operación en circuitos de redes monofásicas. El principio de selectividad se explica en un artículo que recomendamos leer.

La función de los interruptores automáticos diferenciales de la serie DS es organizar esquemas de protección contra sobrecargas y cortocircuitos. Los módulos garantizan un funcionamiento claro de las funciones de protección ante el contacto accidental con líneas conductoras o elementos del equipo.

Dispositivo de acción selectiva – producto de la empresa ABB. Los artículos, similares a los módulos de la serie DS, han demostrado un funcionamiento impecable a largo plazo en la práctica y por eso son demandados.

La característica distintiva del desarrollo de la serie DS es la presencia de una indicación visualmente determinable que señala la presencia de corriente de fuga. Es una de esas construcciones de dispositivo de protección gracias a la cual es posible prevenir incendios, señalar violaciones del aislamiento eléctrico. Carga admisible 6 – 40 A. Ciclos: 20000.

«Doméstico» interruptor diferencial de las series AD, BD – producto de la compañía alemana «Schneider Electric», fue desarrollado, en primer lugar, para su incorporación en las redes eléctricas domésticas.

El propósito principal es evitar que el cuerpo físico sufra descargas eléctricas. Además, este tipo de dispositivos de protección protege de manera bastante eficaz y rápida los equipos eléctricos, cables y aparatos.

Serie de dispositivos especialmente diseñados para su uso en redes de tipo doméstico (de apartamento). Este tipo de interruptores diferenciales fue diseñado por el fabricante alemán «Schneider Electric».

La sensibilidad del interruptor automático para contactos directos (indirectos) con partes del equipo eléctrico bajo tensión cumple con la norma (30 mA). La sensibilidad estándar (100 – 300 mA) también está garantizada para la detección de fugas de corriente debidas a incendios. Una solución acertada para equipar viviendas y locales de servicio.

Automatismos diferenciales monobloque

Los dispositivos monobloque funcionan de manera integral, y en esto radica su principal diferencia con respecto a los desarrollos estándar. Cubren todo el espectro de funciones de protección que deben poseer los dispositivos de protección modernos. Es cierto que los dispositivos de ejecución estándar también ofrecen a los usuarios una amplia funcionalidad.

Un claro ejemplo de interruptores automáticos de corriente diferencial que actúan con funcionalidad integral son los productos de la misma compañía «Schneider Electric». En particular, los modelos de la serie «Multi» – interruptores de carga de acción selectiva e instantánea.

Otra variante de dispositivos eficaces y fiables, desarrollados en el marco de proyectos denominados «Multi». Los dispositivos poseen un amplio espectro de propiedades que garantizan funciones de protección.

Los interruptores automáticos, según el modelo, están destinados para su instalación en las redes de distribución de edificios administrativos (de servicios) de producciones industriales.

Estos dispositivos diferenciales residuales aseguran la interrupción de los circuitos con corrientes de fuga de 10 a 500 mA. Característica constructiva: posibilidad de ajuste para evitar disparos accidentales (descargas de rayos, perforación a través de capas de polvo, etc.).

Protectores contra sobretensiones impulsivas

Probablemente, deba considerarse como un tipo aparte de dispositivos a los desarrollos de diseño, como los interruptores automáticos, cuya ejecución contempla protección contra sobretensiones impulsivas.

Por lo general, este tipo de dispositivos cuenta con una altísima velocidad de respuesta, un nivel de sensibilidad de 10 a 30 mA en caso de activación por contacto con superficies conductoras. Estos mismos interruptores garantizan una protección fiable del equipo contra sobrecorrientes.

Dispositivos diseñados para su uso en circuitos donde existe riesgo de sobretensiones impulsivas. Se caracterizan por una funcionalidad algo más avanzada.

El rango de corrientes nominales suele ser aquí de 6 a 63 A, con tensiones de 230 a 440 voltios. La capacidad de conmutación alcanza un valor de 4500 A. Estructuralmente, se fabrican para alimentarse a través de 2 o 4 polos.

De la misma serie, pero un tanto modificados, se presentan los interruptores con característica 'A'. Un ejemplo claro es la serie AD12M, donde se observa una ampliación de la funcionalidad de protección. Entre las adiciones se incluye la función de desconexión en caso de que la tensión de red supere los 265 voltios durante 0,3 segundos.

También cabe señalar que los dispositivos con característica 'A' presentan diferencias significativas respecto a los interruptores diferenciales automáticos con característica 'AC'. La primera variante es capaz de reaccionar ante una corriente diferencial pulsante continua y ante una corriente de forma sinusoidal.

Dispositivos móviles de protección de desconexión

La industria (tanto extranjera como nacional) fabrica otra variedad de interruptores diferenciales automáticos en una versión constructiva de tipo móvil. Es decir, se trata de dispositivos portátiles controlados por corriente diferencial.

Tal diseño es característico de los modelos modernos de tipo portátil. Los dispositivos móviles de protección diferencial se recomiendan para su uso en el sector residencial.

Estos módulos móviles se presentan como un bloque miniatura que simplemente se inserta en un enchufe doméstico. No obstante, este tipo de dispositivos está diseñado para su uso en interiores que pertenecen al grupo de especial peligrosidad (con mayor riesgo).

Estos dispositivos a menudo se instalan como módulos adicionales a los dispositivos de protección diferencial existentes.

Este mismo tipo de dispositivos, de configuración portátil, se recomienda su uso en entornos domésticos para proteger a niños y personas mayores. Como es sabido, la resistencia del cuerpo de organismos jóvenes y viejos difiere algo del mismo valor del organismo de una persona de mediana edad.

Por lo tanto, los RCD portátiles están diseñados como dispositivos con un nivel de disparo elevado. Este valor de ajuste no suele superar los 10 mA para dispositivos de tipo móvil.

Los interruptores automáticos portátiles, por ejemplo, de la serie UZO-DP, se consideran la protección óptima para propiedades privadas urbanas y rurales: chalés, casas de campo, garajes, etc.

Marcado del interruptor diferencial (dispositivo de corriente diferencial) en la carcasa de los dispositivos

Cabe señalar que la información en el cuerpo (las marcas en el cuerpo) de los dispositivos modernos muestra casi toda la información sobre los parámetros electromecánicos y térmicos de los dispositivos.

Toda la información sobre las características operativas, el ámbito de aplicación e incluso la opción de conexión óptima está impresa en el cuerpo del dispositivo de protección en forma de un marcado claro y fácil de leer.

En esencia, el usuario ni siquiera necesita consultar la documentación adjunta, ya que, conociendo las marcas, puede obtener toda la información leyendo los datos de la parte frontal del cuerpo.

Entre las marcas, se recomienda estudiar los símbolos que muestran la característica de los interruptores automáticos en relación con las condiciones de funcionamiento: «A», «B», «AC», «F», que determinan la sensibilidad del dispositivo a corriente alterna y continua de diferentes formas.

La designación abreviada de los dispositivos a menudo refleja su pertenencia típica y de serie. Por ejemplo, «AD12M»: interruptor automático diferencial, número de serie 12, modernizado. O bien: «VD63»: interruptor diferencial, serie 63.

Sin embargo, existen modelos (generalmente importados) que tienen una abreviatura algo confusa, por ejemplo, FH200. Aquí: el símbolo F es la serie del dispositivo, H es la variante de ejecución del cuerpo, 200 es el número de serie.

U otro ejemplo: un dispositivo designado con la abreviatura DS. El primer símbolo se entiende sin «traducción»: diferencial. El segundo indica la pertenencia del dispositivo a la categoría de dispositivos selectivos.

La cuestión de elegir entre un interruptor diferencial y un RCD requiere un estudio detallado. Recomendamos leer el material que analiza sus diferencias, especificidad de uso, así como ventajas y desventajas.

¿Cómo elegir un dispositivo de corriente diferencial?

Los dispositivos de corriente diferencial se eligen de manera similar a como se hace, por ejemplo, con los interruptores automáticos.

Selección de UDT. Con la amplia información que se muestra en el panel frontal del módulo, se pueden elegir los dispositivos sin dificultad directamente en el lugar de compra.

Es decir, la elección se realiza según los criterios tradicionales de selección de equipos eléctricos de este tipo:

1. Finalidad de uso.
2. Conformidad con la corriente de carga.
3. Criterio de sensibilidad de disparo.
4. Ejecución del cuerpo.

Para su uso en condiciones domésticas habituales, normalmente se opta por dispositivos monofásicos de características «AC» o «A». Para redes domésticas de edificios residenciales, es mejor elegir dispositivos con sensibilidad de 10-30 mA (por contacto) y 100 mA (protección contra incendios y cortocircuitos). El diseño de la carcasa es lo más conveniente posible para la instalación y el funcionamiento.

Cabe señalar: el dispositivo de corriente diferencial siempre se monta en serie con el interruptor automático. Por lo tanto, las características de corriente de ambos dispositivos deben coincidir, o la corriente nominal del DCD debe ser mayor.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Aún más información interesante sobre el dispositivo, los tipos y el principio de funcionamiento de los diferenciales automáticos se puede obtener en el siguiente video:

Los dispositivos de protección de corriente diferencial son en realidad interruptores automáticos complementados con un sistema sensible de detección de fugas de corriente.

Es obligatorio equipar con dichos dispositivos las redes eléctricas cuya instalación conlleve el riesgo de contacto de personas con partes activas del equipo. Los esquemas de diseño moderno presuponen por defecto la implantación de DCD.

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