¿Cómo proteger una instalación eléctrica?

En una instalación eléctrica domiciliaria existen tres tipos de eventos que, si no se controlan adecuadamente pueden ser origen de situaciones de riesgo para la propia instalación, el inmueble que la contiene o las personas que lo habitan. Estos son: la sobrecarga, el cortocircuito y la fuga a tierra. Para controlar sus efectos se emplean distintos dispositivos de protección, que veremos en este artículo.

Sobrecarga

La sobrecarga ocurre cuando en la instalación aumenta el consumo de corriente de una forma lenta y gradual.

Por ejemplo, cuando en un día frío se van conectando varias estufas eléctricas que solicitan cada vez mas corriente a la instalación.

Si este aumento de la corriente no se detiene, en algún momento la corriente será excesiva y pueden dañarse partes de la instalación, como los cables o los tomacorrientes.

Fig. 1. Fuego iniciado en una sobrecarga

Cortocircuito

El cortocircuito ocurre al unir dos cables con tensión.

En estas condiciones la corriente crece muy rápidamente y casi sin límite, hasta que alguna parte de la instalación se queme por el exceso de calor, interrumpiendo de esta forma el circuito.

Fig. 2. El cortocircuito produce corrientes muy intensas en muy poco tiempo

En ambos casos, sobrecarga o cortocircuito, lo que está en riesgo es la instalación eléctrica y no, al menos en forma directa, las personas. Si indirectamente, ya que los dos eventos pueden producir sobrecalentamientos y ser origen de incendios con consecuencias fatales.

Fuga a tierra

El tercer evento, la fuga a tierra, sucede cuando falla la aislación de un cable.

Puede darse, por ejemplo, en un electrodoméstico que tenga una estructura o un envolvente metálico. Cuando esta falla ocurre, un conductor con energía hace contacto con la parte metálica, la que queda energizada.

Si una persona entra en contacto con esta parte energizada, recibirá una descarga eléctrica, ya que cierra el circuito a través de la tierra, circulando corriente a través de ella. En este caso si se pone en riesgo de forma directa a las personas y no tanto a la instalación.

Fig. 3. Corriente de fuga a tierra

Protecciones

Es decir que hay dos tipos de riesgos: los que afectan a la instalación y los que afectan a las personas.

¿Qué podemos hacer para proteger tanto a la instalación como a las personas?

Afortunadamente contamos con distintos dispositivos que brindan una protección para cada uno de los casos: los interruptores automáticos y los fusibles protegen a la instalación de las sobrecargas y cortocircuitos, mientras que los disyuntores diferenciales protegen a las personas en caso de fuga a tierra.

Fusibles

Los fusibles son los elementos de protección mas antiguos y mas simples.

Consisten de un alambre por el que circula la corriente de la instalación eléctrica. Cuando esta corriente sobrepasa un cierto valor relacionado con la sección del alambre, éste se funde por efecto del calor, interrumpiendo el paso de la corriente y protegiendo así el resto de la instalación.

El inconveniente que tienen los fusibles es que al accionar la protección, el mismo se quema y debe reemplazarse por otro nuevo.

En muchos países ya no se usan para instalaciones domiciliarias y deben ser reemplazados por interruptores termomagnéticos.

Fig. 4. Tablero de fusibles a la izquierda, los fusibles a la derecha

Interruptor termomagnético

Los interruptores termomagnéticos (también llamados “magnetotérmicos” o “térmicas” o “breakers” y mas apropiadamente PIA -Pequeño interruptor automático) son básicamente interruptores capaces de desconectar la instalación cuando detectan un exceso de corriente (sobrecorriente).

Tienen en su interior dos mecanismos de acción: uno térmico, que abre el interruptor cuando el paso de corriente excesiva calienta un elemento metálico  situado en su interior, y otro magnético, que acciona sobre un electroimán que también abre el interruptor al ser energizado por la corriente.

El mecanismo térmico es apropiado para proteger la instalación de la sobrecarga (que es un fenómeno lento) y la parte magnética protege de los cortocircuitos (que son fenómenos muy rápidos).

Fig. 5. Interruptor Termomagnético

Sobrecorrientes

Los fusibles y los interruptores automáticos protegen a la instalación de las sobrecorrientes.

Diferencial

Finalmente, un diferencial o disyuntor diferencial compara continuamente el valor de la corriente que pasa por los dos cables de la instalación. Si se produce una fuga o pérdida a tierra, se ocasionará un desbalance de corrientes, ya que hay una derivación y una parte de la corriente se cierra por otro circuito. Al detectar este desbalance, el disyuntor abre el circuito para eliminar esta situación.

Fig. 6. Disyuntor diferencial

Fugas a tierra

El disyuntor diferencial actúa cuando hay fugas de corriente a tierra, así que fundamentalmente protege a las personas.

Conclusiones

En este artículo vimos tres eventos que suponen un riesgo para una instalación eléctrica y las personas que la usan: la sobrecarga, el cortocircuito y la fuga a tierra.

También vimos los dispositivos de protección que se usan en cada caso: para la sobrecarga y el cortocircuito se emplean fusibles e interruptores termomagnéticos, que protegen a la instalación eléctrica, y para evitar fugas a tierra se usa el diferencial, que protege a las personas.

Esto significa que para tener una protección integral, en una instalación eléctrica debemos tener instalados ambos dispositivos: interruptores termomagnéticos y uno o varios diferenciales.

Espero que el artículo les haya sido de utilidad, recuerden dejar sus dudas y opiniones en la sección de comentarios!

Para aprender más

En próximos artículo seguiré escribiendo sobre los interruptores termomagnéticos y los diferenciales, que son los mas usados. Veremos mas en detalle cómo funcionan, cuáles son sus especificaciones técnicas y cómo se los debe elegir para emplearlos en una instalación.

Mientras tanto, les dejo este video que adelanta algunas de esas cuestiones.

(Actualización: En este artículo comenzamos a estudiar con mas detalle los Pequeños Interruptores Automáticos o PIAs y en este otro analizamos en detalle como interpretar la curva de disparo)

11 comentarios en «¿Cómo proteger una instalación eléctrica?»

  1. Excelente clase, muchas gracias he aprendido el concepto de algo que en varios años maneje .pero me doy cuenta que no lo entendía al 100% muchas gracias

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  2. Excelente tu explicación, muchísimas gracias¡¡¡¡¡¡ Soy estudiante de la carrera Ing. Electromecánica FRVT UTN en la cátedra Redes de distribución e instalaciones eléctricas en BT

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