El interruptor diferencial es un componente fundamental en el esquema de protección de una instalación eléctrica. Su función primordial es proteger a las personas que utilizan esa instalación en el caso de un contacto eléctrico. En este artículo te explico cuales son las características o parámetros principales que debes observar a la hora de seleccionarlo.
Introducción
El Interruptor Diferencial (ID), Disyuntor Diferencial, Interruptor de Corriente Residual (IDR) o RCCB en inglés (Residual Current Circuit Breaker) es el encargado de interrumpir automáticamente el suministro de corriente al detectar una fuga o pérdida de corriente hacia tierra.
El ID monitorea permanentemente las corrientes que lo atraviesan y que circulan por los conductores de fase y neutro y que deben ser iguales si no hay un defecto. Si se produce una fuga a tierra, ya sea a través del electrodo de tierra o de una persona, el diferencial detecta un desbalance entre estas dos corrientes, la de fase y neutro y actúa cortando la alimentación, previniendo accidentes.
¿Cómo elegir un interruptor diferencial?
La elección adecuada del diferencial para cada instalación es fundamental para asegurar una correcta protección. Si no elegimos el diferencial adecuado podemos estar brindando una protección insuficiente e incluso dañar el dispositivo por mal uso.
En lo que sigue te explicaré cuáles son los parámetros mas importantes de los Interruptores Diferenciales y qué criterios debes seguir para seleccionar el valor correcto de cada uno de ellos. Los parámetros que analizaremos serán los siguientes:
- Corriente nominal
- Sensibilidad o corriente diferencial
- Cantidad de polos
- Clase
- Tiempo de respuesta
Al finalizar, serás capaz de aplicar estos criterios para elegir el interruptor diferencial mas adecuado para cada aplicación.
Corriente nominal
A diferencia de lo que ocurre con un interruptor termomagnético o PIA, donde el valor de corriente nominal esta relacionado con el valor de corriente que produce el disparo del dispositivo, en el caso del interruptor diferencial, la corriente nominal (o corriente asignada o calibre) es el valor máximo de corriente que éste soporta sin dañarse.
Los valores de corriente nominal disponibles pueden cambiar según el fabricante. Los mas comunes son 16A, 25A, 40A, 63A y 100A.
Si la corriente que atraviesa al interruptor diferencial supera el valor especificado de Corriente nominal, éste puede dañarse o su funcionamiento puede verse comprometido.
Protección del diferencial
De lo anterior podemos concluir que se deben tomar medidas para proteger al ID y evitar que la corriente que circula a través de él supere su valor de corriente nominal. Esto se logra eligiendo el diferencial teniendo en cuenta el valor de corriente nominal de los interruptores termomagnéticos que estén conectados aguas arriba o aguas abajo del mismo.
Si tenemos el caso en el que el ID funciona como interruptor de cabecera de un grupo de termomagnéticos conectados aguas abajo, la corriente nominal del ID debe ser superior a la suma de las corrientes nominales de todos los termomagnéticos.
Esta conexión puede verse en la Fig. 2. Si Ind es la corriente nominal del diferencial e In1, In2 e In3 las corrientes de los tres interruptores termomagnéticos conectados aguas abajo, debe cumplirse que:
\boxed{In_d > In_1 + In_2 + In_3} 
Por ejemplo, digamos que In1=10A, In2=10A e In3=16A, la corriente nominal del diferencial Ind deberá ser superior a 10A+10A+16A = 36A. El valor comercial mas cercano en ese caso sería de 40A.
Otro caso que puede darse es que tengamos aguas arriba del ID un termomagnético de protección, como puede verse en la Fig. 3 de mas abajo. En este caso, la corriente nominal del ID debe ser mayor que la de ese termomagnético.
\boxed {In_d > In}
Por ejemplo,si el interruptor termomagnético es de 20A, el diferencial deberá tener una corriente nominal mayor, como 25A o 40A (mejor este último).
En ambos casos lo que se busca es que los termomagnéticos actúen antes de que se alcance la corriente nominal del ID y así lo protejan.
Recuerda que en el caso de los interruptores termomagnéticos, el disparo se produce luego de una hora con una corriente igual a 1,45 veces la corriente nominal In, así que es conveniente elegir la Ind con un margen de protección.
Sensibilidad
Otro parámetro sumamente importante a la hora de seleccionar un ID es su sensibilidad. La sensibilidad (también llamada corriente diferencial o IΔn) es aquel valor de diferencia de corriente entre Fase y Neutro que hace disparar al diferencial.
Si bien los valores varían según la marca, las sensibilidades mas comunes son 10mA, 30mA y 300mA.
Muy alta sensibilidad (10mA): Usados en instalaciones con presencia de agua (piscinas, hidromasajes, etc).
Alta sensibilidad (30 mA): Empleados comunmente en instalaciones domiciliarias para proteger circuitos terminales (tomacorrientes, iluminación, etc).
Baja sensibilidad (300 mA): Utilizados para proteger líneas seccionales. Por ejemplo, instalado en el tablero principal para proteger la conexión hasta el tablero seccional en el interior de la vivienda donde debe haber uno o mas IDs de alta (o muy alta) sensibilidad.
La sensibilidad adecuada entonces dependerá del tipo de circuito que protejamos con el ID.
Verificar siempre las reglamentaciones locales en relación a la sensibilidad exigida para los ID.
Cantidad de polos
La cantidad de polos es el número máximo de conductores que se pueden conectar al diferencial para su protección.
A diferencia de los interruptores termomagnéticos que se fabrican con 1, 2, 3 y hasta 4 polos, los diferenciales tienen sólo 2 o 4 polos.
Un diferencial de 2 polos se denomina también bipolar y al de 4 polos, tetrapolar.
Si la instalación donde se va a conectar el ID es trifásica, el ID deberá ser tetrapolar. En cambio si es monofásica o el circuito a proteger es monofásico, el ID deberá ser bipolar.
Clase
La clase de un ID hace referencia al tipo de corriente que es capaz de detectar como una corriente de fuga.
La corriente que circula a través del diferencial y de toda la instalación puede ser una onda senoidal pura o no, dependiendo de las cargas conectadas a esa instalación. Si la forma de onda está distorsionada o tiene una componente de corriente continua y el diferencial es incapaz de trabajar correctamente con esa corriente, puede que se dispare intempestivamente (cuando no hay una fuga) o peor aún, que no se dispare cuando sí hay una fuga.
Si bien como en los casos anteriores, esto puede cambiar entre fabricantes, las clases mas comunes son:
Clase AC: Detecta corrientes de fuga con una forma de onda senoidal (la forma de onda “normal” de la corriente en una instalación eléctrica).
Clase A: Puede detectar corrientes de forma senoidal y también pulsantes, como las que se producen algunos aparatos electrónicos.
Clase F: Es una variante de la clase A que incluye la capacidad de detectar corrientes de frecuencias superiores a la de la red. A veces se hace referencia a los ID de esta clase como “superinmunizados“.
Clase B: Es capaz de detectar corrientes senoidales y pulsantes y además componentes de corriente continua. Son mas utilizados en ambientes industriales.
En la actualidad, debido a la gran cantidad de equipos y aparatos electrónicos que se alimentan en una instalación domiciliaria, lo mas recomendable es instalar diferenciales clase A. De todos modos, siempre se deben revisar las reglamentaciones y normas locales.
Tiempo de respuesta
El tiempo de respuesta es el tiempo que demora el ID en abrir el circuito ante la detección de una corriente de fuga. Evidentemente, debe ser lo mas corto posible, para despejar la falla que puede estar provocando la electrocución de una persona.
Según su tiempo de respuesta, los IDs se clasifican en dos grupos:
- Instantáneos
- Retardados
Los diferenciales instantáneos no actúan en un tiempo cero. Lo que significa su nombre es que no tienen añadido un retardo adicional, como si lo tiene el otro grupo.
La velocidad de respuesta de un ID instantáneo es función de la magnitud de la corriente de fuga. Mientras mayor sea la corriente, mas rápido actuará el diferencial.
Esto se ve en la siguiente tabla, donde puedes ver que para una corriente diferencial igual a IΔn, el tiempo es de 0,3 segundos, si la corriente es el doble el tiempo se reduce a la mitad y si la corriente es 5 veces IΔn el tiempo se reduce a sólo 0,04 segundos.
Los ID retardados, también llamados selectivos tienen agregada de fábrica una demora al tiempo de respuesta. Esto se hace para lograr selectividad cronométrica: se conecta un ID con retardo aguas arriba y uno instantáneo aguas abajo para que éste último se dispare primero.
En circuitos terminales se instalan IDs instantáneos (tiempo de retardo de 0,3 segundos) y si se conecta otro aguas arriba, éste debe ser retardado o selectivo.
Si quieres profundizar el tema de la selectividad te recomiendo este otro artículo.
Para aprender más
Catálogo de diferenciales Acti9 de Schneider
Conclusiones
El interruptor diferencial es una pieza clave en la protección de las personas que utilizan una instalación eléctrica, por lo que conocer sus características principales y los criterios de selección apropiados es fundamental para saber elegir el ID mas adecuado para cada aplicación particular.
En este artículo te expliqué cuales son estas características, como la corriente nominal, la sensibilidad, cantidad de polos, clase y tiempo de respuesta. En cada caso te indiqué también con que criterio debes elegir el valor mas adecuado según la aplicación del ID.
¿Cómo elegir un interruptor diferencial? Siguiendo estos criterios como una guía y respetando siempre las reglamentaciones locales seras capaz de seleccionar el dispositivo apropiado para cada instalación particular.
Espero que el artículo te haya sido de utilidad. En los que siguen continuaré desarrollando otros temas relacionados con las instalaciones eléctricas. Si te quedó alguna duda o quieres hacerme una sugerencia, puede hacerlo en la sección de comentarios. Hasta la próxima!
Excelente articulo un abrazo
Gracias Fabian! Un abrazo
Muchas gracias Fabian, muy bien explicado. Sencillo y muy didáctico.
Gracias Alfredo, me alegro de que te haya servido!
Jajaja, puse mal el nombre es Ernesto. Disculpas.