Interruptor Diferencial

Un interruptor diferencial residual (RCCB) detecta fugas a tierra en un circuito. Controla la diferencia entre la corriente que circula por los cables de fase y neutro. Cuando hay un desequilibrio, se dispara para proteger contra riesgos eléctricos. Este artículo trata del diseño, el principio de funcionamiento, los tipos, las ventajas y los inconvenientes de los RCCB. Conozca otros tipos de disyuntores leyendo nuestro artículo sobre cómo identificar un disyuntor.

¿Qué son las fugas a tierra?

Las fugas a tierra se producen cuando una corriente eléctrica se escapa de un aparato o circuito eléctrico a una vía no prevista. Estas fugas pueden ser involuntarias (por ejemplo, cables sueltos) o intencionadas, como en el caso de equipos eléctricos con pequeñas fugas a tierra durante su funcionamiento habitual. En cualquier caso, es vital protegerse contra los golpes. Una protección inadecuada o la falta de ella pueden provocar accidentes eléctricos, incendios o daños en el equipo.

Diseño de interruptores diferenciales

Como se ve en la Figura 2, un RCCB tiene los siguientes componentes:

• Cable de fase (A): El cable de fase es el cable vivo, o caliente, que envía corriente desde la fuente de alimentación al circuito.
• Contactos del disyuntor (B): Los contactos del disyuntor están cerrados o abiertos para controlar si la corriente puede pasar a través del RCCB o no, respectivamente.
• Cable neutro (C): El cable neutro devuelve la corriente a la fuente de alimentación.
• Botón de prueba (D): El botón de prueba permite a los usuarios comprobar rápidamente si el disyuntor funciona correctamente. Al pulsar el botón se detiene el flujo de electricidad a través del disyuntor.
• Resistencia limitadora de corriente (E): Cuando se pulsa el botón de prueba, la corriente fluye directamente a través del cable neutro desde el cable de fase. La resistencia impide que la corriente aumente demasiado.
• Bobina de detección (F): La bobina de detección envuelve el núcleo y determina si hay equilibrio o desequilibrio entre la fase y el neutro.
• Núcleo (G): El núcleo está hecho de material ferroso. Algunos diseños de núcleos tienen una cubierta de plástico para aislarlos y protegerlos. Las corrientes de los conductores de fase y neutro crean campos magnéticos opuestos. La bobina de detección controla si existe una diferencia entre las dos últimas corrientes.
• Relé (H): Cuando se produce un desequilibrio entre la fase y el neutro, el relé hace que se abran los contactos del disyuntor.

Lea nuestro artículo sobre disyuntores para obtener más información sobre el funcionamiento y los tipos de disyuntores.

Principio de funcionamiento del interruptor diferencial

Cuando no hay ningún fallo en el circuito, la corriente que circula por el conductor de fase es igual a la que circula por el conductor neutro. Ambos hilos se enrollan alrededor del núcleo por igual, creando campos magnéticos opuestos. En este caso, no circula corriente por la bobina de detección.

Cuando hay una fuga a tierra, la corriente fluye del conductor de fase a tierra. Esto crea un desequilibrio entre la fase y el neutro. Por lo tanto, los campos magnéticos de las dos corrientes no están equilibrados.

El flujo entre los dos campos crea una fuerza electromotriz que actúa sobre la bobina de detección. Esto crea un flujo de corriente a través de la bobina de detección y el relé. El relé fuerza la apertura de los contactos del disyuntor, deteniendo el flujo de corriente a través del disyuntor.

Tipos de interruptores diferenciales

Otro nombre para RCCB es dispositivo de corriente residual. Por lo tanto, los disyuntores con uno u otro nombre funcionan de forma similar. Esta sección cubre algunos tipos específicos de RCCB que funcionan en condiciones específicas o en aplicaciones específicas.

Interruptores diferenciales con protección contra sobreintensidades

Un interruptor diferencial con protección contra sobrecargas combina las funciones de un interruptor diferencial y un dispositivo de protección contra sobreintensidades en una sola unidad. Interrumpe el circuito si detecta una fuga a tierra o una sobreintensidad. El mecanismo de protección contra sobrecorriente, consistente en una unidad de disparo termomagnético, supervisa la corriente que circula por el circuito y se dispara si supera la corriente nominal, evitando daños por sobrecarga.

Interruptores diferenciales

Un interruptor diferencial detecta fugas a tierra en sistemas eléctricos de baja tensión. Los interruptores pueden instalarse en tomas de corriente para proteger contra descargas eléctricas en zonas húmedas, como baños y cocinas. También existen interruptores de circuito de fallo a tierra portátiles que proporcionan protección aunque el interruptor de circuito no esté instalado en el circuito. Estos interruptores de circuito detectan y desconectan rápidamente un circuito si hay una diferencia en la cantidad de electricidad que entra y sale, incluso con tan sólo 4-5 miliamperios.

Relés de fallo a tierra

Los relés de fallo a tierra se utilizan en sistemas industriales para proteger contra fallos a tierra. Controlan la corriente del conductor neutro y disparan un disyuntor independiente si un fallo supera los 5 mA. Estos relés protegen contra los fallos a tierra y funcionan junto con un disyuntor para una protección completa. Se utilizan en aplicaciones de alta corriente en las que se necesita algo más que una protección estándar.

Ventajas e inconvenientes de los interruptores diferenciales

Ventajas

• Sin conexión a tierra: A diferencia de un interruptor diferencial, un RCCB puede detectar fugas a tierra sin necesidad de un cable de tierra.
• Botón de prueba: El botón de prueba de un RCCB facilita la comprobación de si el disyuntor funciona correctamente o no.
• Variación de tensión: Las subidas y bajadas de tensión en la corriente pueden ser detectadas por un RCCB.

Desventajas

• Otros tipos de fallos: Los RCCB básicos no pueden detectar sobrecorrientes ni cortocircuitos. El primero requiere un interruptor diferencial con protección contra sobrecargas. Este último requiere que el RCCB se utilice con un disyuntor en miniatura.
• Sólo fase a tierra: El RCCB sólo protege contra descargas eléctricas si la corriente fluye de fase a tierra. Si la corriente fluye de fase a fase (a través de un individuo) o de fase a neutro, el RCCB no protege contra descargas.
• Tropiezos inadecuados: Cuando las cargas eléctricas cambian repentinamente, sobre todo en aparatos antiguos, parte de la corriente puede ir a tierra. Esto puede provocar que el RCCB se dispare cuando no hay riesgo de descarga eléctrica.

Lea nuestros artículos sobre disyuntores en miniatura, disyuntores inteligentes y disyuntores diferenciales para obtener más información sobre las características de los distintos tipos de disyuntores.

Preguntas frecuentes

¿Por qué se utilizan interruptores diferenciales?

Los interruptores diferenciales se utilizan para proteger contra descargas eléctricas en caso de que la corriente de fase vaya a tierra.

Dispositivo de corriente diferencial residual frente a disyuntor

Un interruptor diferencial protege contra las descargas eléctricas, mientras que un disyuntor protege contra los riesgos eléctricos causados por circuitos defectuosos.