Disyuntor Diferencial

El Interruptor automático diferencial es un dispositivo que protege a las personas por contactos directos o indirectos contra una descarga eléctrica. Este dispositivo logra desconectar automáticamente la alimentación en los circuitos en que se generan corrientes diferenciales. Es también un elemento complementario a la puesta a tierra para la protección de las personas contra los contactos indirectos, siendo su utilización de carácter obligatorio.

Las corrientes diferenciales son fugas a tierra que se generan por fallas en la aislación, por contactos directos o indirectos y que retornan a la fuente (transformador) por tierra en lugar de hacerlo por alguno de los conductores activos de la instalación. Puede, también, que una persona haga contacto directo con alguna parte que normalmente tiene tensión o contacto indirecto con alguna parte metálica, que no debería tener tensión, pero la tiene por una falla de la aislación, este interruptor corta el suministro de la red en 30ms. Aunque si la instalación posee puesta a tierra el interruptor diferencial debería interrumpir la alimentación, sin que nadie haga contacto indirecto, ya que la corriente ya tiene un camino a tierra.

Un interruptor bipolar consta de un núcleo de material ferromagnético de forma anular sobre el cual se practican tres bobinados. Dos de los bobinados son de pocas espiras y alambre de sección considerable como para soportar la corriente nominal de la instalación ya que se conectan en serie con la misma. Estos bobinados se realizan de forma tal que los flujos magnéticos que genera la circulación de corriente por dichos bobinados sean opuestos y constituyen el “primario” de un transformador. El tercer bobinado de menor sección transversal, llamado bobina de desenganche, trabaja como el secundario de un transformador alimentado al relé de desconexión del circuito.

En condiciones normales de funcionamiento la corriente que circula por la línea es la misma que por el neutro, por lo tanto los flujos magnéticos generados en ambos bobinados son iguales y al ser opuestos también, la suma de dichos flujos se cancela, por lo tanto no hay campo inductor y por lo tanto no hay tensión inducida sobre la bobina de desenganche.

Si una persona tiene un contacto indirecto o directo en una instalación antirreglamentaria (sin puesta a tierra), cierra el circuito a tierra produciendo una corriente de fuga, la corriente que va por la línea ya no es la misma que retorna por el neutro, debido a que parte de esa corriente de fuga se fue a tierra, entonces la suma de dichos flujos ya no se cancela porque son diferentes, y se produce una tensión inducida sobre el tercer bobinado, alimentando así a la bobina de desenganche que abre sus contactos normales cerrados produciendo así la activación del mecanismo de desenganche.

En una instalación que poseea puesta a tierra, en el caso de que algún artefacto sufra una falla de aislación y alguna de sus partes metálicas quede bajo tensión, si este artefacto posee puesta a tierra, la corriente tiene un “camino” para crear la fuga y el interruptor diferencial debe detectar la misma e interrumpir la alimentación del circuito.

En los interruptores diferenciales, destinados a la protección de las personas, esa desconexión se efectúa para corrientes no mayores a 30mA y en un tiempo mínimo de 30ms. Para la prueba de funcionamiento, los interruptores cuentan con un botón de test, que a través de una resistencia produce una fuga a tierra de 30mA, produciendo así el disparo del diferencial.

Existen diferenciales de 300mA y 500mA para uso industrial o en obras, diferenciales de 30mA que actúan instantáneos, dentro de los 30ms y diferenciales de 100mA y 10mA para hidromasajes o instalaciones hospitalarias.

Hay varias clases de interruptores diferenciales, existen tres categorías básicas:

• Clase AC, es la estándard, estos interruptores son aptos para todos los sitemas donde se prevén corrientes de defecto a tierra senoidales. Asegura la desconexión ante una correinte diferencial alterna.
• Clase A, permite detectar corrientes de fuga alternas o pulsantes, con sin componente continua aplicadas bruscamente o de valor creciente. Son especialmente aptos para proteger equipos con componentes electrónicos alimentados directamente por la red eléctrica sin conexión de transformadores
• Clase B, aptos para los mismos tipos de corriente de la clase A (corriente alterna y coninua pulsante) además para corriente continua aislada, como por ejemplo las procedentes de rectificadores de simple alternancia.

Problemas que puede presentar el uso de interruptores diferenciales:

Un motivo frecuente para el disparo inoportuno del diferencial (con la aislación como corresponde y todo en regla) es la excesiva cantidad de consumos electrónicos conectados al circuito, como computadoras, balastos electrónicos, variadores de velocidad de motores, etc. Ocurre que dichos elementos generan corrientes parasitas o corrientes de fuga del orden de algunos mili amperes a través de filtros para evitar producir “ruidos eléctricos”. Si se colocan varios elementos electrónicos, todos ellos sumaran valores de corriente de fuga a tierra considerable, las cuales si llegaran a ser mayores a 30mA, se produciría el disparo del interruptor diferencial sin ningún motivo por falla de aislación o contacto indirecto.

Para evitar estos inconvenientes se fabrican interruptores diferenciales “inmunizados” que incorporan filtros que logran que las fugas de alta frecuencia no sean detectadas (Clase A).

Como comprobar un interruptor diferencial:

La forma más sencilla es utilizando el boton de test que trae el dispositivo, que mediante una resistencia produce una fuga. Aunque existen otras formas:

Con una lámpara serie, podemos corroborar el correcto funcionamiento del interruptor diferencial, sin tenerlo conectado a un circuito. Teniendo el interruptor sin conexiones, se aplica la tensión de las puntas de prueba de la lámpara serie entre un borne de entrada y su correspondiente salida. Como en este caso estamos haciendo circular corriente solo por un polo, es decir solo por una bobina, existe una diferencia entre la corriente de “entrada” y la de “salida”, el interruptor debería cortar de inmediato.

Con un tester-enchufe, este tipo de dispositivos son un toma macho, que posee un circuito interno el cual permite detectar si la él toma donde lo estamos conectando posee puesta a tierra y si sus cables de línea y neutro están correctamente conectados. Si la instalación tiene PAT y los cables están en su posición correcta, pulsamos un botón y el diferencial debería interrumpir la alimentación de dicho circuito. Este ensayo además de corroborar el correcto funcionamiento del interruptor diferencial, controla que la puesta a tierra tenga continuidad hasta la jabalina.

Con un Multimedidor, que posea ensayo de diferenciales podemos controlar el funcionamiento del diferencial, así como conocer el tiempo de actuación y el valor de corriente al cual corto. Estos equipos son muy precisos y se utilizan para el ensayo y certificación de este tipo de interruptores, aunque la desventaja es su alto costo.