DIFERENCIAL DE LUZ O RELE DIFERENCIAL
El rele diferencial es un componente de protección en cualquier cuadro eléctrico.
Fundamentalmente tiene la misión de proteger a las personas de contactos indirectos.
Se suele llamar diferencial de luz, relé diferencial, interruptor diferencial, diferencial eléctrico o simplemente diferencial.
Indice de Contenidos
- ¿Qué es el Diferencial?
- Funcionamiento del Diferencial
- Sensibilidad del Diferencial
- Diferencial y la Toma de Tierra
- ¿Cómo Elegir el Diferencial Adecuado en mi Instalación?
- Instalación del Diferencial
- Símbolos del Diferencial de Luz
- Beneficios del Uso del Diferencial
- Tipos de Diferenciales
Contactos Indirectos = tocar un sitio donde no debería haber corriente, y sin embargo hay corriente, normalmente una corriente llamada de fuga.
Un ejemplo de una corriente de fuga sería que por la carcasa de la lavadora, o del microondas, hubiera una corriente provocada por un cable haciendo mal contacto o pelado sobre la chapa.
Esta pequeña corriente es una corriente de fuga.
Si yo toco la carcasa de la lavadora lógicamente no tendría que tener ningún problema, pero si hay corriente de fuga por ella, sería un contacto indirecto.
Hay entra el diferencial para protegernos.
Podríamos decir que el diferencial protege a las personas de las corrientes de fuga.
OJO el diferencial no protege contra sobrecargas y/o cortocircuitos en la instalación, para eso están los relés magnetotérmicos.
Por ejemplo, la que entra por el cable de fase y sale por el cable neutro de una instalación concreta debe ser la misma, en caso contrario hay una fuga de corriente por algún sitio de la instalación.
Cuando hay una diferencia de corriente entra la corriente de entrada total en la instalación y la corriente que sale, significa que hay una fuga por el camino, por ejemplo la persona que toca la carcasa de la lavadora y se fuga la corriente por el.
Nada más tocar la carcasa con contacto indirecto, el diferencial detecta la pequeña diferencia entra la corriente que entra y la que sale, ya que se ha fugado por la persona la corriente de fuga y "salta", es decir corta la corriente en toda la instalación de forma automática.
Por eso se dice también que es un interruptor automático diferencial.
De ahí le viene el nombre de diferencial de luz, porque detecta diferencia entra corriente de entrada y salida.
En caso de que una persona toque una parte con corriente donde no debería de tener corriente (contacto indirecto, el interruptor diferencial desconectará la instalación en un tiempo lo suficientemente corto como para no provocar daños graves a la persona por la corriente de fuga que pase por la persona.
Nota: en la primera imagen de la página, verás que el diferencial tiene un botón para probarlo y comprobar que funciona correctamente.
Debería comprobarse por lo menos una vez al año.
Lo que hace el botón de prueba es producir esa diferencia de corriente en el diferencial provocando que corte el circuito.
Si no saltara el diferencial al apretar este botón deberíamos cambiarlo, ya que no funciona y por lo tanto no nos está protegiendo.
Sirve para diferenciar el valor de la corriente a la que se quiere que "salte" el diferencial, es decir, valor de corriente de fuga que si se alcanza en la instalación, ésta se desconectará.
El tipo de interruptor diferencial que se usa en las viviendas es de alta sensibilidad (30 mA), ya que son los que quedan por debajo del límite considerado peligroso para el cuerpo humano.
Cuando hay una corriente de fuga mayor o igual a 30 miliamperios, el diferencial la detecta, salta y corta la instalación. La persona queda protegida.
Si la corriente de fuga es menor de 30 miliamperios el diferencial no saltaría cortando la corriente en la instalación.
No hay problema porque para las personas corriente menores de 30mA no son peligrosas, casi no son detectable por el cuerpo humano.
En los cuadros eléctricos industriales estos valores pueden ser de 300mA.
Seria recomendable que algo detectara la corriente de fuga inmediatamente que se produzca y hacer saltar el diferencial sin necesidad de que alguien toque en la corriente de fuga.
Esto se hace mediante la llamada puesta a tierra de la instalación.
La corriente de fuga sale de la carcasa y se deriva (se lleva) a la tierra por medio de un cable que esta conectado a la carcasa y va directamente al terreno (tierra).
Para saber más sobre la toma de tierra visita: Puesta a Tierra.
P = V x I;
I = P / V;
Supongamos que tenemos una instalación monofásica que alimenta un potencia total de 4.600w.
Entonces la intensidad total que circulará será:
I = 4.600w /230V = 20A.
Está claro que nuestro diferencial debe ser de 20A o mayor.
Ahora toca elegir si será de 30mA de sensibilidad o 300mA.
Según el REBT debemos de utilizar para viviendas de 30mA, para usos industriales podemos elegir uno de 300mA.
Ya está, así de fácil es calcular nuestro diferencial de luz para una instalación "normal".
Otra cosa es que sea una instalación que tenga muchos armónicos, en ese caso el diferencial será "superinmunizado" para que no salte cada poco por culpa de los armónicos.
Luego veremos un poco más detalladamente esto.
Normalmente los cables que llegan al diferencial vienen del IG (interruptor general) y la salida se llevan a los magnetotérmicos para hacer la división en circuitos de la instalación.
En una instalación monofásica, como la de las viviendas, debe conectarse a la entrada del diferencial la fase y el neutro.
Se llama diferencial de 2 polos.
En la siguiente imagen puedes ver un cuadro eléctrico típico de una vivienda.
En una instalación trifásica, deben conectarse al diferencial las 3 fases (de 3 polos) o las 3 fases y el neutro (de 4 polos o Tetrapolar).
En cuanto a los diferenciales tenemos:
A continuación podemos ver un plano eléctrico en el que podemos apreciar el símbolo del diferencial simplificado.
En la mayoría de los cuadros de viviendas este simplificado es el que se utiliza.
Los primeros vistos se usan más en cuadros eléctricos de automatismos.
- Desconecta automáticamente el circuito cuando se excede la sensibilidad nominal.
- Ofrece posibilidad de terminación dual tanto para conexiones de cables como de barras.
- Ofrece protección contra fluctuaciones de voltaje ya que incluye un dispositivo de filtrado que protege contra niveles de voltaje transitorios.
Tenemos 4 tipos diferentes que se pueden identificar por el símbolo que viene en el propio diferencial.
- Tipo AC: para circuitos cuyas cargas son aplicaciones de propósito general y van marcados con el siguiente símbolo normalizado.
Es el más utilizado en las instalaciones eléctricas a nivel doméstico.
Se utiliza en instalaciones cuyos receptores no deforman la onda de la red sinodal a 50Hz al pasar por ellos.
Estas cargas se llaman cargas lineales.
La corriente de fuga tendrá la misma onda que la de la red sinodal a 50Hz.
Si los receptores deforman la onda senoidal a 50Hz de la red, entonces la onda de la corriente de fuga también estará deformada y el diferencial del tipo AC no nos protege.
- Tipo A: donde hay equipos eléctricos monofásicos que incorporan circuitos rectificadores tales como las placas de cocción.
Estos rectificadores cambian la forma de la onda a la salida del rectificador y si hubiera una fuga a la salida la corriente de fuga sería también rectificada.
Los AC no la detectarían.
Son los obligados a instalar según normativa para las infraestructuras de recarga de vehículos eléctricos.
Los del tipo A protegen este tipo de corriente de fuga y por supuesto también las de los del tipo AC
- Tipo Superinmunizado o SI: Es una evolución del tipo A.
Es capaz de detectar si la corriente de fuga es por un defecto a tierra o por lo que se llama un "Falso Positivo".
Los fasos positivos suelen provocarlos los componentes electrónicos que producen los armónicos eléctricos.
Cuando hay muchos equipos electrónicos conectados en un mismo circuito este tipo es el que debe colocarse.
También cuando tenemos algún motor con regulación de velocidad mediante variador de frecuencia debemos utilizar este tipo, ya que varían la frecuencia de la onda de la red y si hubiera corriente de fuga también estaría su onda con otra frecuencia diferente
Las corrientes armónicas hacen que sean mayores las corrientes de fuga capacitivas permanentes propias de toda red, aumentando el número de disparos intempestivos de los diferenciales estándar por esta causa.
Con la gama Superinmunizada se disminuye el número de disparos por falsos positivos.
Circuitos informáticos, circuitos con reactancias electrónicas, corrientes inducidas por descargas de origen atmosférico debes poner este diferencial para evitar que el diferencial salte cada poco.
Si hay armónicas en la instalación debes usar siempre un diferencial SuperInmunizado.
Estos dispositivos también protegen los defectos que detectan los dispositivos tipo A y consecuentemente los que detectan los tipo AC
- Tipo B: Es el más completo de todos. Detecta lo mismo que los anteriores y también cargas trifásicas.
Se usa cuando tenemos recargas de vehículos eléctricos tipo 3 (semi-rápida), cuando hay variadores de velocidad trifásicos, por ejemplo ascensores,
No podemos olvidarnos los diferenciales selectivos o de retardo llamados del tipo S que son aquellos que se retrasan en el salto al detectar la corriente de fuga (retardo a la desconexión).
Su misión es hacer una buena selectividad en caso de tener varios diferenciales seguidos en una misma instalación (selectividad vertical).
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© Se permite la total o parcial reproducción del contenido, siempre y cuando se reconozca y se enlace a este artículo como la fuente de información utilizada.
Fundamentalmente tiene la misión de proteger a las personas de contactos indirectos.
Se suele llamar diferencial de luz, relé diferencial, interruptor diferencial, diferencial eléctrico o simplemente diferencial.
Indice de Contenidos
- ¿Qué es el Diferencial?
- Funcionamiento del Diferencial
- Sensibilidad del Diferencial
- Diferencial y la Toma de Tierra
- ¿Cómo Elegir el Diferencial Adecuado en mi Instalación?
- Instalación del Diferencial
- Símbolos del Diferencial de Luz
- Beneficios del Uso del Diferencial
- Tipos de Diferenciales
¿Qué es el Diferencial?
El Diferencial de Luz o Relé Diferencial es un aparato eléctrico cuya misión es la protección de personas contra los contactos indirectos.Contactos Indirectos = tocar un sitio donde no debería haber corriente, y sin embargo hay corriente, normalmente una corriente llamada de fuga.
Un ejemplo de una corriente de fuga sería que por la carcasa de la lavadora, o del microondas, hubiera una corriente provocada por un cable haciendo mal contacto o pelado sobre la chapa.
Esta pequeña corriente es una corriente de fuga.
Si yo toco la carcasa de la lavadora lógicamente no tendría que tener ningún problema, pero si hay corriente de fuga por ella, sería un contacto indirecto.
Hay entra el diferencial para protegernos.
Podríamos decir que el diferencial protege a las personas de las corrientes de fuga.
OJO el diferencial no protege contra sobrecargas y/o cortocircuitos en la instalación, para eso están los relés magnetotérmicos.
Funcionamiento del Diferencial
Funciona según el principio de la ley de Kirchhoff, que establece que la corriente entrante debe ser igual a la corriente saliente en un circuito.Por ejemplo, la que entra por el cable de fase y sale por el cable neutro de una instalación concreta debe ser la misma, en caso contrario hay una fuga de corriente por algún sitio de la instalación.
Cuando hay una diferencia de corriente entra la corriente de entrada total en la instalación y la corriente que sale, significa que hay una fuga por el camino, por ejemplo la persona que toca la carcasa de la lavadora y se fuga la corriente por el.
Nada más tocar la carcasa con contacto indirecto, el diferencial detecta la pequeña diferencia entra la corriente que entra y la que sale, ya que se ha fugado por la persona la corriente de fuga y "salta", es decir corta la corriente en toda la instalación de forma automática.
Por eso se dice también que es un interruptor automático diferencial.
De ahí le viene el nombre de diferencial de luz, porque detecta diferencia entra corriente de entrada y salida.
En caso de que una persona toque una parte con corriente donde no debería de tener corriente (contacto indirecto, el interruptor diferencial desconectará la instalación en un tiempo lo suficientemente corto como para no provocar daños graves a la persona por la corriente de fuga que pase por la persona.
Nota: en la primera imagen de la página, verás que el diferencial tiene un botón para probarlo y comprobar que funciona correctamente.
Debería comprobarse por lo menos una vez al año.
Lo que hace el botón de prueba es producir esa diferencia de corriente en el diferencial provocando que corte el circuito.
Si no saltara el diferencial al apretar este botón deberíamos cambiarlo, ya que no funciona y por lo tanto no nos está protegiendo.
Sensibilidad del Diferencial
La sensibilidad es el valor que aparece en catálogo y que identifica al modelo.Sirve para diferenciar el valor de la corriente a la que se quiere que "salte" el diferencial, es decir, valor de corriente de fuga que si se alcanza en la instalación, ésta se desconectará.
El tipo de interruptor diferencial que se usa en las viviendas es de alta sensibilidad (30 mA), ya que son los que quedan por debajo del límite considerado peligroso para el cuerpo humano.
Cuando hay una corriente de fuga mayor o igual a 30 miliamperios, el diferencial la detecta, salta y corta la instalación. La persona queda protegida.
Si la corriente de fuga es menor de 30 miliamperios el diferencial no saltaría cortando la corriente en la instalación.
No hay problema porque para las personas corriente menores de 30mA no son peligrosas, casi no son detectable por el cuerpo humano.
En los cuadros eléctricos industriales estos valores pueden ser de 300mA.
Diferencial y Toma de Tierra
El problema es que mientras no toque nadie en la zona del contacto indirecto, el diferencial no detectara corriente de fuga y no saltará.Seria recomendable que algo detectara la corriente de fuga inmediatamente que se produzca y hacer saltar el diferencial sin necesidad de que alguien toque en la corriente de fuga.
Esto se hace mediante la llamada puesta a tierra de la instalación.
La corriente de fuga sale de la carcasa y se deriva (se lleva) a la tierra por medio de un cable que esta conectado a la carcasa y va directamente al terreno (tierra).
Para saber más sobre la toma de tierra visita: Puesta a Tierra.
¿Cómo Elegir el Diferencial Adecuado en mi Instalación?
Lo primero de todo es calcular la intensidad total de la instalación mediante la potencia que tengamos en ella.P = V x I;
I = P / V;
Supongamos que tenemos una instalación monofásica que alimenta un potencia total de 4.600w.
Entonces la intensidad total que circulará será:
I = 4.600w /230V = 20A.
Está claro que nuestro diferencial debe ser de 20A o mayor.
Ahora toca elegir si será de 30mA de sensibilidad o 300mA.
Según el REBT debemos de utilizar para viviendas de 30mA, para usos industriales podemos elegir uno de 300mA.
Ya está, así de fácil es calcular nuestro diferencial de luz para una instalación "normal".
Otra cosa es que sea una instalación que tenga muchos armónicos, en ese caso el diferencial será "superinmunizado" para que no salte cada poco por culpa de los armónicos.
Luego veremos un poco más detalladamente esto.
Instalación del Diferencial
El diferencial debe cortar toda la instalación (todos los circuitos), por eso se pone al principio del cuadro eléctrico, antes de dividir la instalación en circuitos por medio de los interruptores magnetotérmicos.Normalmente los cables que llegan al diferencial vienen del IG (interruptor general) y la salida se llevan a los magnetotérmicos para hacer la división en circuitos de la instalación.
En una instalación monofásica, como la de las viviendas, debe conectarse a la entrada del diferencial la fase y el neutro.
Se llama diferencial de 2 polos.
En la siguiente imagen puedes ver un cuadro eléctrico típico de una vivienda.
En una instalación trifásica, deben conectarse al diferencial las 3 fases (de 3 polos) o las 3 fases y el neutro (de 4 polos o Tetrapolar).
Símbolos del Diferencial
Para dibujar los esquemas y planos de los cuadros eléctricos debemos utilizar la simbología eléctrica normalizada.En cuanto a los diferenciales tenemos:
A continuación podemos ver un plano eléctrico en el que podemos apreciar el símbolo del diferencial simplificado.
En la mayoría de los cuadros de viviendas este simplificado es el que se utiliza.
Los primeros vistos se usan más en cuadros eléctricos de automatismos.
Beneficios de Diferencial
- Proporciona protección contra fallas o fugas a tierra y cualquier fuga de corriente.- Desconecta automáticamente el circuito cuando se excede la sensibilidad nominal.
- Ofrece posibilidad de terminación dual tanto para conexiones de cables como de barras.
- Ofrece protección contra fluctuaciones de voltaje ya que incluye un dispositivo de filtrado que protege contra niveles de voltaje transitorios.
Tipos de Diferenciales
La correcta elección del diferencial debe tener siempre en cuenta el tipo de cargas que van a ir conectadas en el circuito eléctrico que protegerá el interruptor diferencial.Tenemos 4 tipos diferentes que se pueden identificar por el símbolo que viene en el propio diferencial.
- Tipo AC: para circuitos cuyas cargas son aplicaciones de propósito general y van marcados con el siguiente símbolo normalizado.
Es el más utilizado en las instalaciones eléctricas a nivel doméstico.
Se utiliza en instalaciones cuyos receptores no deforman la onda de la red sinodal a 50Hz al pasar por ellos.
Estas cargas se llaman cargas lineales.
La corriente de fuga tendrá la misma onda que la de la red sinodal a 50Hz.
Si los receptores deforman la onda senoidal a 50Hz de la red, entonces la onda de la corriente de fuga también estará deformada y el diferencial del tipo AC no nos protege.
- Tipo A: donde hay equipos eléctricos monofásicos que incorporan circuitos rectificadores tales como las placas de cocción.
Estos rectificadores cambian la forma de la onda a la salida del rectificador y si hubiera una fuga a la salida la corriente de fuga sería también rectificada.
Los AC no la detectarían.
Son los obligados a instalar según normativa para las infraestructuras de recarga de vehículos eléctricos.
Los del tipo A protegen este tipo de corriente de fuga y por supuesto también las de los del tipo AC
- Tipo Superinmunizado o SI: Es una evolución del tipo A.
Es capaz de detectar si la corriente de fuga es por un defecto a tierra o por lo que se llama un "Falso Positivo".
Los fasos positivos suelen provocarlos los componentes electrónicos que producen los armónicos eléctricos.
Cuando hay muchos equipos electrónicos conectados en un mismo circuito este tipo es el que debe colocarse.
También cuando tenemos algún motor con regulación de velocidad mediante variador de frecuencia debemos utilizar este tipo, ya que varían la frecuencia de la onda de la red y si hubiera corriente de fuga también estaría su onda con otra frecuencia diferente
Las corrientes armónicas hacen que sean mayores las corrientes de fuga capacitivas permanentes propias de toda red, aumentando el número de disparos intempestivos de los diferenciales estándar por esta causa.
Con la gama Superinmunizada se disminuye el número de disparos por falsos positivos.
Circuitos informáticos, circuitos con reactancias electrónicas, corrientes inducidas por descargas de origen atmosférico debes poner este diferencial para evitar que el diferencial salte cada poco.
Si hay armónicas en la instalación debes usar siempre un diferencial SuperInmunizado.
Estos dispositivos también protegen los defectos que detectan los dispositivos tipo A y consecuentemente los que detectan los tipo AC
- Tipo B: Es el más completo de todos. Detecta lo mismo que los anteriores y también cargas trifásicas.
Se usa cuando tenemos recargas de vehículos eléctricos tipo 3 (semi-rápida), cuando hay variadores de velocidad trifásicos, por ejemplo ascensores,
No podemos olvidarnos los diferenciales selectivos o de retardo llamados del tipo S que son aquellos que se retrasan en el salto al detectar la corriente de fuga (retardo a la desconexión).
Su misión es hacer una buena selectividad en caso de tener varios diferenciales seguidos en una misma instalación (selectividad vertical).
¿Te ha gustado la web sobre el Diferencial de Luz? Pulsa en Compartir. Gracias
© Se permite la total o parcial reproducción del contenido, siempre y cuando se reconozca y se enlace a este artículo como la fuente de información utilizada.
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