¿Qué es un interruptor automático de corriente residual?

¿Qué es un Interruptor Diferencial de Corriente Residual?

Definición de RCCB

Un Interruptor Diferencial de Corriente Residual (RCCB) se define como un dispositivo de seguridad que detecta e interrumpe un circuito cuando hay una corriente de fuga a tierra.

Principio de Funcionamiento

Un RCCB opera basado en la ley de corrientes de Kirchhoff, que establece que la corriente total que entra a un nodo es igual a la corriente total que sale de él. En un circuito normal, las corrientes en los cables vivo y neutro están equilibradas. Si hay una falla, como aislamiento dañado o contacto con un cable vivo, parte de la corriente fluye a tierra. Este desequilibrio es detectado por el RCCB, causando que se active y desconecte el circuito en milisegundos.

Un RCCB contiene un transformador toroidal con tres bobinas: cable vivo, cable neutro y bobina de detección. Cuando las corrientes están equilibradas, las bobinas del cable vivo y neutro producen flujos magnéticos iguales y opuestos. Un desequilibrio genera un flujo magnético residual, induciendo un voltaje en la bobina de detección. Este voltaje activa un relé para abrir los contactos del RCCB y desconectar el circuito.

Un RCCB incluye un botón de prueba para que los usuarios puedan verificar su funcionalidad creando una pequeña corriente de fuga. Al presionar el botón, se conecta el cable vivo del lado de carga al neutro de suministro, omitiendo la bobina del cable neutro. Esto causa un desequilibrio de corriente, haciendo que el RCCB se active. Si no se activa, el RCCB puede estar defectuoso o mal conectado y necesita reparación o reemplazo.

Tipos de RCCBs

Existen diferentes tipos de RCCBs según su sensibilidad a diferentes tipos de corrientes de fuga:

• Tipo AC: Este tipo responde solo a corrientes alternas (AC) puras. Es adecuado para aplicaciones generales donde no hay dispositivos electrónicos o variadores de frecuencia que produzcan corrientes directas o pulsantes.

• Tipo A: Este tipo responde tanto a corrientes alternas (AC) como a corrientes directas pulsantes (DC). Es adecuado para aplicaciones donde hay dispositivos electrónicos como computadoras, televisores o luces LED que generan corrientes rectificadas o cortadas.

• Tipo B: Este tipo responde a corrientes alternas (AC), corrientes directas pulsantes (DC) y corrientes directas lisas (DC). Es adecuado para aplicaciones donde hay dispositivos como inversores solares, cargadores de baterías o vehículos eléctricos que generan corrientes directas lisas.

• Tipo F: Este tipo responde a corrientes alternas (AC), corrientes directas pulsantes (DC), corrientes directas lisas (DC) y corrientes alternas de alta frecuencia hasta 1 kHz. Es adecuado para aplicaciones donde hay dispositivos como convertidores de frecuencia, cocinas de inducción o atenuadores que generan corrientes de alta frecuencia.

La sensibilidad de un RCCB se determina por su corriente operativa residual nominal (I∆n), la corriente de fuga mínima necesaria para activarlo. Los valores comunes de I∆n son 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA y 1 A. Los valores más bajos de I∆n ofrecen mayor protección contra descargas eléctricas. Por ejemplo, un RCCB de 30 mA puede proteger contra paro cardíaco si una descarga dura más de 0.2 segundos.

Otra clasificación de los RCCBs se basa en su número de polos:

• 2 polos: Este tipo tiene dos ranuras para conectar un cable vivo y un cable neutro. Se usa para circuitos monofásicos.

• 4 polos: Este tipo tiene cuatro ranuras para conectar tres cables vivos y un cable neutro. Se usa para circuitos trifásicos.

Ventajas

• Proporcionan protección contra descargas eléctricas detectando corrientes de fuga tan bajas como 10 mA.

• Previenen incendios y daños en equipos interrumpiendo rápidamente circuitos defectuosos.

• Son fáciles de instalar y operar con botones de prueba y reinicio simples.

• Son compatibles con diferentes tipos de cargas y corrientes (CA, CD, alta frecuencia).

• Pueden actuar como interruptores de desconexión principales aguas arriba de cualquier miniinterruptor de circuito derivado (MCB).

Desventajas

• No proporcionan protección contra sobrecorrientes o cortocircuitos, lo que puede causar sobrecalentamiento y fusión de cables. Por lo tanto, deben usarse en serie con un MCB o un fusible que pueda manejar la corriente nominal del circuito.

• Pueden activarse innecesariamente debido a factores externos como rayos, interferencia electromagnética o acoplamiento capacitivo. Esto puede causar inconvenientes y pérdida de productividad.

• Pueden fallar en activarse debido a factores internos como corrosión, desgaste o bloqueo mecánico. Esto puede comprometer la seguridad del circuito y de los usuarios.

• Son más caros y voluminosos que los MCBs o fusibles.

Elegir RCCBs

Para elegir el RCCB correcto para un circuito, se deben considerar los siguientes factores:

• El tipo de carga y corriente: El RCCB debe coincidir con el tipo de carga (CA, CD, alta frecuencia) y el tipo de corriente (pura, pulsante, lisa) que protegerá. Por ejemplo, un RCCB de tipo B debe usarse para un inversor solar que genera una corriente directa lisa.

• La corriente operativa residual nominal (I∆n): El RCCB debe tener una I∆n lo suficientemente baja para proporcionar una protección adecuada contra descargas eléctricas, pero no tan baja como para causar activaciones molestas. Por ejemplo, un RCCB de 30 mA se recomienda para aplicaciones domésticas y comerciales, mientras que un RCCB de 100 mA es adecuado para aplicaciones industriales.

• La corriente nominal (In): El RCCB debe tener una In lo suficientemente alta para manejar la corriente de operación normal del circuito, pero no tan alta como para exceder la capacidad del MCB o fusible con el que está conectado. Por ejemplo, un RCCB de 40 A debe usarse con un MCB de 32 A para un circuito monofásico de 230 V.

• El número de polos: El RCCB debe tener el mismo número de polos que el voltaje de suministro. Por ejemplo, un RCCB de 2 polos debe usarse para un circuito monofásico de 230 V, mientras que un RCCB de 4 polos debe usarse para un circuito trifásico de 400 V.

Para instalar un RCCB, se deben seguir los siguientes pasos:

• Apague el suministro de energía principal y aísle el circuito que necesita ser protegido por el RCCB.

• Conecte el cable vivo(s) del lado de suministro a los terminal(es) de entrada del RCCB marcados como L1, L2 y L3.

• Conecte el cable neutro del lado de suministro al terminal de entrada del RCCB marcado como N.

• Conecte el cable vivo(s) del lado de carga a los terminal(es) de salida del RCCB marcados como L1’, L2’ y L3’.

• Conecte el cable neutro del lado de carga al terminal de salida del RCCB marcado como N’.

• Asegúrese de que todas las conexiones estén apretadas y seguras, y que no haya cables sueltos o expuestos.

• Encienda el suministro de energía principal y pruebe el RCCB presionando el botón de prueba. El RCCB debe activarse y desconectar el circuito. Si no lo hace, revise errores de cableado o componentes defectuosos y repárelos antes de usar el circuito.

• Reinicie el RCCB presionando el botón de reinicio. El RCCB debe cerrarse y reconectar el circuito. Si no lo hace, revise errores de cableado o componentes defectuosos y repárelos antes de usar el circuito.