Protecciones Eléctricas: Fusibles, Limitadores de Sobretensión, Interruptores Magnetotérmicos y Diferenciales

Protecciones en Instalaciones Eléctricas

Fusibles

Los fusibles se encuentran en la Caja General de Protección (CGP) y en los contadores. Su función principal es proteger la instalación eléctrica contra excesos de intensidad. En su interior, contienen un conductor calibrado que se funde si la intensidad de la corriente supera un valor predeterminado, interrumpiendo así el flujo eléctrico y protegiendo los cables.

• El fusible de la CGP protege las fases de la Línea General de Alimentación (LGA).
• El fusible de los contadores protege la derivación individual.

Limitadores de Sobretensión

Los limitadores de sobretensión son esenciales en las redes de suministro eléctrico, que suelen estar configuradas en anillo para proporcionar dos vías de alimentación en caso de averías. Estos dispositivos protegen contra los picos de tensión que pueden ocurrir al restablecer el servicio después de una interrupción, ya sea por maniobras en la red o por averías internas en el edificio, especialmente en centros de transformación. La normativa actual exige la instalación de estos limitadores, que cortan el suministro eléctrico cuando detectan una sobretensión.

Interruptores Magnetotérmicos

El interruptor magnetotérmico, también conocido como disyuntor, es un dispositivo crucial para la seguridad eléctrica. Su función es interrumpir la corriente eléctrica cuando esta excede ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en los efectos magnéticos y térmicos (efecto Joule) producidos por la circulación de la corriente en un circuito.

Consta de dos partes principales:

• Electroimán: Al circular la corriente, el electroimán crea una fuerza que, mediante un dispositivo mecánico (M), tiende a abrir el contacto (C). Solo lo abrirá si la intensidad (I) que circula por la carga supera el límite de intervención fijado, que suele estar entre 3 y 20 veces la intensidad nominal del interruptor. Su tiempo de actuación es de aproximadamente 25 milisegundos. Esta parte magnética protege contra cortocircuitos, donde la intensidad puede ser extremadamente alta.
• Lámina bimetálica: Esta lámina se calienta y se deforma cuando la corriente supera un límite determinado. Al deformarse, pasa a la posición indicada por P (en rojo en los esquemas), lo que provoca la apertura del contacto C a través del mecanismo M. Este dispositivo protege contra sobrecargas, que ocurren cuando el consumo aumenta gradualmente al conectar varios aparatos.

Los interruptores magnetotérmicos son esenciales para proteger los cables. Por ejemplo, un cable de 1.5 mm² soporta, según el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT), una intensidad máxima admisible (I_max adm) de 16 A. Por lo tanto, se debe instalar un interruptor magnetotérmico de 16 A o inferior, por ejemplo, uno de 10 A / 2P (2 polos: Fase y Neutro).

Interruptores Diferenciales

El interruptor diferencial protege contra corrientes de defecto, es decir, corrientes de fuga a tierra que pueden producirse a través del conductor de tierra de un aparato o a través de una persona si el aparato no está conectado a tierra. Por esta razón, es fundamental que los enchufes tengan toma de tierra.

Funcionamiento:

El interruptor diferencial se basa en el principio del transformador eléctrico. Contiene dos bobinas idénticas (L1 y L2) de hilo grueso y pocas espiras, conectadas en serie con la carga (por ejemplo, un electrodoméstico).

• En condiciones normales, la corriente (I) que entra por L1 crea un flujo magnético positivo (+Φ), y la misma corriente que sale por L2 crea un flujo magnético negativo (-Φ). Estos flujos se anulan mutuamente (Φ_total = 0), y el circuito funciona correctamente.
• Si se produce una corriente de fuga a tierra (I') debido a una avería en la carga, la corriente que regresa a L2 será I - I'. En este caso, los flujos magnéticos en L1 y L2 no se anulan (Φ_total ≠ 0).
• El flujo magnético resultante en el toroide de hierro donde están enrolladas L1, L2 y L3 induce una corriente en L3. Esta corriente actúa sobre el electroimán L4, que atrae los contactos C1 y C2, interrumpiendo el suministro eléctrico.