Principales
características de las normas
Todas las normas de fabricación mencionadas al inicio del capítulo definen las clases, valores de umbrales o sensibilidades, así como curvas de disparo para los diferenciales.
Diferenciales de clase AC, A o B a elegir en función de la corriente a detectar
La corriente que circula en las redes eléctricas
es cada vez menos senoidal, por lo que la norma general de protección
diferencial CEI 755 ha definido tres tipos de diferenciales: los de clases AC, A
y B, según la corriente diferencial a detectar (ver fig. 4.4.).
• El clase AC, para las corrientes alternas senoidales.
• El clase A, para las corrientes alternas senoidales, continuas pulsantes, o
continuas pulsantes con una componente continua de 6 mA, con o sin control del
ángulo de fase, que estén aplicadas bruscamente o que aumenten lentamente.
• El clase B, para las mismas corrientes que la clase A pero, además, para
las procedentes de rectificadores:
- de simple alternancia con una carga capacitiva que produce una corriente
continua alisada,
- trifásicos de alternancia simple o doble.
Fig. 4.4. Corrientes de defecto detectables por
cada DDR previstas por las normas de construcción de los diferenciales.
Sensibilidades (lDn)
Las sensibilidades o corrientes diferenciales de
funcionamiento asignadas (lDn) están normalizadas
por la CEI:
• Alta sensibilidad AS: 6-1 0-30 mA.
• Media sensibilidad MS: 100-300 y 500 mA.
• Baja sensibilidad BS: 1-3-5-10 y 20 mA.
Es evidente que la AS se utiliza con más frecuencia en protección contra los
contactos directos, mientras que las otras sensibilidades (MS y BS) se utilizan
para todas las otras necesidades de protección, contra los contactos indirectos
(esquema TT), riesgos de incendio y de destrucción de las máquinas.
En todas las normas de protección diferencial se indica que el valor mínimo
admitido de la corriente diferencial de no funcionamiento (IDno)
es 0,5 LDn. Es decir
que las normas admiten como margen correcto de disparo de un diferencial a los
valores comprendidos entre lDn
y 0,5 veces lDn.
Curvas de disparo
Tienen en cuenta los estudios mundiales
realizados sobre el riesgo eléctrico, UNE 20572 o CEI 479, , y en particular:
• Los efectos de la corriente en el caso de la
protección contra los contactos directos.
• La tensión límite de seguridad en el caso de la protección contra los
contactos indirectos.
En el campo doméstico y análogo, las normas UNE EN 61008 (interruptores
diferenciales) y UNE EN 61009 (interruptores automáticos diferenciales) definen
valores normalizados de los tiempos de funcionamiento (ver tabla 4.1 que
corresponde a las curvas de funcionamiento general instantáneo (G) y selectivos
(S) de la fig. 4.5):
• La curva G para los diferenciales instantáneos.
• La curva S para los diferenciales selectivos del nivel de la
temporización más baja.
Tipo |
In | IDn | Valor normalizado (en segundos) a: | ||||
(A) | (A) | IDn | 2 IDn | 5 IDn | 500A | ||
General o instantáneo (G) | Todos los valores | Todos los valores | 0,3 | 0,15 | 0,04 | 0,04 | Tiempo máximo de funcionamiento |
Selectivo (S) | >25 | > 0,030 | 0,5 | 0,2 | 0,15 | 0,15 | Tiempo máximo de funcionamiento |
0,13 | 0,06 | 0,05 | 0,04 | Tiempo mínimo de no respuesta |
Tabla 4.1. Valores normalizados del tiempo máximo de funcionamiento y del tiempo de no funcionamiento de un diferencial según normas UNE EN 61008 y UNE EN 61009.
Fig. 4.5. Curvas de tiempo máximo de funcionamiento para interruptores diferenciales e interruptores automáticos diferenciales para uso general instantáneo G y selectivos (S), según UNE EN 61008 y UNE EN 61009.
Para los interruptores automáticos diferenciales de potencia, los tiempos de disparo figuran en el anexo B de la norma UNE EN 60947-2. Ver tabla 4.2. Todas estas normas definen el tiempo máximo de funcionamiento en función de la relación Id / lDn para los diferenciales con tiempo de respuesta dependiente (habitualmente electromagnéticos).
Tipo |
IDn | Valor normalizado (en segundos) a: | |||
(A) | IDn | 2 IDn | 5 IDn | 10 A | |
No
temporizado (instántaneo) |
Todos los valores | 0,3 | 0,15 | 0,04 | 0,04 |
Temporizado (1) | > 0,03 | 0,5 | 0,2 | 0,15 | 0,15 |
Tabla 4.2. Valores normalizados del tiempo
máximo de funcionamiento de un diferencial según norma UNE EN 60947-2.
(1): Valores suponiendo un tiempo mínimo de no
respuesta (0,06 s).
- El tiempo de no respuesta se define a 2 IDn
y el valor mínimo admitido es de 0,06 s y el máximo de 1 s (para protección contra contactos indirectos).
- Los valores preferenciales de tiempos de no
respuesta a 2 IDn son: 0,06 - 0,1 - 0,2 - 0,3 - 0,4 - 0,5 - 1 s.
- En caso de tiempo de no respuesta > 0,06
s, el fabricante debe comunicar la característica corriente
diferencial - tiempo de disparo correspondiente.
Los diferenciales electrónicos, utilizados sobre
todo en la industria y el gran terciario, tienen generalmente un umbral y una
temporización regulables y su tiempo de respuesta es independiente de la
corriente de defecto a excepción de la nueva gama de diferenciales
electrónicos con toroidal separado Vigirex RHU de Merlin Gerin que
son a tiempo inverso (a mayor corriente de fuga menor tiempo de respuesta).
Es necesario recordar que la UNE 20460 prevé los
tiempos máximos de corte en los circuitos terminales para los esquemas TN e IT.
Para el esquema TT, el tiempo de funcionamiento de los diferenciales se elige en
función de la tensión de contacto, en la práctica, los diferenciales de tipo
instantáneo (G) y selectivos (S) son adecuados en los circuitos terminales para
tensiones de red £ 230/440 V. La norma precisa también que un tiempo de 1 s
está admitido en esquema TT para los circuitos de distribución, con el fin de
establecer los niveles de selectividad adecuados para asegurar la continuidad de
servicio.
Además de las características de la función
diferencial mencionadas más arriba, las normas de productos fijan también:
• La resistencia a los choques mecánicos y a
las sacudidas.
• La temperatura ambiente y la humedad.
• La endurancia mecánica y eléctrica.
• La tensión de aislamiento, resistencia a la
onda de choque.
• Los límites CEM.
Prevén también unos ensayos de tipo y
comprobaciones periódicas de calidad y de las prestaciones realizadas, bien por
el fabricante, bien por organismos homologados. Algunos de los ensayos
realizados por el fabricante se pueden ver en el apartado siguiente. De este
modo se garantiza al utilizador la calidad de los productos y la seguridad de
las personas. Los diferenciales pueden llevar también marcas de calidad, por
ejemplo: N de Aenor en España.
Fuente : MERLIN GERIN