Cómo se grafica un interruptor diferencial

El interruptor diferencial (ID), también conocido como diferencial, es un dispositivo de seguridad esencial en cualquier instalación eléctrica. Su función principal es proteger contra las descargas eléctricas, detectando y cortando el suministro eléctrico en caso de fugas de corriente. Aunque su diseño exterior es relativamente simple, su funcionamiento interno es complejo y requiere una comprensión adecuada para su correcta interpretación y mantenimiento. Este artículo se centra en la comprensión de la estructura interna de un interruptor diferencial y cómo se puede representar gráficamente su funcionamiento.

Componentes internos de un interruptor diferencial

Para comprender cómo se grafica un interruptor diferencial, primero debemos entender sus componentes internos clave. Un ID típico contiene los siguientes elementos:

• Transformador de corriente: Este componente es fundamental. Mide la corriente que fluye por el conductor de fase y el conductor neutro. La diferencia entre ambas corrientes es crucial para detectar fugas.
• Bobinas de medición: Asociadas al transformador de corriente, estas bobinas detectan la diferencia de corriente entre la fase y el neutro. Si existe una diferencia significativa (fuga), se activa el mecanismo de disparo.
• Relé de disparo: Este es el elemento que corta el suministro eléctrico. Se activa cuando la diferencia de corriente detectada por las bobinas supera un determinado umbral (generalmente 30 mA).
• Mecanismo de contacto: Este mecanismo físico se encarga de abrir o cerrar el circuito eléctrico, controlando el flujo de corriente.
• Botón de prueba: Permite simular una fuga de corriente para verificar el correcto funcionamiento del ID.

Funcionamiento interno y su representación gráfica

La representación gráfica del funcionamiento interno de un interruptor diferencial puede simplificarse mediante un diagrama de bloques. Este diagrama muestra la secuencia de eventos desde la detección de una fuga hasta la desconexión del circuito.

Diagrama de bloques simplificado:

El diagrama mostraría:

1. Entrada de corriente (Fase y Neutro): Dos flechas ingresando al diagrama, representando la corriente que fluye por la fase y el neutro.
2. Transformador de corriente: Un rectángulo que simboliza el transformador, mostrando la entrada de las corrientes de fase y neutro y una salida que representa la diferencia entre ambas.
3. Bobinas de medición: Dos pequeños rectángulos conectados a la salida del transformador, indicando la medición de la diferencia de corriente.
4. Comparador: Un bloque que compara la diferencia de corriente medida con el umbral de disparo (30 mA).
5. Relé de disparo: Un rectángulo que se activa cuando la diferencia de corriente supera el umbral.
6. Mecanismo de contacto: Un interruptor que se abre (desconexión) cuando el relé de disparo se activa.
7. Salida (Circuito desconectado): Un símbolo que indica que el circuito ha sido interrumpido.

Este diagrama simplificado ilustra el flujo de información y el proceso de decisión dentro del interruptor diferencial. Una representación más detallada podría incluir componentes electrónicos adicionales, como amplificadores y circuitos de lógica.

Gráfica de la corriente de fuga

Otra forma de representar gráficamente el funcionamiento de un interruptor diferencial es mediante una gráfica que muestra la corriente de fuga en función del tiempo. En condiciones normales, la corriente de fuga es cercana a cero. Si ocurre una fuga, la corriente aumenta rápidamente, y una vez que supera el umbral de disparo, el ID interrumpe el suministro eléctrico. La gráfica mostraría una línea horizontal cercana a cero hasta el momento en que se produce la fuga, luego un pico ascendente hasta superar el valor de disparo (30 mA), seguido de una caída brusca a cero (desconexión).

Consultas habituales sobre la gráfica de un interruptor diferencial

Algunas consultas habituales que surgen al graficar el funcionamiento de un interruptor diferencial incluyen:

• ¿Cómo se representa la sensibilidad del diferencial? La sensibilidad se representa por el umbral de disparo (30 mA, 10 mA, etc.), que se muestra en la gráfica como la línea horizontal que define el punto de activación.
• ¿Cómo se representa el tiempo de respuesta? El tiempo de respuesta se muestra en la gráfica como el tiempo que transcurre entre la detección de la fuga y la desconexión del circuito. Un tiempo de respuesta corto es crucial para la seguridad.
• ¿Cómo se representa una falla en el diferencial? Una falla podría representarse como una línea que no alcanza el umbral de disparo o que muestra un comportamiento errático.

Tabla comparativa de tipos de interruptores diferenciales

Esta tabla compara diferentes tipos de interruptores diferenciales en términos de sensibilidad y tiempo de respuesta. La elección del tipo adecuado depende de la aplicación específica.

Conclusión

Graficar un interruptor diferencial permite una visualización clara de su funcionamiento interno y sus parámetros de desempeño. Si bien existen diferentes maneras de representarlo, ya sea mediante diagramas de bloques o gráficas de corriente de fuga, comprender estas representaciones es esencial para un buen mantenimiento y resolución de problemas en instalaciones eléctricas.