En este post se analiza el origen, la importancia de vigilar las corrientes de fuga, su detección mediante el empleo de la pinza amperimétrica de fugas a tierra y la referencia a la guía técnica de apliación del reglamento electrotécnico de baja tensión.
18-06-2021
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La corriente de fuga es la intensidad que circula por el conductor de protección a tierra en una instalación eléctrica. En ausencia de del conductor de protección a tierra, es la corriente que podría fluir desde cualquier parte conductora o la superficie de las partes no conductoras a tierra si se cerrase el circuito a través de una trayectoria conductora disponible (como el cuerpo humano).
¿Cómo se producen las corrientes de fuga?
Hay dos tipos de corriente de fuga: fuga de CA y fuga de CC:
La fuga causada por la resistencia de CC suele ser insignificante en comparación con la impedancia de CA de varias capacitancias paralelas. La capacitancia puede ser intencional (como en los condensadores de filtro de interferencias electromagnéticas) o no intencional. Algunos ejemplos de capacitancias no intencionales son los espaciados en las placas de cableado impresas, los aislamientos entre semiconductores y disipadores de calor a tierra, y la capacitancia primaria a secundaria de los transformadores de aislamiento dentro de la fuente de alimentación.
¿Dónde encontramos fugas de corriente habitualmente?
En el día a días nos encontraremos que su origen más habitual se encuentra fundamentalmente en el aislamiento a nivel eléctrico, siendo el aislamiento normalmente elevado en términos de resistencia, este se puede ver afectada por daños o por fruto del envejecimiento. Debido a una resistencia menor, pueden fluir determinadas corrientes de fuga, de forma significativa además aquellos conductores más largos tienen una capacitancia más alta, causando más corriente de fuga.
Otra causa habitual de la aparición de corrientes de fuga es el incremento de aquellos equipos electrónicos que incorporan determinados filtros de sobretensiones o contra perturbaciones eléctrica, los cuales incorporan ciertas corrientes a la instalación debido a los condensadores a la entrada añadiendo más capacitancia a todo el sistema de cableado y fugas de corriente a nivel global. Debido al aumento y su efecto acumulativo de fuente de corrientes de fuga de cada uno de estos dispositivos electrónicos en nuestros hogares, puede ocurrir una que una corriente de fuga pueda llegar al orden de los miliamperios. Este factor en una instalación eléctrica protegida por un interruptor diferencial (DDR) podría en consecuencia efectuar disparos de la protección en momentos determinados.
¿Por qué es importante vigilar las corrientes de fuga?
En una instalación eléctrica normalmente incluye un sistema de puesta a tierra para proporcionar protección contra un peligro de contacto con partes en tensión si hay una falta de aislamiento. El sistema de puesta a tierra generalmente consiste en un conductor de puesta a tierra que une el equipo al conductor de protección (tierra). Si hay una falla catastrófica del aislamiento entre la línea en tensión (alimentación) y las partes conductoras accesibles, el voltaje se deriva a tierra. El flujo de corriente resultante hará que un interruptor diferencial DDR salte, pudiendo prevenir un riesgo de contacto. Obviamente, existe un posible riesgo de contacto si la conexión a tierra se interrumpe, ya sea intencional o accidentalmente. El riesgo de contacto puede ser mayor de lo que se supone debido a las corrientes de fuga. Incluso si no hay falla de aislamiento, la interrupción de las corrientes de fuga que fluyen a través del conductor de tierra podría representar un peligro de choque para alguien que toca el equipo sin conexión a tierra y la tierra (u otro equipo conectado a tierra) al mismo tiempo. Esta posibilidad es de mucha más preocupación en aplicaciones médicas, donde un paciente puede ser el receptor del choque. Un choque fatal podría resultar si el paciente está en una condición debilitada o inconsciente, o si la corriente de la salida se aplica a los órganos internos a través de contactos pacientes. El doble aislamiento proporcionado en los equipos no conectado a tierra proporciona protección mediante el uso de dos capas separadas de aislamiento. La protección en este caso está garantizada porque es poco probable que ambas capas de aislamiento fallen. Sin embargo, las condiciones que producen corrientes de fuga todavía están presentes, y deben ser consideradas.
¿Cómo eliminar o minimizar las averias deribadas de la fuga de corriente a tierra?
El primer paso para eliminar las corrientes de fuga es cuantificar mediante una pinza de detección de corrientes de fuga además identificar el origen de dichas corrientes.
¿Qué es y para que sirve una pinza de detección corriente de fugas?
Este elemento tiene un aspecto similar a una pinza amperimétrica sin embargo difiere de esta en que es capaz de medir con precisión corrientes pequeñas del orden de los 5mA, como el caso de la Megger DCM305E capaz de detectar hasta con una resolución mínima de 0,001mA en el rango de 6mA, necesarias para determinar la existencia de corrientes de fuga. Esta cualidad la distingue a la pinza de corrientes de fugas de pinzas de amperimétricas puesto que estas últimas no son capaces de registrar corrientes tan pequeñas.
¿Empleo de pinzas de fugas?
Conductores activos: La pinza de fugas se coloca sobre la mordaza alrededor de los conductores activos (fase/s + neutro). Las corrientes de carga de los conductores inducen unos determinados campos magnéticos que se anulan unos a otros, sin embargo, cualquier desequilibrio o diferencia de corriente es consecuencia de las fugas que se producen por los conductores a tierra u otros caminos alternativos. Para medir esta corriente será necesaria una pinza detectora de fugas con capacidad de medida de corrientes inferiores a 0,1 mA
Conductor de protección a tierra: El conductor de protección atraviesa la abrazadera de la pinza amperimétrica. De esta forma se registra cualquier corriente que atraviese este conductor quedando registrado.
¿Qué nos indica el reglamento eléctrico de baja tensión en su Anexo 4?
Es conveniente efectuar para cada uno de los circuitos protegidos con interruptores diferenciales la medida de corrientes de fuga, a la tensión de servicio de la instalación y con los receptores conectados. Los valores medidos deben ser igualmente inferiores a la mitad de la sensibilidad de los interruptores diferenciales instalados para protección de cada uno de los circuitos. Mediante este método es posible detectar un circuito o receptor presente un defecto de aislamiento o tenga una corriente de fugas superior a la de sensibilidad de los interruptores diferenciales de la instalación, llegando en caso extremos a disparar el o los diferenciales de protección, en cuyo caso sería necesario puentearlos para localizar el circuito o receptor averiado.
La medida se efectúa mediante una tenaza amperimétrica de sensibilidad mínima de 1mA, que se coloca abrazando los conductores activos (de fase y el neutro), de forma que la tenaza mide la suma vectorial de las corrientes que pasan por los conductores que abraza, si la suma no es cero la instalación tiene una intensidad de fuga que circulará por los conductores de puesta a tierra de los receptores instalados aguas abajo del punto de medida. Este tipo de pinzas suelen llevar un filtro que nos permite la medida a frecuencia de red (50Hz) o par intensidades de alta frecuencia.
No ha que confundir la corriente de defecto con la corriente de fuga, ya que esta última se da en mayor o menor medida en todo tipo de receptores en condiciones normales de funcionamiento, sobre todo en receptores que lleven filtros para combatir interferencias como los formados por los condensadores conectados a tierra.
Bibliografía:
Guía técnica de aplicación del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión – Anexo 4 – Verificación de las instalaciones eléctricas.
Megger DCM305E - Manual de usuario
Pinza amperimétrica Megger DCM305E
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