Tipos de reles diferenciales, Selectividad de la protección diferencial, Disparo intempestivos de los reles diferenciales

Tipos de dispositivos diferenciales

Las tres partes básicas de todo interruptor diferencial pueden estar juntas en un solo dispositivo o ser partes separadas. De este modo, podemos distinguir varios tipos de interruptores diferenciales:

• Interruptor diferencial completo: Incluye el transformador de medida, el relé de detección y el dispositivo de corte. Esta configuración suele emplearse para pequeñas potencias o en interruptores domésticos.

• Relé diferencial + interruptor: El relé incluye el transformador de medida y el relé de detección, con un contacto de salida de baja potencia. Este contacto está pensado para actuar sobre un interruptor automático convencional, ya sea a través de la bobina de mínima o de la bobina de emisión de tensión (shunt trip).
• Transformador + relé detector + interruptor: Esta modalidad es análoga a la anterior, pero el transformador de medida es una pieza aparte del relé de detección.

Selectividad de la protección diferencial Uno de los aspectos importantes en una instalación eléctrica es que los elementos de protección deben interrumpir el servicio sólo en las secciones o partes defectuosas, manteniendo la alimentación en las partes que no tengan ningún defecto. Para ello, se suele subdividir la instalación en partes o líneas independientes y se utiliza un relé diferencial individual para cada línea. Aún así, para proteger las líneas que enlazan la acometida con los cuadros de distribución, se suele poner un diferencial en cabecera. Debe garantizarse, sin embargo, que el sistema tenga la suficiente selectividad para que un defecto en una línea individual no provoque el disparo del diferencial general. Métodos para obtener selectividad Los métodos para asegurar la selectividad en un esquema de protección, se basan generalmente en los siguientes principios: • Retardo de disparo aguas arriba • Disminución de la sensibilidad aguas arriba • Filtrado de perturbaciones aguas arriba • Combinación de los anteriores En general, el más seguro es el retardo de disparo, ya que la distinta sensibilidad (por ejemplo, 500 mA en el general y 300 mA en los de línea) no garantiza que una corriente de fuga superior a 500 mA no pueda ocasionar el disparo del general antes que el de la línea defectuosa. Otra de las propiedades que debe exigirse al diferencial general es que sea relativamente insensible a las perturbaciones, es decir, que tenga un filtro adecuado de las señales espurias generadas por fugas a través de capacidades parásitas durante conexión o desconexión de cargas pesadas.

Disparos intempestivos en los relés diferenciales Determinadas perturbaciones y/o determinados vicios de instalación provocan a veces disparos intempestivos de los dispositivos de protección diferencial. Las causas principales de disparo pueden agruparse en dos grandes grupos: • Disposición de cables muy asimétrica en el transformador de medida. • Presencia de perturbaciones en la red. La disposición muy asimétrica de cables o pletinas en un transformador de medida diferencial, causa flujos de dispersión que provocan detección de defecto, incluso en caso de que las corrientes sumen cero. Este fenómeno es más frecuente en tamaños grandes de transformadores de medida y puede solventarse con la utilización de transformadores con un diámetro más grande del necesario, procurando centrar los conductores; o puede también mejorarse con el empleo de un accesorio en forma de tubo, de hierro dulce. En cuanto al disparo por perturbaciones, podemos distinguir dos posibles causas de dichos disparos: • Perturbaciones que originan fuga transitoria. • Perturbaciones que interfieren en el sistema electrónico de detección. El primer grupo de perturbaciones causan una corriente de fuga de corta duración a pesar de que el sistema no tiene ningún defecto permanente a tierra. Generalmente, este tipo de fugas se producen a través de los condensadores de filtro, en modo común para perturbaciones EMI o a través de las capacidades parásitas del propio sistema (cables enterrados o distribuidos a través de bandejas metálicas con recorridos largos). El segundo grupo de causas de disparo intempestivo, es decir, los disparos producidos por interferencia del sistema electrónico de detección, se evitan utilizando relés que hayan superado las pruebas de inmunidad, según ensayos de Compatibilidad Electromagnética, exigidos por la directiva Europea 89/336 (EN-50082-1 para entorno doméstico y EN50082-2 para entorno industrial