Por qué un cortocircuito no siempre activa al interruptor termomagnético

Por qué un cortocircuito no siempre activa al interruptor termomagnético. Al analizar una corriente siempre se considera el flujo y la trayectoria que tomará. La trayectoria es el circuito. La corriente es el flujo de electrones libres. En este artículo se repasarán el flujo de corriente y algunas leyes básicas de electricidad y los circuitos que se aplican en forma práctica a los sistemas de tierra. Es importante considerar la trayectoria o trayectorias de los electrones libres hacia la tierra y los electrones libres que circulan por los conductores de formas controladas, realizando el trabajo adecuado.

Ley de Ohm

La ley de Ohm muestra la relación entre corriente, voltaje y resistencia de un circuito eléctrico. Esta fórmula se aplica en la mayor parte de los circuitos y determina la relación entre el voltaje, la corriente y la resistencia o impedancia en caso de un sistema de corriente alterna. Es muy importante tener presente que entre mayor sea la impedancia menor será el flujo de corriente, o que entre menor sea la impedancia mayor será el flujo de corriente, lo cual es imperativo para que esta corriente active el disparo instantáneo de los interruptores termomagnéticos de seguridad y los dispositivos de protección del circuito.

La letra E designa la diferencia de potencial o voltaje y se mide en volts. Para denominar el flujo de corriente, que se mide en amperes, se utiliza la letra I. La letra R representa la resistencia del circuito y se mide en ohms.

De acuerdo a la ecuación de la ley de Ohm, cuando el voltaje es constante, la resistencia limita el flujo de corriente. El voltaje en un circuito eléctrico se considera constante. Técnicamente, puede existir una diferencia de potencial, pero en nuestro caso la consideramos constante. Un voltaje de 120 volts será igual en todo el circuito. Pero la corriente en un circuito eléctrico varía de acuerdo con la carga o la oposición al flujo de corriente. Ésta la generan las cargas que se conectan al circuito y la resistencia de los conductores.

Cuando se diseña los circuitos eléctricos se debe considerar la ampacidad de la carga en amperes, lo que determina el calibre de los conductores. La ampacidad del circuito derivado la determina la capacidad del interruptor termomagnético de circuito. Éste alimenta y protege al circuito derivado.

Circuito en serie

A menudo el flujo de electrones (medido en amperes) en el sistema de tierra es similar al de un circuito en serie. Una de las leyes importantes aplicable a estos circuitos es que el flujo de corriente que circula en todas sus partes es constante debido a que sólo existe una trayectoria en él. Cuando se considera un sistema de tierra es primordial tener presenta la ley, pues la única trayectoria para el flujo de corriente es importante. No así la magnitud de la corriente de falla o el voltaje presente.

Un circuito en serie también tiene innumerables puntos de oposición. Primero, la carga se encuentra en serie con los conductores del circuito. Cada conexión, ya sea entre la carga y la fuente de alimentación, puede ser una posible fuente de oposición, especialmente si la conexión está floja o mal realizada. Los conductores ofrecen cierta resistencia, la cual incrementará la oposición al flujo de corriente. A su vez, ésta aumenta si por los conductores circula una corriente que ocupa toda su capacidad. Es decir, que estén sobrecargados. Así como cuando aumenta la temperatura del ambiente en el cual éstos se encuentran instalados.

La Ley de Ohm y el flujo de corriente en los sistemas de tierra

En un sistema de conexión a tierra existen por lo general muchos equipos y componentes conectados en serie. Si consideramos un circuito en serie podríamos tener dos resistores de 5 ohms, una conexión en el interruptor del tablero principal, otra en la barra de neutros (común) y algunas conexiones en los conductores del circuito. Si aplicamos la ley de Ohm la resistencia en serie total de los resistores de 5 ohms será una resistencia total de 10 ohms, y de acuerdo con la ley de Ohm circularán 12 amperes en este circuito.

Ver también: Conoce la seguridad que da una conexión efectiva a tierra

Hasta ahora el sistema se encuentra en orden y todo funciona como es debido.

Nos enfrentamos a una falla si una de las uniones no se realizó correctamente y se produce un cortocircuito. En este caso, si suponemos que sólo uno de los dos resistores de 5 ohms está en corto y, por consiguiente, disminuye la oposición al flujo de corriente, nuestra corriente sería:

Es decir, existe una falla de baja resistencia.

Mediante la ley de Ohm encontramos que en este ejemplo circulan 24 amperes en el circuito, los cuales pueden considerarse como corriente de falla. Por consiguiente, el interruptor de circuito de 15 amperes se activará y superará la falla de alimentación en forma inmediata.

Por qué un cortocircuito no siempre activa al interruptor termomagnético

Ahora consideremos el mismo circuito y la otra falla adicional suponiendo que existen conexiones flojas entre dos puntos. Esto añadiría resistencias adicionales. En este caso habría dos conexiones de alta resistencia: una conexión floja en la barra común de 2 ohms y otra resistencia de 4 ohms en el punto de falla. La oposición total es ahora de 11 ohms en lugar de los 5 ohms del circuito anterior.

Esta vez el interruptor de circuito de 12 amperes no se activará y no aislará la falla de la alimentación. Ésta continuará existiendo por un tiempo, hasta que se produzca un accidente grave. En el punto de falla se generará calor y por consiguiente aumentará la resistencia en ese punto. Al crecer la oposición al flujo de corriente, disminuirá la cantidad de corriente que fluye en el circuito. Esta situación continuará hasta que se haya producido suficiente daño y probablemente cause el deterioro y destrucción del aislamiento del cable o se produzca un incendio.

Esa es la razón de por qué un cortocircuito no siempre activa al interruptor termomagnético del circuito. ¿Habías considerado esta situación? Platícame en los comentarios.

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7 consejos para mejorar la seguridad eléctrica en tu hogar

Mantener en perfecto estado las instalaciones eléctricas residenciales puede convertirse en una herramienta valiosa de prevención. Si bien es importante saber resolver los desperfectos en la instalación eléctrica que puedan presentarse como consecuencia de desastres naturales (tormentas eléctricas, inundaciones o terremotos) para evitar males peores, también hay que ser cuidadosos en el día a día, y y saber cómo evitar riesgos eléctricos, como cortocircuitos, fuego y hasta daños materiales y personales.

Para prevenir estos incidentes es fundamental proyectar el mantenimiento de las instalaciones eléctricas. Así mismo hay que pensar y repasar cuidadosamente los procedimientos a seguir.

Ver también: 8 clases de áreas peligrosas según la NOM-001-SEDE-2012

Ahora te presentamos los siete consejos más importantes a la hora de trabajar con electricidad:

1. Privilegia la seguridad. Antes de iniciar cualquier trabajo, hay que dirigirse al lugar donde se encuentra la caja de distribución de la electricidad, normalmente llamada "centro de carga". En estas cajas se encuentran los interruptores termomagnéticos o diferenciales que protegen los circuitos de la casa. Una vez ubicada esta caja, se debe proceder a ''apagar' esos interruptores, para que no pueda circular corriente eléctrica por los cables de la casa. Algunas viviendas no cuentan con un centro de carga, en esos casos debemos desconectar el interruptor principal, que suele estar en un murete al frente de la vivienda.
   
   
   
   
   
2. Evita el uso excesivo de extensiones. No es recomendable abusar de este recurso, ya que es la causa más común de cortocircuito por calentamiento. Lo mismo es aplicable al uso de multicontactos, ya que pueden generar una sobrecarga. Es recomendable utilizar un contacto para cada aplicación. En ese sentido, hay que tener en cuenta que las instalaciones eléctricas provisionales pueden provocar choques eléctricos e incendios.
   
   
   
   
   
3. Respeta la separación de los circuitos de iluminación y salidas especiales. Como las sobrecargas son tan peligrosas, los circuitos de iluminación y los de salidas especiales en las casas están separados. No hay que intentar conectar, por ejemplo, un equipo de aire acondicionado al circuito común de la casa. Éste debe poseer su propio circuito debido a la mayor carga que necesita.
   
   
4. Trabaja siempre sin energía eléctrica. Incluso cuando tengamos que cambiar una lámpara debemos ser cuidadosos, desconectando la clavija del contacto, reemplazar la lámpara y luego probar nuevamente.
   
   
5. Mantener los artefactos en perfecto estado. Nunca deben usarse aparatos con cables pelados, extremos rotos, clavijas dañadas o portalámparas deterioradas.
   
   
   
   
   
6. Cuidado con la presencia de agua y electricidad. Esta combinación hace que tanto la cocina como el cuarto de baño sean zonas de peligro para utilizar aparatos eléctricos. En el baño, el uso del secador de cabello es peligroso. Asimismo, estar descalzo en zonas críticas, como la cocina, cerca del refrigerador o los hornos eléctricos o microondas, conlleva un riesgo innecesario. Esto es igualmente aplicable cuando se manipulan extensiones en la casa. Hay que calzarse y secarse bien las manos antes de iniciar la tarea. Y, por supuesto, no tocar equipos eléctricos en la ducha o durante un baño de inmersión. Para evitar los riesgos de electrocuciones en las zonas húmedas de las viviendas, las normas de varios países han hecho obligatorio el uso de interruptores de circuito por fallo a tierra (GFCI).
   
   
   
   
   
7. Desconecta correctamente los aparatos. Finalmente, nunca desconectes un equipo eléctrico (aspiradoras, lámparas, entre otos) tirando del cable, ya que se corre el riesgo de desprender los extremos del cordón y producir cortos.

Mediante estos consejos. El trabajo en pequeñas reparaciones eléctricas hará más eficiente tu instalación y la segundad del hogar respecto al uso de electricidad permitirá mantener a salvo de accidentes a la familia.

Fuga de energía eléctrica

Este problema se presenta en casi todos los sistemas eléctricos, comerciales, industriales y en las instalaciones eléctricas residenciales. Sus efectos pueden ser fatales no sólo para la instalación sino para la vida de los usuarios.
El fenómeno eléctrico conocido como fuga de energía eléctrica es más común de lo que puedes pensar. Muchos hogares tienen este problema en sus instalaciones eléctricas y no lo saben; puede ser la causa de elevados costos de consumo eléctrico, sobre todo cuando la mayor parte de día los usuarios no se encuentran en casa.

Una fuga de energía eléctrica ocurre cuando la electricidad sale de la ruta norma de conducción hacia otro elemento del sistema eléctrico debido, en ocasiones, al daño que sufren los aislamientos durante la instalación o bien a la reducción de la separación entre una parte conductora y otra energizada. Por ejemplo, cuando un conductor con su forro aislante dañado hace contacto con una caja metálica, esto además de ocasionar una degradación mayor en el aislamiento, también contribuye al consumo de energía que se desperdicia en calentamiento e incrementa el pago en el recibo de energía eléctrica.
El artículo 210-8 de la NOM-001-SEDE-2O12 índica que las instalaciones eléctricas deben protegerse contra corrientes de falla a tierra, la cual puede ser un tipo de fuga de energía eléctrica.

Una de las fallas más temidas es el cortocircuito; cuando éste ocurre, los interruptores automáticos -si los hubiera- se activarían al incrementar de manera súbita la temperatura en el circuito, abriendo el circuito rápidamente para cortar el suministro de energía. Pero existe otra falla, conocida como "arco eléctrico", que en su origen, comportamiento y efecto, es muy similar a la fuga de energía eléctrica: cuando ocurre un arco eléctrico, desde el cable de fase se genera una derivación de corriente hacia otro elemento, que puede no llegar a tener las características de un contacto pleno que termine en un cortocircuito, es decir, es probable que los interruptores automáticos convencionales no detecten la falla y la fuga de energía esté generándose por años hasta que ocasione un desperfecto o, peor aún, un accidente.

Aunque existen interruptores automáticos diseñados específicamente para proteger sobre todo a la integridad del usuario, muchas veces no son conocidas por ellos mismos y es donde el electricista preparado entra para asesorar a su cliente y mencionarle la importancia de hacer una inspección cada determinado tiempo.

Este fenómeno puede identificarse mediante pruebas que seguramente ya conoces, como por ejemplo desconectar todas las cargas de sistema eléctrico y verificar en el medidor que no presente lecturas de consumo; lo anterior con los antiguos medidores de disco, actualmente los medidores digitales no presentan en la pantalla mediciones continuas por lo que hacer la prueba mencionada anteriormente no tendrá mucho éxito.

Para realizar esta prueba con medidores digitales, lo más conveniente es utilizar un multímetro de gancho, este te dará una medición confiable y será posible determinar si existe un consumo anormal en el sistema eléctrico para posteriormente iniciar la revisión de los circuitos individuales hasta identificar la ubicación de la falla.

Una recomendación que no se debe dejar pasar es que si la medición de corriente de fuga es pequeña, por ejemplo, del orden de los mili amperes, no se debe subestimar, ya que es suficiente para ocasionar un consumo de energía pequeño pero constante, o en el peor de los casos una electrocución y la muerte.

Dado lo anterior es sumamente importante que conozcas todas las opciones que existen en el mercado, incluso debes saber que existen dispositivos para instalación en panel y tipo contacto que protegen al usuario de fugas de corriente y adicionalmente ofrecen la protección por falla de arco que puedes instalar con pocas modificaciones al sistema eléctrico.

Se puede decir que la falla de arco es uno de los fenómenos más comunes en las viviendas  y las personas viven con ello en lugares como cocinas y cuartos de lavado. Recordemos que la electricidad combinada con agua es sumamente peligrosa. Aunque estos lugares son los más comunes, no son los únicos ya que en casas de dimensiones mayores es posible encontrar desde piscinas en el exterior o interior, chapoteaderos, jacuzzis o áreas destinadas para albercas inflables que además quedan expuestas a niños.

Ver también: 5 síntomas de fallas eléctricas en el hogar

En áreas donde existen albercas se deben acondicionar e instalar dispositivos adecuados, por ejemplo, para albercas permanentes los circuitos derivados para motores asociados se deben instalar en tubo conduit metálico pesado, tubo conduit metálico semipesado, tubo conduit rígido de PVC, tubo conduit reforzado de resina termofija, cable del tipo MC apropiado para el lugar, o tubería conduit de polietileno de alta densidad con resistencia a rayos UV soportada y fijada de tal forma que no permita desplazamientos en ninguna dirección. El circuito de alimentación del motor debe complementarse con un conductor de cobre de puesta a tierra de equipos, que de acuerdo al artículo 680-7(b) de la NOM-001-SEDE-2012 no debe ser menor a 3.31 mm2 o calibre 12 AWG.

Lo   anterior   para   reducir  el riesgo de contacto y evitar una fuga de energía eléctrica que pueda resultar en la electrocución de los usuarios. No está por demás recalcar que las salidas que alimentan motores de bombas para albercas conectadas a un circuito derivado de una fase, de 120 a 240 volts, de 15 ó 20 amperes, se deberán proveer con interruptores de circuito contra fallas a tierra (GFCI) tipo contacto o directamente conectado, para protección de las personas.

Las corrientes de fuga se generan en los lugares menos pensados, desde las cajas de salida para contactos, el centro de carga, las salidas para alumbrado hasta los dispositivos tales como interruptores, contactos e incluso dentro de las canalizaciones. Por ello es recomendable utilizar canalizaciones que por principio de cuentas no dañen los forros de los conductores en la instalación así como cajas de salida para contactos y de alumbrado de materiales aislantes.

Por otro lado, para evitar posibles corrientes de fuga en el interior de unidades de vivienda, sobretodo que puedan derivarse a tierra a través de un usuario, se deben respetar los métodos de cableado reconocidos en el capítulo 3 de la NOM-001-SEDE-2012 y que el conductor de puesta a tierra de equipos sea desnudo cuando va tendido en un ensamble de cables, pero debe estar encerrado dentro del recubrimiento externo del ensamble de cables. Es importante ser muy cuidadoso al cablear la instalación eléctrica, ya que -como se mencionó anteriormente- existe el riesgo de dañar los forros de los conductores y en el mejor de los casos solamente generar consumos adicionales.

¿Qué es un corto circuito en una instalación eléctrica?

A demás de las sobrecargas, en las instalaciones eléctricas residenciales existe el riesgo de otro tipo de falla que se suele manifestar violentamente: el corto circuito. Un corto circuito ocurre cuando existe un aumento brusco de la intensidad de la corriente eléctrica. En este momento, los aislantes de los cables se funden por el calor y el conductor de electricidad se revienta, provocando un chispazo; esto puede ocasionar un incendio. En caso de ocurrir un corto circuito, primero se debe bajar el interruptor principal de la instalación (switch) y después atender el problema; igualmente en caso de incendio.

Ver también: 5 pasos para la revision de falla por cortocircuito entre fase y neutro.

Debido a que los cortos circuitos ocurren como consecuencia a los calentamientos por sobrecarga, la manera de  prevenirlos es no conectar demasiados aparatos en una misma salida de contacto eléctrico, ni rebasar su capacidad eléctrica indicada.

El mejor programa de casas seguras en México

El mejor programa de casas seguras en México ha firmado convenios de colaboración con distintos municipios del país. Esto para hacer revisiones periódicas a las instalaciones eléctricas de las viviendas. El objetivo es reducir los accidentes que año con año se presentan por el uso de la energía.

Estos eventos son los problemas más importantes en las instalaciones eléctricas de vivienda en México. Se debe principalmente a la antigüedad de los edificios. Sin embargo no existe una cultura de revisión de instalaciones que permita a los habitantes estar alertas de dichos riesgos. Esto dificulta prevenir cualquier tipo de accidentes eléctricos en el hogar.

El mejor programa de casas seguras en México

El Programa Casa Segura® es una iniciativa de ICA-Procobre. Busca hacer conciencia sobre los riesgos de accidentes causados por instalaciones eléctricas obsoletas o inadecuadas. También en el impacto de éstas en el consumo adicional de energía eléctrica. Una instalación eléctrica segura garantiza a sus usuarios seguridad y confort.

Según estadísticas del Programa Casa Segura®, varios municipios del país cuentan con viviendas con más de 15 años de antigüedad. Estas tienen instalaciones obsoletas o deterioradas. Así, aumenta el riesgo de un accidente. Recordemos que la demanda eléctrica actual no es la misma que en el pasado.

La mayoría se construyeron hace años. Entonces no existían todos los aparatos eléctricos que hay hoy en día. No están preparadas para soportar tantos equipos conectados al mismo tiempo. De esta forma, el uso y abuso de multicontactos se ha vuelto una práctica común. Pocas personas saben que es uno de los mayores peligros: se sobrecarga la instalación. Esto genera un mayor riesgo de fallas eléctricas o cortocircuito.

Materiales para una instalación segura

Adicional a esto, es importante señalar que en temas de seguridad eléctrica hay cosas que se hacen simplemente irremplazables. Por ello que debemos conocer qué materiales se utilizarán en la instalación eléctrica.

Ver también: Instalaciones eléctricas defectuosas

Un ejemplo claro es el uso del cobre en el cableado eléctrico. Gracias a su uso confiable se ha ganado la posición de conductor eléctrico más eficiente para la fabricación de alambres y cables eléctricos. El cobre conduce la electricidad con muy pocas pérdidas de energía. Los conductores de cobre son más fuertes. Además que tienen mayor durabilidad y mejor comportamiento en eventos de sobrecarga y cortocircuito, comparados con los conductores de aleaciones de otros metales.

Al momento de trabajar en la instalación eléctrica, es importante verificar que siempre se utilicen elementos que cumplan con las normas oficiales mexicanas vigentes. Esto garantizará un buen desempeño.

Las casas de más de 15 años tienen instalaciones obsoletas, comparadas con lo establecido en las normas vigentes. Y es común que sus partes estén dañados por el uso o el tiempo. Esto incrementa el riesgo en el uso de la energía eléctrica. De ahí la importancia de la implementación del Programa Casa Segura®.

Para tener un hogar eléctricamente seguro, el Programa Casa Segura® difunde la recomendación de la NOM 001-SEDE-2012 en su numeral 4.4.2.2. (“Es recomendable que las instalaciones eléctricas se prueben e inspeccionen periódicamente”).

Si contestas positivo a cualquiera de estas preguntas, contacta a la Unidad de Protección Civil de tu comunidad. Ellos te dirán cómo solucionar el problema para evitar una catástrofe.

Casos de éxito Programa Casa Segura®

Los primeros convenios en Latinoamérica del Programa Casa Segura® se realizaron con éxito en Zacatecas, Iztacalco y Hermosillo. Allí se instauró el programa como política pública gratuita para los residentes.

Hoy en día, el ayuntamiento de Córdoba, Veracruz, trabaja en la revisión de las instalaciones eléctricas de las viviendas. Lo hace a través de la Unidad Municipal de Protección Civil y del Programa Casa Segura®. Estas acciones impactarán a 49 mil viviendas, de las cuales se estima que un 70% presenta irregularidades.

Existe un alto riesgo en muchas viviendas del país. Por eso es importante tomar en cuenta las recomendaciones del Programa Casa Segura®. Se deben seguir antes de que se presente un suceso lamentable.

El Programa Casa Segura se busca instaurar en diferentes municipios del país. El objetivo es promover un verdadero examen de las viviendas. Se intenta revertir la inseguridad y el riesgo eléctrico al que están expuestas.

Se recomienda que un electricista certificado revise al menos cada cinco años las instalaciones. Este tiempo debe acortarse si se presentan cortocircuito. O dependiendo de la intensidad de uso.

¿Qué opinas del mejor programa de casas seguras en México?

15 tips de seguridad en electricidad que necesitas ver

En esta entrada te presentamos 15 tips de seguridad en electricidad que necesitas ver. Proteger las manos de un posible choque eléctrico. Usar zapatos dieléctricos para mantener aislado el cuerpo. Usar lentes de seguridad para proteger los ojos. Son algunas de las medidas que debe tomar todo electricista.

El riesgo eléctrico es aquel con potencial suficiente para producir electrocuciones y/o quemaduras. Puede producirse en cualquier tarea que implique manipulación o maniobra de instalaciones eléctricas. Hay riesgo en cualquier operación de mantenimiento o reparación. Sobre todo si el dispositivo no se diseño para ciertos entornos. Por ejemplo ambientes húmedos.

Te presentamos 15 tips de seguridad en electricidad que necesitas ver:

1. Antes de utilizar un aparato o contacto, asegúrate de su perfecto estado.


2. No utilices cables dañados, clavijas rotas ni aparatos con cubiertas defectuosas.


3. Evita utilizar barras multicontactos. En especial si no cuentan con terminal a tierra.


4. No sobrecargues la línea.


5. Protege los conductores eléctricos contra quemaduras. Evita acercarlos a fuentes de calor. O el contacto directo con productos corrosivos. También contra daños producidos por objetos afilados, máquinas en funcionamiento, etc.


6. Utiliza la herramienta adecuada para manipular un aparato o instalación eléctrica.


7. No alteres ni modifiques los dispositivos de seguridad. Recuerda que esto reduce la protección.


Ver también: Conoce los efectos de la electricidad en el cuerpo humano


8. Desconecta las clavijas directamente de los contactos. Nunca jales el cable de alimentación.


9. Evita trabajar en ambientes mojados o húmedos. Menos si tú tienes las manos o pies mojados. A menos que cuentes con una extensión con GFCI.


10. En caso de avería o incidente, primero corta la corriente. Luego limítate a intervenciones elementales. Por ejemplo, cambiar una lámpara o fusible.


11. Si una persona está en contacto con una corriente y debes ayudarla, no la toques sin antes cortar la corriente. Podrías recibir un choque eléctrico.


12. Toma precauciones si la persona que recibe un choque eléctrico se encuentra en un área elevada. Así evitarás el riesgo de que caiga al cortar la corriente. Si es muy difícil cortar la corriente, desengancha a la persona objeto aislante.


13. En todos los casos de electrocución, por pequeños que parezcan, se debe asistir a una revisión médica.


14. Ante cualquier anomalía difícil de reparar, llama a personal calificada.


15. No utilices aparatos averiado. Recomienda a los demás que tampoco hagan uso de ellos. Espera hasta después de su reparación. También aplica si al contacto con un aparato sientes un hormigueo. Igualmente si aparecen chispas del aparato o su cordón, o emiten humo.

3 categorías para la protección de equipos contra transitorios

Muchos de los problemas en las instalaciones eléctricas residenciales no son visibles y nos percatamos de ellos cuando tenemos un cortocircuito o nos quedamos sin energía eléctrica, claro ejemplo de esto son los transitorios o picos de voltaje.

¿Cuántas veces nos ha ocurrido que la imagen en nuestra pantalla se ve borrosa o con interferencia; que al encender la lavadora, las luces bajan de intensidad; o bien, cuando estamos hablando por teléfono se escucha con ruido si está en operación algún electrodoméstico?

Pues bien, todos estos problemas se deben a una mala calidad de la energía debido al inapropiado manejo de ésta en nuestro hogar. Por ejemplo, al tener un interruptor para una lámpara que está haciendo un falso contacto, cuando en ampliaciones se tienen polarizaciones invertidas debido al uso de conductores del mismo color para fase y neutro. La suma de todos estos fenómenos afecta en gran medida a nuestras propias instalaciones así como a los equipos y aparatos electrónicos que estén conectados a la red.

La deformación de la onda de tensión, como lo vemos en la figura anterior, muestra transitorios (elevaciones de energía que están por arriba del nivel de tensión de suministro que para uso doméstico es de aproximadamente de 120 a 127V). Este fenómeno acelera la degradación de los equipos eléctricos, electrónicos y conductores, aumentando en este último caso los problemas por fugas de corriente y la probabilidad de cortocircuito al dañarse los aislamientos.

Al estar expuestas las instalaciones eléctricas residenciales a uno o varios transitorios de tensión o picos de voltaje como también se le conocen, por causas de rayos o descargas eléctricas, los problemas son más visibles y generalmente se presentan de forma inmediata, dando como resultado el daño en los equipos más sensibles.

Dado lo anterior, es necesario proteger los equipos de estos fenómenos como lo señala la NOM-001-SEDE-2012, en el artículo 285, que indica el uso de supresores de tensiones transitorias, que la NOM los define como dispositivos de protección para limitar las tensiones transitorias mediante la desviación o limitación de sobrecorrientes; su función también es la de evitar el flujo continuo de la corriente resultante; después de cada operación el dispositivo mantiene la capacidad de repetir sus funciones.

En el mercado actual

En México existen una gran variedad de supresores de transitorios que se pueden identificar como Surge Protection. Hay líneas muy completas que cuentan con equipos para protección que van desde los industriales hasta los domésticos. Generalmente se recomienda tener de 2 a 3 líneas de protección para una instalación eléctrica residencial, lo cual puede verse de forma simple en la siguiente imagen.

Ver también: 8 pasos para la instalación de un supresor STT tipo panel

A continuación se describen los tipos de supresores dependiendo de la categoría a la que corresponden:

1. Categoría C
   Se proyectan para instalarse entre el devanada secundario del transformador de servicio y el lado de la línea del tablero de protección, es decir en la acometida.
   
   
   
   
   
2. Categoría B
   Son de conexión permanente y se instalan en el lado de la carga del tablero de distribución o centro de carga.
   
   
   
   
   
3. Categoría A
   Se pueden instalar de forma fija o bien como barra de multicontactos para la protección de equipos electrónicos costosos, como pueden ser pantallas de plasma, reproductores de video, equipos de cómputo, entre otros.
   
   
   
   
   

El siguiente vídeo nos muestra la forma de distribuir los tres tipos de supresores de sobre voltajes transitorios ene una vivienda, de pendiendo de la categoría a la que pertenezcan:

Recomendación importante

Antes, o al mismo tiempo de hacer una revisión, debes asegurarte que la instalación eléctrica cuenta con el conductor de puesta a tierra, ya que los supresores de transitorios toman las distorsiones de la señal de voltaje y los conducen a tierra.

4 pasos para realizar una prueba de resistencia de aislamiento a una instalación eléctrica

Aprende a prevenir un cortocircuito al momento de energizar las instalaciones eléctricas residenciales o durante la operación diaria. Recuerda que algunos de los factores que lo desencadenan son el deterioro propio del aislamiento de los conductores por el paso del tiempo así como el uso de chalupas y cajas metálicas.

En toda instalación eléctrica, los conductores de fase y neutro deben estar aislados eléctricamente entre sí. Adicionalmente tiene que existir una conexión que asegure la conducción de la corriente de falla a tierra. Sin embargo, aún cuando en muchos casos en nuestros hogares existe instalada la puesta a tierra, la conducción no existe al momento de presentarse la falla.

La corriente de fuga es un fenómeno prácticamente invisible que se genera principalmente por el deterioro en el aislamiento de los conductores instalados con antigüedades de más de 15 años, pero también por un encintado defectuoso o mal hecho. Una forma de prevenir esto es realizando una prueba de aislamiento. Lamentablemente, la mayoría de los instaladores no realizan la medición de corriente de fuga al momento de entregar una instalación eléctrica, aunque es solicitada por la NOM-001-SEDE-2012 en México.

La medición de resistencia de aislamiento de los conductores de una instalación eléctrica sirve para garantizar que no existe cortocircuito antes de energizar definitivamente.

Cuando los electricistas introducen los conductores dentro de los tubos conduit, se pueden producir desgarres accidentales en el aislamiento de los conductores. De ahí que sea necesario realizar la prueba de resistencia de aislamiento a los conductores eléctricos al finalizar la instalación.

En algunos países, esta prueba es obligatoria antes de contratar el servicio de una compañía suministradora de energía eléctrica. En estos casos, tanto la instalación eléctrica como sus respectivas pruebas las realizan electricistas certificados y registrados ante las autoridades correspondientes.

En México, el perito en instalaciones eléctricas o las unidades verificadoras son quienes avalan que la instalación eléctrica cumple las normas establecidas después de haber sido sometida a las pruebas necesarias, pero esto sólo ocurre a nivel comercial o industrial. En las instalaciones eléctricas de vivienda no se realizan tales pruebas y nadie nos garantiza que éstas cumplan con la NOM-001-SEDE-2012.

Es importante mencionar que no es posible realizar esta prueba únicamente con el multímetro convencional, pues aunque puede hacer mediciones de resistencia en ohms, no es capaz de suministrar la tensión de 500V de corriente directa que se necesita para la prueba.

Ver también: Medición de la resistencia de aislamiento I

Antes de realizar la prueba de resistencia de aislamiento verifica que:

• Todos los elementos que constituyen la instalación eléctrica estén conectados
• Ningún aparato electrodoméstico se encuentre conectado a los receptáculos
• Los apagadores estén en posición de encendido pero sin ninguna luminaria colocada en los
• portalámparas
• La instalación eléctrica se encuentre desenergizada

Cuando se realiza la prueba de resistencia de aislamiento se aplica una corriente directa al elemento que se va a medir y generalmente se le llama megohmetro.

Los parámetros que se deben considerar en la prueba son:

1. Selecciona la tensión que aplicarás a los conductores del circuito eléctrico (se recomienda 500 volts de corriente directa)
   
   
2. Conecta una de las puntas de prueba al conductor del circuito bajo prueba, justo donde comienza el conductor en el borne inferior del interruptor termomagnetico o fusible, al interior del gabinete.
   
   
3. Conecta la otra punta de prueba al conductor de puesta a tierra o la barra de neutros que se encuentra dentro del centro de carga o caja de fusibles.
   
   
4. Aplica la tensión durante un minuto. Si el megohmetro indica un valor en megaohms significa que el conductor está en buen estado.
   
   
   
   
   Si el megohmetro indica 0 ohms, significa que el conductor bajo prueba tiene una falla, es decir, que puede tener contacto con el conductor de puesta a tierra, o con alguna tubería o gabinete metálico puesto a tierra y en caso de que se energice hay riesgo de cortocircuito. Por lo tanto, este conductor debe revisarse o reemplazarse antes de conducir energía eléctrica.
   
   
   
   
   

El Interruptor QO-GFCI para protección de los circuitos contra falla a tierra

Los dispositivos con falla a tierra QO-GFI fueron diseñados para brindar protección al equipo contra sobrecargas, cortocircuitos y, sobre todo, para protegerte a ti de posibles electrocuciones.

La forma en la cual operan los dispositivos con falla a tierra QO-GFI se explicará a continuación, haciendo un resumen del funcionamiento del interruptor automático convencional.

La protección contra sobrecargas se logra mediante el uso de un elemento bimetálico calentado por la corriente de carga. Durante una sobrecarga prolongada, éste se doblará actuando sobre el mecanismo de operación para lograr así la apertura del interruptor.

En el caso de los cortocircuitos, las fallas de fase a fase o fallas a tierra sólida causan elevados flujos de corriente en tiempos extremadamente cortos, por lo que no pueden ser manejados por el bimetálico; la protección contra tales magnitudes de corrientes es provista por un electroimán en serie con la corriente de carga. El flujo magnético producido por estas elevadas corrientes, activan el electroimán y en consecuencia originan la acción de desenganche que abre el circuito en forma casi instantánea.

Además, los interruptores QO-GFI están capacitados para proteger contra fallas de bajo nivel de fase a tierra, las cuales pueden ser causadas por una alta resistencia de contacto, entre una fase y tierra. Este tipo de falla es muy peligrosa para el ser humano, debido a que elevan el potencial en las partes metálicas del equipo expuestas al exterior y que podrían ser tocadas por una persona. Como por ejemplo la carcasa de un motor, las tuberías de agua, la lavadora o inclusive las puertas o contornos del refrigerador.

Los interruptores QO-GFI están diseñados para proveer protección contra este tipo de falla. Básicamente, estos dispositivos consisten de un toroidal diferencial que detecta corrientes fluyendo a tierra y los componentes de estado sólido amplifican esta corriente, lo suficiente para activar el voltaje de operación de una bobina de disparo.

Debido a que corrientes relativamente pequeñas a través del cuerpo pueden ser fatales, los interruptores QO-GFI deben operar rápidamente a un nivel predeterminado de corriente (6 mA).

Bajo condiciones normales, la electricidad transita por un circuito cerrado, pasando por el conductor “vivo” y regresando por el “neutro”, completando así el circuito. Una falla a tierra ocurre cuando la corriente eléctrica no completa su circuito, sino que pasa a tierra por un lugar inesperado. Las fallas a tierra pueden ocasionar incendios y son peligrosas cuando pasan a través de una persona en su trayecto a tierra.

Los choques por falla a tierra pueden ocurrir cuando una persona entra en contacto con un conductor “vivo”, teniendo las manos mojadas o estando parada en agua o sobre un piso mojado. Los QO-GFI protegen contra fallas a tierra midiendo la corriente en el circuito eléctrico. La corriente en el conductor “vivo” y en el “neutro” deben ser iguales o casi iguales. Si ocurre una falla a tierra el interruptor QO-GFI abre el circuito, deteniendo el paso de la corriente. Un GFCI no protege al trabajador contra los peligros de contacto directo con los conductores (por ejemplo, una persona que toque a la vez dos conductores “vivos”, el conductor “vivo” y el “neutro”, o que entre en contacto con una línea elevada de suministro eléctrico).

Ver también: 6 pasos para instalar un contacto GFCI que proteja una sola salida eléctrica

Los GFCI tienen botones para prueba y reposición por una razón: deben probarse periódicamente. Para uso general, los GFCI deben probarse e inspeccionarse mensualmente.

El interruptor QO-GFI, como ya mencionamos, protege ante tres fallas distintas: sobrecarga, cortocircuito y falla a tierra. La causa y el efecto de éstas se muestran a continuación:

Los interruptores QO-GFI protegen contra las fallas de sobrecorriente más comunes en una red eléctrica, brindando protección a las personas que utilizan las instalaciones eléctricas residenciales, así como a los equipos que la conforman.

La Norma Oficial Mexicana para instalaciones eléctricas NOM-001-SEDE 2012, en el artículo 210-8, establece que los circuitos eléctricos en áreas húmedas deben ser protegidos con interruptores GFCI que brindan protección ante falla a tierra, lo anterior en virtud de que en este tipo de lugares es en donde el riesgo de electrocución se incrementa; por ello, este tipo de dispositivos son conocidos también como interruptores salvavidas.

Algunos ejemplos de lugares en que debe instalarse una protección como el QO-GFI son:

• Baños
• Cocinas
• Tinas de hidromasaje
• Cuartos de lavado
• Fuentes, etc.

Los interruptores QO-GFI tienen las siguientes ventajas:

• Ágil montaje enchufable
• Fácil identificación de circuito protegido con la bandera Visi-Trip
• Botón de prueba para verificar la operación del equipo

La siguiente tabla te ayudará a seleccionar el interruptor QO-GFI en función de la tensión que proporciona la fuente y corriente demandada por el circuito derivado a proteger.

El interruptor QO-GFI puede instalarse en los tradicionales centros de carga QO, en los nuevos centros de carga QOX, así como en los tableros de alumbrado NQ y NQOD de Square D.

Características de los centros de carga e interruptores automáticos para vivienda

La mejor opción para la óptima distribución de la energía eléctrica a las cargas derivadas finales son los centros de carga tipo QO, la solución más difundida por los contratistas eléctricos y la más aceptada por el sector residencial, ya que brinda protección confiable y total a los sistemas de alumbrado y fuerza de la energía.

Para que estos productos  proporcionen al usuario la protección, el desempeño y la confiabilidad esperada, los centros de carga deben cumplir con las más estrictas normas de calidad y seguridad.

Existen equipos desde 1 hasta 42 espacios para circuitos derivados; la mayoría de ellos tiene un gabinete metálico con clasificación Tipo NEMA 1 para uso interior, o bien, Tipo NEMA 3R para uso en intemperie. También existe un modelo en gabinete no metálico para uso en intemperie, ideal para acometida residencial.

Los centros de carga están diseñados para alojar al clásico interruptor QO enchufable. algunos gabinetes cuentan con espacio para alojar un medio de desconexión principal, pero también posee el panel de derivados, así el equipo puede alimentarse instalando un interruptor principal, o bien puede ser alimentado directamente a sus zapatas principales. Algunos cuentan tanto con barra de tierra como con barra de neutro aislado, por lo que puede ser utilizado como tablero derivado o como tablero de entrada de servicio. Así mismo, los gabinetes pueden ser empotrados o
sobrepuestos).

Ver también: Centros de carga y tableros de distribución

En su interior pueden alojarse tanto interruptores termomagnéticos tipo QO, como interruptores QO-GFCI, que además de brindar protección contra sobrecargas y cortocircuitos, también reducen el riesgo de electrocución, ya que protege contra fallas a tierra. Su montaje tipo enchufable y el indicador de disparo VISI-TRIP son características muy útiles en su instalación y operación continua. La utilización de los interruptores GFCI está obligada en albercas, baños húmedos, cocinas, contactos en intemperie, fuentes, bañeras, etcétera de acuerdo a la Norma Oficial Mexicana.

Estos equipos también son conocidos como “breakers”, se instalan en los gabinetes para centros de carga en el interior de la vivienda, así como en los tableros de alumbrado. Los interruptores automáticos deben estar construidos de acuerdo con las normas mexicanas NMX-J-266, adicionalmente deben cumplir con la norma UL-489, por lo que deben contar con certificado NOM y UL.

Existen versiones de 1, 2 y 3 polos, en capacidades de 10 a 125 A, así como otras versiones especiales, tales como la protección contra falla a tierra, falla de arco eléctrico, bloqueo de llave, protección contra transitorios, entre otros.

Importancia de los dispositivos de protección eléctrica

Cuando escuchamos la frase "falla de energía eléctrica" rápidamente la asociamos con lámparas de alumbrado, aparatos electrodomésticos, bombas de agua, calefacción, etc., infinidad de actividades o servicios que no podríamos tener sin la energía eléctrica, pero ¿sabemos si el lugar donde habitamos tiene una adecuada protección eléctrica en caso de una falla? ¿Nuestro dispositivo de protección es el adecuado a fin de que ofrezca condiciones adecuadas de seguridad para las personas y sus propiedades?

Iniciemos por explicar que los dispositivos de protección en una instalación eléctrica son los interruptores termomagnéticos, interruptores de falla a tierra, los fusibles o una combinación de ellos, y sus propósitos fundamentales son:

• Proteger los conductores y el equipo instalado contra efectos excesivos de temperatura.
  
  
• Proteger de una sobrecorriente (cualquier corriente eléctrica en exceso, la cual puede ser causada por una sobrecarga, un cortocircuito o una falla a tierra).
  
  

Estos dispositivos son los encargados de interrumpir la energía eléctrica en caso de falla en el sistema eléctrico, y una selección no adecuada del dispositivo pone en riesgo la seguridad de las personas y sus bienes.

Otro factor importante que hay que considerar para la seguridad eléctrica es que el dispositivo de protección sea original. La piratería de estos productos se encuentra principalmente en el comercio informal (tianguis, puestos callejeros, etc.); el adquirir un producto pirata puede ser causa de un incendio por calentamiento excesivo de los conductores, choque eléctrico, daño a los equipos eléctricos y electrónicos.

Los accidentes generalmente ocurren cuando tenemos exceso de extensiones eléctricas y se conectan infinidad de aparatos en ella, cuando el aislamiento de los conductores es dañado, cuando por accidente se introduce una parte metálica en un receptáculo; si a esto sumamos una inadecuada selección del dispositivo de protección o el uso de productos de dudosa calidad, puede resultar en un incendio o en una descarga eléctrica para las personas.

Ver también: El interruptor termomagnético QO de Square D

Para tener una seguridad eléctrica es necesario llevar a cabo una revisión de la instalación por personal calificado, donde se verifiquen los siguientes puntos principalmente:

• La instalación fue diseñada conforme la norma de instalaciones eléctricas.
  
  
• El dispositivo de protección es original y es el adecuado para esa instalación.
  
  
• El calibre de los conductores fue bien dimensionado.
  
  
• Las placas de los apagadores no se calientan.
  
  
• No se utilizan extensiones permanentes.
  
  

Recuerda que los dispositivos de protección eléctrica (interruptores y fusibles) son un aspecto fundamental y crítico de las instalaciones eléctricas residenciales, asegúrate de tener los dispositivos adecuados y de calidad garantizada.

¿Cuáles son las fallas eléctricas más comunes?

1. Sobrecarga: Funcionamiento de un equipo excediendo su capacidad nominal, o de un conductor que excede su capacidad de conducción de corriente. Cuando tal funcionamiento persiste por suficiente tiempo, puede causar daños o sobrecalentamiento peligroso.
   
   
2. Cortocircuito: Cuando es la falla en un aparato o línea eléctrica por la cual la corriente eléctrica pasa directamente del conductor activo o fase al neutro o tierra. El cortocircuito se produce normalmente por fallas en los aislamientos de los conductores.
   
   
3. Falla a tierra: Ocurre cuando un aparato eléctrico es dañado o sus partes eléctricas están húmedas y el flujo de corriente eléctrica sale de los conductores del circuito.
   
   

¡No arriesgues tu vida y tu patrimonio!

El interruptor termomagnético QO de Square D

El interruptor termomagnético QO de Square D representa una solución con más de 50 años de historia para la protección de los conductores de los circuitos derivados en las instalaciones eléctricas residenciales.

El interruptor termomagnético QO de Square D fue introducido al mercado en 1955 destacando como un producto de alta tecnología, destinado a satisfacer las crecientes necesidades del mercado de la postguerra. Edward Paul Dessert, quien se incorporó a Square D en 1952, fue el diseñador del original interruptor QO, desarrolló el proyecto con la meta de liderar la industria eléctrica mediante la creación del interruptor termomagnético más rápido y confiable del mercado.

El interruptor ha desarrollado numerosas patentes, es la base de muchos procesos industriales y tiene una sólida reputación. Actualmente, este equipo continúa siendo el producto insignia de la marca Square D, de Schneider Electric.

El original abría rápidamente, dando seguridad y confianza al usuario, la oferta inicial del producto consistió en equipos de 1 polo de 15 A a 50 A, contenido dentro de una novedosa envolvente de ¾ de pulgada de ancho. Además de ser más fácil de instalar y operar, también poseía un compensador interno, otra innovación que permitía que si el panel tenía altas temperaturas éstas no afectaran el disparo del interruptor.

No tomó mucho tiempo para que Square D introdujera variantes del interruptor QO al mercado. En 1956, la versión de dos polos fue lanzada, seguida de los equipos de tres polos al año siguiente. En 1958, se introdujo la característica “Quick Open” en la versión de un polo, consistente en un lazo magnético interno adicional que fue agregado para permitir que el interruptor pudiera reaccionar más rápido durante un evento de cortocircuito. Este avance ha permitido al interruptor QO de 15 A y 20 A, mantener el mejor desempeño en interruptores termomagnéticos del mercado en la actualidad. Antes que la década concluyera, Square D introdujo el interruptor Tandem, el cual tiene la característica de ser dos interruptores en el espacio que normalmente era ocupado por uno solo.

En 1968, otra innovación fue añadida al interruptor QO, el indicador Visi–Trip, consistente en una ventana con una bandera roja que se visualiza cuando el interruptor ha disparado, haciendo más fácil que el usuario encuentre el circuito que se ha abierto.

En 1972, Square D desarrolló el modelo GFCI, el cual fue diseñado para proteger al usuario de electrocutarse ante una falla a tierra. Este equipo fue inicialmente requerido para dar protección a circuitos eléctricos en baños, aunque luego su uso se generalizó a cocinas, sótanos, garajes y exteriores. Hoy en día, la protección contra falla a tierra es un requisito en las viviendas para salvar vidas.

Ver también: 3 tipos de interruptores automáticos de circuito

La última fase del desarrollo del QO es la línea de interruptores diseñados para proteger ante la presencia de falla de arco eléctrico, llamados Arc- D-tect, equipos disponibles en interruptores de un polo de 15 A y 20 A, que una vez más, fueron desarrollados de acuerdo a las necesidades y demandas del mercado.

Dessert no se sorprende de la cantidad de variantes disponibles del interruptor QO hoy en día, incluyendo la versión clásica de montaje enchufable, o bien la versión atornillable, así como los equipos operados por llave, los que tienen seccionamiento del conductor neutro, y los modernos equipos con detección de arco eléctrico y detección de falla a tierra, además del diseñado para operar lámparas de alta intensidad de descarga. Todos ellos complementados con diversos accesorios como: bobinas de disparo, contactos auxiliares, contactos de alarma, zapatas subalimentadoras e interruptores adicionales con altos niveles de capacidad interruptiva como 22, 42 y 65 kA.

La característica Quick-Open lo hizo más rápido que ninguno al tiempo que suministró un mejor nivel de protección. Así sucede ahora con el equipo de protección ante falla a tierra y la detección de arco eléctrico.

¿Cómo se debe conectar correctamente un apagador y un portalámparas?

En una salida para lámpara siempre al apagador debe bajar el conductor de fase (F), nunca el neutro (N). Se debe conectar el conductor de fase (línea viva o retorno R), que va del apagador a la lámpara, en el centro, el neutro (N) siempre se conecta al casquillo roscado.

Conexión correcta de apagador y portalámparas

Ver también: 4 diagramas de circuitos controlados por apagadores de cuatro vías

En los apagadores de salidas en escalera debe siempre hacerse la conexión utilizando los puentes entre apagadores, nunca hacer la conexión llamada “corto circuito”, resulta peligrosa porque invierte la polaridad en el casquillo de la lámpara.

Conexión incorrecta de apagadores en escalera

Conexión correcta de apagadores en escalera

Cuando se instalen lámparas fluorescentes slimline se debe hacer la conexión como se indica en el balastro, la conexión conocida como “directa”, que se hace para ahorrar cable, es peligrosa y no desconecta el sistema cuando es necesario darle mantenimiento.