Hablamos de la verificación por examen y las verificaciones por ensayo, desarrollando los procedimientos a seguir referentes  a la medida de continuidad de los conductores de protección y medida de resistencia de puesta a tierra, medida de la resistencia de aislamiento del conjunto de las instalaciones, medida de la resistencia de aislamiento de suelos y paredes y por último, medida de la impedancia de bucle de defecto y posibles corrientes de cortocircuito.

En este último artículo hablaremos de la Medida de las Corrientes de Fuga (ITC-BT-19, ITC-BT-24), Comprobación de la Intensidad de Disparo de los Diferenciales (ITC-BT-24), Medida de la Iluminancia de los Equipos de Alumbrado de seguridad/emergencia y Comprobación de la Secuencia de Fases.

Recordemos que: La verificación de las instalaciones eléctricas previa a su puesta en servicio comprende dos fases, una primera fase que no requiere efectuar medidas y que se denomina verificación por examen, y una segunda fase que requiere la utilización de equipos de medida para los ensayos. 

El alcance de esta verificación se detalla en la ITC-BT-19 y en la norma UNE 20460 parte 6-61 y comprende tanto la verificación por examen como la verificación mediante medidas eléctricas. Adicionalmente la ITC-BT-18 establece las verificaciones a realizar en las puestas a tierra.

Medida de las corrientes de fuga. (ITC-BT-19, ITC-BT-24)

Según el reglamento electrotécnico en baja tensión, en su ITC-BT-19, establece que el valor de las corrientes de fuga no debe ser superior a la sensibilidad que presentan los interruptores diferenciales instalados.

Las corrientes de fuga son bastante habituales en muchos receptores, sobre todo, los de tipo electrónico, que en condiciones normales derivan una cierta intensidad hacia el conductor de protección, pudiendo ocurrir que, sin la existencia de defecto en la instalación, se produjera el disparo intempestivo de los interruptores diferenciales.

Como consideración a esta verificación, deberemos de tener en cuenta que a partir de un valor obtenido en el proceso de medición, igual o superior al 50% de la intensidad diferencial residual del dispositivo, ya puede representar motivo o justificación para averiguar en qué receptor o conjuntos de receptores se están produciendo dichas fugas con la finalidad de disminuirlas y evitar consigo los posibles disparos intempestivos de los interruptores diferenciales. 

Las causas de las corrientes de fuga

El aislamiento, a nivel eléctrico, presenta ciertas características de resistencia y capacidad, y en consecuencia pueden circular corrientes a su través por ambos motivos. Dado que el valor de resistividad del aislamiento es elevado, la fuga de corriente debería ser mínima. Sin embargo, si el aislamiento ha envejecido o está dañado, su resistencia es menor y puede fluir una corriente significativa. Además, los conductores más largos tienen mayor capacidad, lo que se traduce en una mayor corriente de fuga.

Los equipos electrónicos, por su parte, incorporan filtros diseñados para proteger contra sobretensiones y otras perturbaciones eléctricas. Estos filtros normalmente incorporan condensadores en la entrada, los cuales añaden más capacidad a la propia del sistema de distribución, favoreciendo de esta forma el incremento de las corrientes de fuga.

Soluciones para minimizar los efectos de las corrientes de fuga

Uno de los métodos para hacerlo es mediante una pinza amperimétrica para medida de corrientes de fuga.

Este instrumento, de apariencia muy similar a una pinza amperimétrica para medida de corrientes de carga, proporciona una alta precisión a la hora de medir corrientes pequeñas, inferiores a 5 mA. La mayoría de las pinzas amperimétricas simplemente no registran corrientes tan pequeñas.

Una vez colocada la mordaza de la pinza amperimétrica alrededor del conductor, el valor de corriente que mide dependerá de la intensidad del campo electromagnético alterno que rodea a los conductores. Para medir de forma precisa corrientes pequeñas, es esencial que los extremos de la mordaza no presenten ningún daño o deformación, que se mantengan limpios y ajusten perfectamente cuando se cierre la mordaza. Procure no doblar la mordaza de la pinza amperimétrica ya que esta situación puede dar lugar a medidas incorrectas.

La pinza amperimétrica detecta el campo magnético que rodea los conductores, por ejemplo, un cable individual, un cable blindado, una tubería de agua, etc.; o el par de cables, fase y neutro, de una instalación monofásica; o todos los conductores activos (3 o 4 hilos) en una instalación trifásica (como en un diferencial o DCR trifásico).

Cuando se mide en varios conductores activos agrupados, los campos magnéticos producidos por las corrientes de carga de cada conductor se anulan unos con otros. 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, una pinza amperimétrica de corriente de fuga debería ser capaz de medir corrientes inferiores a 0,1 mA.

Procedimiento a seguir en la Medición de las posibles corrientes de fuga

Cuando las cargas están conectadas, la corriente de fuga medida incluye también a las corrientes de fuga en los propios equipos conectados. Si la corriente de fuga es aceptablemente baja con la carga conectada, la corriente de fuga del cableado de la instalación será todavía más baja.

Si se precisa medir solamente la corriente de fuga del cableado de la instalación, desconecte la carga. Compruebe los circuitos monofásicos pinzando simultáneamente los conductores de fase y neutro. El valor medido reflejará cualquier corriente que fluya a tierra. Figura 1

En los circuitos trifásicos se comprobará rodeando con la pinza todos los conductores trifásicos.  Si el neutro está disponible, la pinza debe abrazarlo también junto con el resto de los conductores de fase. El valor medido reflejará cualquier corriente que fluya a tierra. Figura 2

Medida de la corriente de fuga a través del conductor de tierra

Para medir la corriente de fuga total que fluye por una toma de tierra concreta, coloque la pinza alrededor del conductor de tierra. Figura 3

Medida de la corriente de fuga a tierra a través de rutas a tierra involuntarias

Si se abrazan juntos fase/neutro/tierra, se podrá identificar la corriente de fuga en la toma o en el cuadro eléctrico a través de rutas a tierra involuntarias (como por ejemplo en un cuadro eléctrico metálico asentado sobre una base de hormigón). 

Si existen otras conexiones eléctricas a tierra (como una conexión a una tubería de agua), se puede detectar corrientes similares. Figura 4 

Rastreo del origen de la corriente de fuga

La realización de una serie de medidas puede identificar las diferentes corrientes de fuga y su origen. La primera medida puede tomarse en los conductores de acometida del cuadro.

A continuación se realizan las medidas 2, 3, 4, y 5 para identificar las corrientes de fuga de los diferentes circuitos. Figura 5

Comprobación de la Intensidad de Disparo de los Diferenciales (ITC-BT-24)

El sistema más extendido para proteger a las personas y animales contra posibles descargas eléctricas, es la protección diferencial, complementada con la puesta a tierra. Un interruptor diferencial (ID) es un elemento de protección cuya misión es proteger a personas y animales frente a contactos indirectos en las instalaciones eléctricas, su funcionamiento se basa en discriminar la diferencia entre la corriente que entra y la que sale por el mismo. 

Si la corriente es igual o superior a la corriente de disparo I∆ del interruptor diferencial instalado, éste se dispara automáticamente y corta la alimentación de los circuitos que aguas abajo cuelgan de él.

Básicamente existen dos clasificaciones de interruptores diferenciales: El primero sensible a la forma de onda de la intensidad residual (Tipo AC, A, F, B) y el segundo sensible al tiempo de disparo (Tipo G y S).

• Según forma de onda:

Diferencial tipo AC, asegura el disparo en intensidades residuales senoidales alternas, si se producen repentinamente o progresivamente. Este tipo es el más utilizado en instalaciones eléctricas.

Diferencial tipo A, asegura el disparo en intensidades residuales senoidales alternas (similar al tipo AC) e intensidad residual pulsante continua (CC), si se produce repentinamente o progresivamente. Este no es muy utilizado todavía en las instalaciones eléctricas pero cada vez se está instalando más y en algunos países lo exige algunas normativas nacionales en lugar del tipo AC. En la actualidad y según prescripciones de la ITC-BT-52, son de uso obligado en los puntos de recarga eléctrica para el vehículo.

Diferencial tipo F, asegura el disparo en intensidades residuales senoidales alternas (similar al tipo AC) e intensidad residual pulsante continua hasta un valor de 1KHz de frecuencia.

Diferencial tipo B, asegura el disparo en intensidades residuales pulsantes continuas (CC), así como corrientes en continua totalmente puras.

• Según sensibilidad al tiempo de disparo:

Diferencial tipo G = tipo general (sin tiempo de retardo), para uso y aplicaciones generales.

Diferencial tipo S = tipo selectivo (con retardo del tiempo de disparo), este diferencial se ha diseñado para instalaciones eléctricas donde es necesario la característica selectiva.

Para asegurar un correcto funcionamiento del interruptor diferencial se deben verificar los siguientes parámetros:

> Tensión de contacto U_C  siendo esta  la tensión que puede surgir en caso de condiciones de defecto en cualquier parte conductora accesible que pueda entrar en contacto con personas o animales. El valor máximo de la tensión de contacto se denomina tensión límite según el REBT ITC 24. P.4.1 (marcada como UL) y es normalmente 50 V, aunque en algunos casos pueda fijarse otros valores más bajos como 24V, por ejemplo en zonas húmedas, hospitales, alumbrados públicos, etc. 

> Tiempo de disparo t∆ es el tiempo que tarda el diferencial en saltar a partir de que detecta la corriente diferencia I∆N. 

> Corriente de disparo I∆ es la corriente diferencial más baja I∆ que provoca el disparo del diferencial. Los valores más habituales son 10mA, 30mA, 300mA. También podemos encontrar interruptores diferenciales con I∆ de 500mA y 1A. Deberemos de tener en cuenta que el equipo utilizado para realizar el proceso de verificación, deberá ser ajustado con el valor que le corresponda según el interruptor diferencial a ensayar.

> Resistencia de tierra RE debemos tener muy presente que una buena resistencia de tierra es de vital importancia cuando se emplean diferenciales. Si la resistencia de tierra resulta muy alta, aparecerán tensiones de contacto de alto valor al tocar partes conductoras accesibles de cargas con fallos de aislamiento. Esta tensión representa un riesgo importante de descarga eléctrica. En consecuencia siempre que los valores de las tensiones de contacto sean altos, deberá medirse la tierra y en su caso tomar las medidas oportunas para mejorar su valor. 

El objeto de esta medida es comprobar que el dispositivo de protección empleado para la protección frente a los contactos indirectos funciona dentro de los márgenes de tiempo de disparo t∆ indicados en la norma en función del tipo de diferencial (ver Tabla 1). Para  ello en primer   lugar se prueba a 1/2xI∆N posteriormente 1xI∆N, 2xI∆N, 5xI∆N, y se debe cumplir que en el primer caso no se produce el disparo, mientras que en el resto de los casos el diferencial deberá dispararse y los valores deberán ajustarse a los indicados la Tabla 1. 

Para el caso de diferenciales selectivos, ver tabla 2. Los ensayos de disparo se podrán realizar directamente sobre una base de toma de corriente o bien, directamente sobre el diferencial a ensayar en el propio cuadro de protección.

Las pruebas habituales para comprobar el funcionamiento de un diferencial del tipo general son las siguientes: 

• Se inyecta una intensidad mitad de la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0º, y el diferencial no debe disparar. 

• Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial no debe disparar. 

• Se inyecta una intensidad igual la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0º, y el diferencial debe disparar en menos de 300 ms, para diferenciales convencionales.

• Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial debe disparar en menos de 300 ms, para diferenciales convencionales.

• Se inyecta una intensidad igual al doble de la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0º, y el diferencial debe disparar en menos de 150 ms, para diferenciales convencionales.

• Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial debe disparar en menos de 150 ms, para diferenciales convencionales.

• Se inyecta una intensidad igual a cinco veces la intensidad diferencial residual asignada, con un ángulo de fase de corriente respecto de la onda de tensión de 0º, y el diferencial debe disparar en menos de 40 ms, para diferenciales convencionales. 

• Se repite la prueba anterior con un ángulo de fase de 180º y el diferencial debe disparar en menos de 40 ms, para diferenciales convencionales.

Para los diferenciales selectivos tipo S (retardados) las pruebas tienen otros límites de aceptación, según indicaciones de la tabla 2.

Medida iluminancia de los equipos de alumbrado de seguridad/emergencia

Las instalaciones destinadas a alumbrado de emergencia tienen por objeto asegurar, en caso de fallo de la alimentación del alumbrado convencional, la iluminación en los locales y accesos hasta las salidas, para una eventual evacuación del público o iluminar otros puntos que se señalen. Para comprobar que los niveles de iluminancia están en conformidad con el REBT se utiliza un instrumento de medida fotosensible conocido como luxómetro.

El REBT define en el punto 3 de la ITC-BT-28 las distintas categorías de alumbrado de emergencia y sus características mínimas necesarias para garantizar su correcto funcionamiento:

> Dentro del alumbrado de evacuación, se diferencia entre la ruta de evacuación, en la que la iluminancia a nivel de suelo y en el eje del paso principal debe ser de al menos 1 Lux; y los puntos en los que se encuentren las instalaciones de protección contra incendios y los cuadros de distribución del alumbrado, en los que el nivel mínimo es de 5 Luxes. Además la relación entre la iluminancia máxima y mínima en el eje de los pasos principales debe ser menor de 40.

Para el alumbrado anti-pánico, tenemos los requisitos de una iluminancia horizontal mínima de 0,5 luxes, en este caso desde el suelo hasta una altura de 1 metro. Y de nuevo una relación entre el máximo y el mínimo de 40.  El procedimiento es análogo al anterior desplazando ahora también el Luxómetro un metro verticalmente en los puntos de máxima y mínima luminosidad.

En las zonas de alto riesgo, se pide un valor de iluminancia mínima de 15 Lux o el 10% de la Iluminancia normal, tomando el mayor de estos dos valores. Y la relación entre el valor mínimo y máximo, con el alumbrado de emergencia en funcionamiento, debe ser inferior a 10. Como puede deducirse de los valores exigidos, en los que en el caso más desfavorable puede ser un valor tan bajo como 0,5 luxes, es conveniente que en la verificación de este tipo de instalaciones se utilice un Luxómetro de al menos 0,01 luxes de resolución y que disponga de escalas según características del tipo de alumbrado, incandescente, led, fluorescente, vapor de sodio...etc.

Comprobación de la secuencia de fases

Este ensayo es fundamental siempre que deban conectarse motores trifásicos, ya que una conexión incorrecta puede producir una rotación inversa, dañando así el equipo que funciona con el motor.

El comprobador de secuencia de fases es un aparato específico que cuenta con tres puntas de prueba que se conectan a la tensión trifásica indicando, además, el sentido de rotación de cualquier motor trifásico.