MEDIDAS EN EL CUADRO DE PROTECCIÓN

Cuando tenemos que enfrentarnos a la busqueda de averias en una instalación, lo primero es empezar por tomar medidas en el cuadro general de mando y protección.

Las medidas eléctricas en un cuadro de mando y protección son esenciales para garantizar el correcto funcionamiento de una instalación eléctrica, prevenir averías y detectar problemas a tiempo.

Vamos a analizar las diferentes medidas de tensiones, intensidades y resistencias que deberíamos tomar en una instalación, cuales serían los resultados correctos y cuales nos podrían detectar algun defecto.

Me gustaría recomendaros el siguiente libro para aprender los principios básico de la electricidad y el cálculo de circuitos eléctricos, tanto de corriente contínua como de alterna: Libro Circuitos Eléctricos

Pero antes de empezar con las medidas veamos un resúmen de las averías más frecuentes y sus motívos.



Indice de Contenidos:

- Averias más Frecuentes en el CGMP

- Medidas de Tensiones en el CGMP

- Medidas de Intensidades en el CGMP

- Medidas de Resistencias en el CGMP

   - Resistencia de Aislamiento
   - Comprobar Puesta a Tierra

- Otras Medidas y Comprobaciones:

   - Comprobar Armónicos
   - Comprobar Impedancia de Bucle

Averías Más Frecuentes en el Cuadro General de Mando y Protección (CGMP)

- Disparos frecuentes del diferencial: Puede indicar derivaciones a tierra, fallos en aparatos conectados o un diferencial mal dimensionado. Realizar pruebas de aislamiento y desconectar circuitos uno por uno para aislar el problema.

- Disparos de magnetotérmicos: Indican sobrecargas o cortocircuitos. Medir la corriente en el circuito afectado y verificar las cargas conectadas.

- Pérdida de tensión: Puede deberse a conexiones flojas, cables dañados o una fuente de alimentación inestable. Medir tensiones en diferentes puntos del circuito.

- Calentamiento excesivo: Usar una cámara termográfica para detectar puntos calientes en conexiones o componentes.

Y ahora las mediciones reglamentarias que deberíamos hacer.

Medidas de Tensiones en el Cuadro General de Mando y Protección

Deberemos de tomar medidas de tensión con nuestra pinza amperimetrica o multímetro:

- Tensión entre Fase y Neutro al principio de la instalación (IGA): La correcta sería 230V. Una medida un poco mayor, hasta 250V, podría ser normal sobretodo si la instalación tiene fotovoltaica.

Nota: antes de seguir, decir que el neutro debería ser el cable Azul y la Fase el negro, marrón o gris, pero a veces están cambiados en la instalacion.

Para saber cual es la fase pinchamos el cable azul o marrón con la tierra y el que mide 230V será la fase y el que mida casi 0V será el neutro.

Si no tenemos tierra podemos tocar con una pinza del tester el cable o borne y con la otra nuestros dedos. Las medidas de 230V serán las fases, y tranquilo no te pasará nada en los dedos.

El neutro debería ser azul y la fase negro, marrón o gris, pero hay muchas instalaciones que lo tienen cambiado, por eso cuidado al hacer las medidas.

- Tensión entre Fase y Tierra al principio (IGA): La medida correcta sería 230V ya que la tensión entre fase y tierra debería ser similar a la de fase-neutro en una instalación bien diseñada, porque tierra y neutro están normalmente conectados en el punto de suministro (sistema TT o TN).

- Tensión entre Neutro y Tierra al principio (IGA): La medida correcta sería 0V, aunque también puede dar una pequeña tension de 3V o 4V entre Neutro y Tierra porque podemos tener alguna pequeñisima corriente de fuga que no cause problemas en la instalación. Máximo 5V, ya que a partir de aqui ya puede ser por algún problema en la instalación.

- Tensión entre la Fase y el neutro a la Entrada y a la salida de los Magnetotérmicos y del Diferencial:Todas deben de dar aproximadamente 230V al estar subida la palanca y 0V al bajarla.

OJO nos puede dar algo más de 230V entre fase y neutro, por ejemplo 240V o incluso 250V si la instalación tiene placas fotovoltaicas y eso no significa ningún problema.

Medidas diferentes a las anteriores significa que algo hay mal en la instalación como: Caídas de tensión (baja tensión), sobretensiones (picos), o desequilibrios entre fases en sistemas trifásicos.

Veamos algunos ejemplos de casos que se pueden dar después de estas medidas:

- Ejemplo 1, Mido tensión entre fase y neutro a la salida de cada PIA y al bajarlo se tiene que ir a 0V. Si mide tensión al bajarlo es que hay algún circuito que lo está realimentando y no es el de esas PIA.

Por ejemplo, Bajo el 1 y mide 230V, lo subo. Bajo el 2 y mide 230V. Estos 2 circuitos en algún lugar de la instalación están unidos, comprobar cajas de derivación los empalmes para ver si hay circuitos diferentes unidos en los mismos regletas o bornas.

OJO puede estar bien pero estar cortando la PIA el circuito al por arriba en lugar de por abajo, comprobar primero.

- Ejemplo 2, poca tensión entre fase y neutro: Puede ser una causa externa a la instalación, por ejemplo una avería en la redo corte de suministro, pero también puede ser por terminales mal apretados, cables o conexiones sueltas u oxidadas en el cuadro eléctrico, enchufes o regletas.

Podría darse el caso de que en un circuito tengamos una tensión baja porque la sección del circuito no es la correcta y tengamos una caida de tensión muy grande.

- Ejemplo 3, Poca tensión entre Fase y Tierra: Lo mismo que en en el ejemplo 2.

- Ejemplo 4, Tensión entre el Neutro y Tierra (+ de 5V): las posibles causas son

   - Que el neutro está suelto, corroído, mal conectado o interrumpido en el cuadro eléctrico, en la acometida o en algún punto de la instalación. Esto provoca que el neutro "flote", generando una diferencia de potencial respecto a tierra.

   - Una fuga parcial a tierra en un circuito o equipo (p. ej., aislamiento deteriorado en cables o dispositivos) puede provocar que parte de la corriente fluya a tierra, alterando el potencial del neutro.

   - Una alta resistencia en el sistema de puesta a tierra (p. ej., electrodo de tierra corroído, conexión floja o terreno seco) puede causar una diferencia de potencial entre neutro y tierra, especialmente si hay corriente circulando por el conductor de tierra.

Soluciones:

-Verificar el neutro: Comprobar la continuidad del neutro desde el cuadro hasta la acometida. Inspeccionar conexiones en el cuadro eléctrico, buscando terminales flojos o corroídos.

-Probar el sistema de tierra: Medir la resistencia de la puesta a tierra con un telurómetro. Verificar la continuidad del conductor de tierra hasta el electrodo.

-Analizar cargas: Desconectar circuitos uno por uno para identificar si la tensión desaparece. Medir la corriente en el neutro con un amperímetro de pinza para detectar desequilibrios o fugas.

-Comprobar armónicos: En instalaciones industriales, usar un analizador de red para detectar corrientes de armónicos.

Medidas de Intensidades en el Cuadro General de Mando y Protección

Como Detectar Fugas

Ponemos la pinza amperimétrica entre la fase y neutro de entrada y con todos los receptores (aparatos) desconectados.

Medimos la intensidad en miliamperios y la corriente medida será la corriente de fuga de toda la instalación.

Si la pinza amperimétrica mide corriente, esa será la fuga y además normalmente suele provocar una tensión entre neutro y tierra, por lo que tambíen deberemos medirla.

ahora veamos los siguientes pasos.

Bajar todas la PIAs y vamos subiendo una a una y veremos en que circuito hay más corriente de fuga.

Recomendable con un lapiz anotar la corriente de fuga en cada PIA de cada circuito.

Podemos tener corrientes de fuga en más de un circuito, pero normalmente la que más corriente de fuga tiene es la que suele provocar el salto del diferencial.

Recuerda que el diferencial saltará si la corriente de figa es mayor de 30mA (sensibilidad del diferencial).

Ahora veamos donde se produce, en que aparato o lugar de la instalación se produce la fuga.

Procedimiento Búsqueda de la Fuga

Apaga todos los interruptores automáticos (magnetotérmicos) en el cuadro general de mando y protección (CGMP), pero mantén el diferencial encendido.

Enciende los magnetotérmicos uno por uno, observando si el diferencial dispara.

El circuito que provoca el disparo es el que tiene la fuga.

En el circuito afectado, desconecta todos los equipos y enchufes y vuelve a conectar los equipos uno por uno, comprobando si el diferencial dispara.

Si no hay equipos conectados y persiste la fuga, el problema está en el cableado del circuito, pero esto es más raro.

En este caso Inspecciona visualmente enchufes, interruptores y cajas de conexión en busca de humedad, cables pelados o conexiones sueltas y  medir resistencia entre conductores activos y tierra. El valor debe ser alto (> 1 MΩ en BT).

También podemos usar  un megóhmetro para medir la resistencia de aislamiento del circuito (debe ser >1 MΩ; valores bajos indican fuga).

Control de cargas: Asegurarse que la corriente consumida por cada circuito o fase no supere la capacidad de los conductores o dispositivos de protección.

Solución: Redistribuir cargas, añadir circuitos o aumentar la capacidad del circuito (si la instalación lo permite).

Medidas de Resistencias

Resistencia de Aislamiento

Suele ser una medida para encontrar falos por los que salte el diferencial, ya que un aislamiento malo suele provocar una fuga de corriente.

Con un megóhmetro, medir la resistencia de aislamiento entre conductores de fase y cable de tierra, aunque también podemos medirla entre fase-fase y fase-neutro, pero suele ser suficiente entre fase y tierra de cada circuito (fase magnetotermico-conductor de tierra)

Los valores deben ser altos, según el REBT deberá de ser de 0,5 Megaohmios, pero mejor ponerlo a >1 MΩ porque la otra suele ser muy poca. 

Si todaslas medidas salen >1 MΩ, entonces garantizamos que no hay derivaciones o fallos en el aislamiento.

OJO siempre realizar esta prueba con la instalación desconectada y sin cargas conectadas (palanca bajada).

Una resistencia pequeña indica un problema, ya que la corriente en algún sitio del circuito puede fugarse porque no encuentra suficiente resistencia a su paso.

Imagina que metemos el doble de presión de agua de la que aguanta normalmente por una tubería de agua, si hubiera alguna fuga al tener tanta presión el agua se fugaría por el agujero.

Eso es lo que hacemis con laprueba de aislamiento, metemos el doble de tensión dela normal (500V,lanormal son 230V) y si hay alguna fuga en ese circuito la resistencia cairía.

-Si un circuito específico muestra valores bajos, el fallo está en ese circuito o en los equipos conectados a él.

Revisar el cableado, cajas de derivación, enchufes y puntos de conexión en busca de cables pelados, quemados o en contacto y humedades.

-Si todos los circuitos muestran problemas, el fallo puede estar en el cuadro o en la línea general de alimentación o derivación individual, es decir fuera de la instalación.

Comprobación del Sistema de Puesta a Tierra

Medir la resistencia de la toma de tierra con un telurómetro.

Según el REBT, el valor debe ser lo suficientemente bajo (generalmente <30 Ω, dependiendo del tipo de instalación) para garantizar la seguridad.

Verificar la continuidad del conductor de protección hasta los puntos de uso.

Otras Comprobaciones y Mediciones

Comprobar Armónicos

Hay Pinzas Amperimétricas con función de armónicos con las que podemos medirlos.

Los armonicos provocan una distorsión de la Onda de tensión (armónicos de tensión TDHU) y/o de la Onda de intensidad (amónicos de intensidad TDHI)

Estos armónicos de tensión e intensidad se expresan en porcentaje (%) respecto a la componente fundamental (la frecuencia original de la señal)

Los límites aceptables, la normativa IEEE 519 recomienda que el THD de tensión no supere el 5% y el THD de corriente el 10% en la mayoría de los casos.

Un porcentaje muy elevado de armónicos es señal de que hay un exceso de cargas no lineales o problemas en la red, lo que puede derivar en fallos, sobrecalentamientos y pérdida de calidad de suministro eléctrico. Es fundamental identificar el origen de los armónicos y aplicar medidas correctivas, como filtros, rediseño de la instalación o reducción de las cargas no lineales.

Para saber más sobre esto visita la web: Armonicos Eléctricos

Comprobar Impedancia de Bucle

Para medir esto ya necesitamos un multifunción de pruebas eléctricas, y esto ya es bastante caro aunque cualquier electricista debería tenerlo.

La impedancia de bucle, también llamada impedancia de bucle de defecto, es la resistencia total de un circuito de tierra, que incluye la resistencia del conductor de fase, la resistencia del conductor de tierra y la resistencia de la conexión a tierra del transformador.

Se mide entre L-PE (Fase y tierra) y cuidado porque se le pone tensión. También se puede medir poniendo las pinzas en una toma de corriente schuko (de las normales gorditas).

Si medimos entre una fase y la tierra siempre por encima del diferencial, ya que si lo hago por debajo, como el aparato mete corriente el diferencial saltará.

La Resistencia a tierra es una parte de la resistencia de la impedancia de bucle, siendo esta última un concepto más amplio de la resistencia de tierra, calculada anteriormente con el telurómetro.

Si la impedasncia de bucle es baja, la Resistencia de Tierra también, por lo tanto si medimos la impedancia no es necesario medir la resistencia de tierra.

Se mide para verificar la efectividad de los dispositivos de protección, como interruptores automáticos y fusibles, en caso de falla a tierra o cortocircuito.

Una baja impedancia de bucle asegura que la corriente de falla pueda fluir rápidamente, permitiendo que los dispositivos de protección se disparen y prevengan daños mayores.

Finalmente te dejo un video donde podemos ver como se hacen muchas de estas medidas:



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