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¿Cómo medir fugas de corriente?

Roberto

Roberto

Arquitecto

En las instalaciones eléctricas, circula cierta cantidad de corriente a tierra en el conductor de protección, que se denomina corriente de fuga. Las corrientes de fuga se originan generalmente en el asilamiento que protege a los conductores, también se producen en los filtros que se utilizan para proteger los equipos electrónicos en las oficinas o en la propia vivienda.

Existen circuito que se encuentran protegidos por un Dispositivo de Corriente Residual (DCR), en este caso las corrientes de fuga podrían disparar las protecciones diferenciales de manera esporádica y redundante. En casos excepcionales se podría generar una tensión elevada en partes o componentes de contacto directo.

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Fugas eléctricas causas y soluciones

  • Causas de las fugas de corriente

A nivel eléctrico, el aislamiento, tiene ciertas características de capacidad y resistencia, por lo que es posible la circulación a través de él por estos motivos. Sin embargo, como la resistividad del aislante es muy alto, la corriente de fuga tiene que ser mínima. Pero si el aislante esta deteriorado o anticuado, el valor de resistencia será menor y permitiría el flujo de una corriente importante. Los conductores de mayor longitud disponen de mayor capacidad lo que implica unas mayores corrientes de fuga.

En el caso de los equipos electrónicos, disponen de unos filtros especiales para protección contra sobretensiones y alteraciones eléctricas. Dichos filtros suelen tener condensadores a la entrada, que aumentan la capacidad nominal del sistema de distribución, incrementándose así las corrientes de fuga.

  • Soluciones que minimicen los efectos de las fugas de corriente

Para eliminar o minimizar los efectos de las fugas de corriente, lo primero que se debe hacer es cuantificarlas y posteriormente determinar su origen. El método mas frecuente es el uso de una pinza amperimétrica detectora de fugas eléctricas.

Se trata de un dispositivo de aspecto similar al de la pinza amperimétrica de medición de corrientes de carga. Aporta una precisión alta en la medición de corrientes de baja intensidad (inferiores a 5 mA). La mayor parte de las pinzas amperimétricas no son capaces de medir valores tan bajos.

Con la mordaza de la pinza amperimétrica colocada alrededor del conductor, se mide el valor de la corriente que depende de la intensidad generada por el campo magnético que rodea los conductores. Para una medición precisa de intensidades tan bajas, es necesario que las extremidades de la mordaza no muestren deterioro o alteración, deben estar limpios y el ajusto debe ser perfecto cuando la mordaza se cierra. También es importante no doblar la mordaza de la pinza amperimétrica porque se producirían mediciones incorrectas.

La pinza amperimétrica identifica el campo magnético que rodea a los conductores, es decir:

  • Si es cable único, un cable blindado, una tubería de agua, etc.
  • El par de cables, fase y neutro, en una instalación monofásica.
  • Los conductores activos (3 o 4 hilos) de una instalación trifásica.

Al medir varios conductores operativos en grupo, los campos magnéticos que producen las corrientes de carga en cada conductor, se anulan entre sí. Cualquier variación en la corriente o desequilibrio es por causa de las corrientes de fuga a tierra o a otros itinerarios alternativos. Para esta medición, la pinza detectora de fugas eléctricas tiene que ser capaz de medir intensidades menores de 0,1 mA.

Ejemplo: Se realiza una medición en un circuito de 230 V CA, con las cargas desconectadas, y se obtiene un valor de corriente de fuga de 0,02 mA (20 μA). Esto significa una impedancia de aislamiento de 11,5 MO:

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ley de ohm

Cuando se realiza la prueba en un circuito totalmente desconectado, se obtiene un resultado igual o superior a 50 MO. Esto sucede porque el verificador de aislamiento usa tensión de corriente continua y no considera los efectos capacitivos de la instalación. No obstante, el valor real de la impedancia de aislamiento será el actual que de obtendría en circunstancias de funcionamiento normales.

Si el mismo circuito se midiera cargado, con los equipos electrónicos conectados, su resultado sería muy distinto por la capacidad de los filtros de los dispositivos electrónicos. Es un efecto acumulativo, cuanto mayor sea el numero de equipos conectados a la instalación, mayor será la fuga total de corriente, llegando al orden de miliamperios.

Al añadir equipos nuevos a un circuito con un diferencial o DCR de protección, podría suceder un disparo de la protección. Entonces, como la fuga de corriente varía dependiendo del numero de equipos conectados, los diferenciales o DCR se dispararía de forma aleatoria, este es uno de los problemas más complicado de diagnosticar.

Una pinza amperimétrica detecta fugas de corriente y mide las variables de los conductores que esta verificando. Cuando se trata de comprobar fugas de corriente en equipos de telecomunicaciones, el valor obtenido en la pinza amperimétrica podría ser mayor debido a la impedancia de aislamiento a 50 Hz.

Esto es causado porque los equipos de telecomunicaciones generalmente disponen de filtros que generan corrientes funcionales a tierra o a otros equipos. Para la medición de la fuga a 50 Hz, solo es posible utilizando una pinza amperimétrica que disponga de filtro pasa banda de ancho reducido, eliminando así las corrientes de distintas frecuencias.

Medida de fuga de corriente a tierra

Cuando el circuito tiene las cargas conectadas, la fuga de corriente obtenida incorpora además las fugas de corriente de los equipos. En caso de la fuga de corriente tenga un valor aceptable con los equipos conectados, la fuga de corriente de la instalación será menor.

Si lo que se necesita medir es solo la fuga de corriente del cableado, se debe desconectar la carga.

1. Verificación circuito monofásico: Pinza simultanea en fase y neutro.

corriente 1

2. Verificación circuito trifásico: Pinza en todos los conductores y el neutro si está disponible.

corriente 2

3. Verificación a través del conductor de tierra: Pinza en el conductor a tierra.

corriente 3

Medida de fuga de corriente a través de itinerarios a tierra involuntarios

Colocando la pinza a los conductores de fase, neutro y tierra se puede identificar la fuga de corriente en el cuadro eléctrico o en la toma a través de itinerarios involuntarios, como por ejemplo un cuadro eléctrico fijado contra hormigón.

corriente 4

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