mércores, 3 de xullo de 2019

(2) NUEVAS SOLUCIONES PARA VIEJOS PROBLEMAS: LOS DISPOSITIVOS DE DETECCIÓN DE FALTAS DE ARCO.

Comentábamos en el artículo anterior la gran importancia que la mejora de la seguridad de las personas y de los bienes tenía para el triunfo de la distribución de energía eléctrica en la vivienda sobre otras alternativas energéticas. Para esta seguridad era fundamental la instalación de aparatos que vigilaran que los parámetros del suministro eléctrico se mantuvieran dentro de unos valores considerados como normales y cortaran automáticamente la fuente de alimentación en caso de que fuera detectada en ellos una anomalía peligrosa.

En una instalación bien  diseñada y bien explotada, el calor generado por la circulación de la corriente eléctrica por un conductor real, es decir de resistencia distinta de cero, se disipará eficazmente en medio circundante, determinando una temperatura totalmente segura para los componentes de esa canalización. Los problemas comenzarán, bien cuando la corriente demandada por los consumidores conectados a esta canalización eléctrica, en adelante CE, sea mayor que la asignada para su correcto funcionamiento, o bien cuando, por cualquier motivo externo o interno a la CE, se produzca una falta en el circuito eléctrico que dé como resultado una mayor generación de calor.

Para evitar los problemas producidos por el exceso de potencia conectada a una CE, el consiguiente crecimiento de la cantidad de calor producido por las pérdidas y la elevación de la temperatura de los materiales de la propia CE y de su entorno, los primeros diseñadores de las instalaciones eléctricas dispusieron unos elementos de protección en el circuito diseñados de tal manera que al llegar a una cierta temperatura, proporcional a la intensidad de la corriente que circulaba a su  través, se fundían, perdiendo su continuidad eléctrica e interrumpiendo el funcionamiento del circuito.

La función de estos elementos, denominados genéricamente fusibles, es asumida en la actualidad, en la gran mayoría de los casos, por la parte térmica de los denominados Pequeños  Interruptores Automáticos, en adelante PIA, de las instalaciones. La parte térmica de los PIA, está diseñada de forma que el elemento detector integre, no solamente el valor instantáneo de la corriente sino, como es lógico cuando lo que se trata de vigilar es la cantidad de calor generada, el tiempo en el que dicha condición se mantiene. Esto hace que, intentando abarcar a todas las protecciones que cumplen esta función estén basadas en el principio en el que estén basadas, las denominemos Protecciones tiempo/dependientes.

Para el segundo caso, los problemas producidos por el brusco descenso en la impedancia del circuito que denominábamos cortocircuito y que originaban la brusca generación de una gran cantidad de calor en el punto del circuito eléctrico del defecto, los elementos de protección antes descritos, los  fusibles o “plomos”, basados en la interrupción del circuito por medio de la fusión y pérdida de la continuidad eléctrica, eran igualmente adecuados a tal propósito.

En la actualidad esta función es asumida por la parte magnética de los PIA de las instalaciones, que son sensibles exclusivamente al valor instantáneo de la corriente, independientemente del tiempo en el que dicha condición se mantiene. Por esta razón, y manteniendo el criterio de abarcar bajo el mismo concepto a todas las protecciones que cumplen esta función, las denominamos Protecciones tiempo/independientes.

En tiempos muchos más cercanos a la época actual se descubrió que en el sistema de distribución pública en  BT normalizado en España, el  TT, la falta de aislamiento en uno de los conductores activos podría dar lugar a que las masas metálicas accesibles adquirieran una diferencia de potencial con respeto de la tierra que había podido ser peligrosa para las personas, o dar lugar a la aparición de puntos calientes que, bajo ciertas condiciones, podrían dar origen a la aparición de incendios.

Puesto que estas corrientes de derivación que tomaban un camino inadecuado para retornar a la fuente eran, en el sistema de distribución mencionado TT, del orden de los amperios o de los  miliamperios, los elementos de protección antes descritos basados en la superación de un cierto valor de la intensidad de la corriente demandada considerado cómo normal, dejaban de ser eficaces. Ni la seguridad de las personas,  electrocución, ni la de los bienes, fuegos, podían ser garantizadas.

Alguien debió recordar entonces que cuándo abrazamos todos los conductores activos de un sistema con una pinza  amperimétrica el resultado es siempre igual a cero, porque, como nos enseña la Teoría de Circuitos:
… en un circuito sano, la suma compleja de las corrientes que circulan por los conductores activos de un sistema, dos en los suministros  monofásicas y tres el cuatro en las  trifásicas, es igual a cero.
Basado en este principio se diseñó un nuevo aparato de protección basado en el hecho de que la igualdad deja de ser tal cuando la corriente que retornaba a la fuente por el conductor de protección, también llamado de tierra. Este aparato no es otro que el bien conocido diferencial, cuya denominación más correcta es la de Dispositivo Diferencial Residual, y DDR en su acrónimo.

Con la introducción de esas tres tecnologías de control de las  sobreintensidades a seguridad de las instalaciones mejoró de tal manera que durante muchos años estuvimos convencidos de que pocas cosas más, con unos costos razonables, se podían hacer para reducir aún más los riesgos asociados a la presencia de la energía eléctrica en el hogar.

Pero la electrónica estaba dispuesta a demostrar que no estábamos en lo cierto. Aunque, ahora que compruebo el contador de palabras, veo que ese aspecto va a ser el tema para el próximo artículo.

(Continuará…)

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