Dispositivos Generales de Mando y Protección (DGMP)
Los dispositivos generales de mando y protección (DGMP) son los elementos utilizados para el control, protección y seccionamiento de los circuitos eléctricos tanto en entornos residenciales como industriales y comerciales.
Su correcta implementación no solo garantiza la seguridad de las personas y bienes, sino que también asegura la continuidad del servicio eléctrico y la protección de los equipos conectados.
La normativa que regula los dispositivos generales e individuales de mando y protección y el interruptor de control de potencia (ICP) se encuentra en la ITC-BT-17 del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT).
El diseño de los dispositivos generales de mando y protección necesarios en un cuadro general de una instalación receptora constituye la parte final del cálculo de las instalaciones de enlace. Se requiere una planificación meticulosa para garantizar la correcta selección.
Además, el dimensionamiento de los dispositivos generales de mando y protección incluye evaluar la carga total prevista, calcular la capacidad de los elementos de protección y asegurar que todos los componentes cumplen con las normativas vigentes.
La ubicación de los dispositivos en el cuadro de distribución debe optimizar tanto la protección como la funcionalidad, garantizando un acceso fácil para el mantenimiento y la operación segura.
Contenidos
- Ubicación y Situación de los Dispositivos Generales de Mando y Protección
- Tipos de Dispositivos Generales de Mando y Protección
- Conexión a Tierra en el Cuadro General de Mando y Protección
- Identificación del Instalador en el Cuadro General de Mando y Protección
- Control de la Demanda de Potencia: ICP y Maxímetro
Ubicación y Situación de los Dispositivos Generales de Mando y Protección
Según la normativa del REBT, los DGMP deben situarse de la siguiente manera:
● Viviendas: los dispositivos deben ubicarse lo más cerca posible del punto de entrada de la derivación individual (DI) en la vivienda del usuario. Específicamente, se recomienda que se instalen junto a la puerta de entrada, evitando su colocación en dormitorios, baños, aseos y similares.
● Locales industriales y comerciales: en estos entornos, los DGMP deben situarse lo más cerca posible a una puerta de entrada, permitiendo un acceso rápido y seguro en caso de emergencia.
● Locales de uso común o de pública concurrencia: en los locales de pública concurrencia se deben tomar precauciones para que los DGMP no sean accesibles al público, minimizando el riesgo de manipulación indebida.
Los dispositivos de mando y protección de cada circuito, podrán instalarse en cuadros separados y en otros lugares.
Respecto a la altura a la que se deben situar los dispositivos para su accesibilidad y seguridad:
– En viviendas: la altura de los DGMP debe estar comprendida entre 1,4 y 2 metros desde el nivel del suelo.
– En locales comerciales: la altura mínima permitida es de 1 metro, facilitando el acceso en caso de necesidad.
Tipos de Dispositivos Generales de Mando y Protección
Los dispositivos generales de mando y protección se ubicarán en el interior de uno o varios cuadros.
El interruptor de control de potencia (ICP) se colocaba inmediatamente antes de los demás dispositivos del cuadro de mando y protección. Actualmente, este interruptor está incorporado en el contador electrónico, facilitando su integración y control por parte del suministrador eléctrico.
Los elementos de mando y protección del cuadro serán como mínimo los siguientes:
Interruptor General Automático (IGA)
El IGA es un dispositivo general de mando y protección, concretamente un interruptor automático omnipolar, que protege la instalación completa contra sobrecargas y cortocircuitos.
Al tratarse de un interruptor automático omnipolar, será capaz de cortar simultáneamente todos los conductores activos (fases y neutro) en caso de una sobreintensidad.
Además de su función automática, el IGA permite la desconexión manual de toda la instalación, lo que facilita labores de mantenimiento o reparación.
Poder de Corte del IGA
El IGA debe tener un Poder de Corte PdC suficiente para interrumpir la corriente de cortocircuito máxima Iccmáx que pueda presentarse en el punto de su instalación.
Los requisitos del poder de corte según la normativa son los siguientes:
– En el caso de las viviendas, el REBT establece que el PdC mínimo debe ser de 4.500 A.
– En instalaciones comerciales e industriales, dependiendo de la capacidad de la red y los equipos conectados, se suele requerir un IGA con un PdC superior, generalmente 6 kA, 10 kA o más, dependiendo del nivel de cortocircuito presente.
– El REBT admite dispositivos con un PdC inferior a la Iccmáx siempre que otro dispositivo instalado aguas arriba tenga un PdC suficiente. Por ejemplo, si la Iccmáx es de 5,5 kA, se puede instalar un IGA con un PdC de 6 kA y Pequeños Interruptores Automáticos (PIAs) aguas abajo, con un PdC de 4,5 kA.
Intensidad Nominal del IGA
El calibre o intensidad nominal In del IGA define la potencia máxima que puede soportar la instalación. Según la ITC-BT-25, en viviendas, la potencia máxima a contratar está condicionada por el calibre del IGA:
El usuario puede contratar cualquier potencia hasta el valor correspondiente al calibre del IGA, pero nunca superarlo, ya que esto podría provocar el disparo frecuente del dispositivo.
Tipo de Suministro del IGA
El IGA puede ser monofásico o trifásico, dependiendo del tipo de instalación:
● IGA para suministros monofásicos: el IGA protege una única fase y el neutro. Se emplea en viviendas y pequeños locales comerciales.
● IGA para suministros trifásicos: el IGA protege las tres fases y el neutro. Se utiliza en instalaciones con mayor demanda energética, como industrias o grandes comercios. En este caso, es fundamental distribuir uniformemente la carga eléctrica entre las fases para evitar desequilibrios que provoquen el disparo innecesario del IGA.
Consideraciones de Diseño y Selección del IGA
En el diseño y selección del IGA tendremos en cuenta estos 2 aspectos:
● Coordinación con otros dispositivos de protección: el IGA debe estar correctamente coordinado con los dispositivos aguas abajo, como los PIAs, para garantizar la selectividad entre interruptores automáticos. En caso de sobrecorriente, solo debe actuar el PIA correspondiente, evitando que el IGA corte innecesariamente toda la instalación.
● Distribución de cargas en instalaciones trifásicas: en instalaciones trifásicas con IGA, la carga debe distribuirse de manera uniforme entre las fases. Para calcular la intensidad nominal del IGA, las cargas monofásicas se reparten uniformemente entre las 3 fases. Un desequilibrio excesivo puede sobrecargar una fase, provocando el disparo del IGA.
Interruptor Diferencial (ID)
El interruptor diferencial ID desconecta la instalación eléctrica cuando detecta un defecto de corriente a tierra, protegiendo a las personas contra contactos indirectos y contactos directos con las partes activas de la instalación.
El ID debe instalarse aguas abajo del Interruptor General Automático (IGA) y aguas arriba de los Pequeños Interruptores Automáticos (PIAs) o magnetotérmicos que protegen los circuitos individuales.
En caso de instalarse más de un ID en serie se deberá garantizar la selectividad entre ellos. La selectividad entre diferenciales asegura que, ante un defecto a tierra, solo dispare el ID más cercano al defecto, manteniendo el resto de la instalación en funcionamiento.
Tras la instalación, se deben realizar pruebas de funcionamiento del ID, como la prueba de pulsador (test) y la medición de la corriente de fuga para asegurar que opera dentro de los parámetros establecidos.
Además, los interruptores diferenciales deberán resistir las corrientes de cortocircuito en el punto de su instalación.
Interruptores Diferenciales en Viviendas
En viviendas, de acuerdo al REBT, se debe instalar al menos un ID por cada 5 circuitos, con una intensidad diferencial-residual máxima de 30 mA y una intensidad nominal asignada superior o igual a la del IGA.
Asimismo, si se usan ID en serie habrá que garantizar que todos los circuitos quedan protegidos frente a intensidades de defecto de 30 mA como máximo, pudiéndose instalar otros de sensibilidad superior a 30 mA en serie, siempre que se cumpla lo anterior.
Interruptores Diferenciales en Instalaciones Comerciales e Industriales
En instalaciones comerciales e industriales, los criterios de instalación de los ID dependen del tamaño de la instalación y del tipo de actividad.
Así, es recomendable utilizar varios IDs en las instalaciones grandes con múltiples circuitos y en las instalaciones con mayor riesgo de descargas eléctricas, como laboratorios o talleres con maquinaria húmeda.
Un gran número de diferenciales permite aislar fallos y evitar la interrupción total del suministro eléctrico. Equipos sensibles o de alto riesgo, como maquinaria industrial o equipos informáticos, pueden requerir IDs individuales.
La sensibilidad en los circuitos finales dependerá del tipo de receptor protegido:
● Receptores con riesgo de contacto directo: en circuitos donde existe un mayor riesgo de contacto directo con personas, se recomienda utilizar un ID de 30 mA.
● Receptores con corrientes residuales elevadas: algunos equipos, como motores, transformadores, variadores de frecuencia o equipos de climatización, pueden generar corrientes residuales elevadas durante su funcionamiento normal. En estos casos, es recomendable utilizar un ID de 300 mA o 500 mA para evitar disparos intempestivos.
● Receptores con componentes electrónicos: en circuitos con equipos electrónicos sensibles (por ejemplo, ordenadores, servidores o equipos médicos), es importante utilizar un tipo de interruptor diferencial, Tipo A o Tipo B, dependiendo de la naturaleza de las corrientes residuales generadas.
● Receptores en locales especiales: el REBT establece requisitos específicos sobre la sensibilidad máxima que deben tener los IDs en función de algunos tipos de instalación o locales. Por ejemplo, se exige que la sensibilidad máxima sea de 30 mA en locales de pública concurrencia, locales con riesgo de incendio o explosión, locales húmedos o con presencia de agua, etc.
Además, la sensibilidad está relacionada con la resistencia de tierra de la instalación, de forma que, a mayor resistencia de tierra menor deberá ser la sensibilidad del ID.
Pequeños Interruptores Automáticos (PIAs)
Los PIAs son interruptores automáticos omnipolares que protegen cada uno de los circuitos interiores (iluminación, calefacción, electrodomésticos, etc.) contra sobrecargas y cortocircuitos. También son conocidos como magnetotérmicos.
El calibre o intensidad nominal In del PIA debe ser igual o ligeramente superior a la corriente máxima que circulará por el circuito que protege.
El número de PIAs debe ser igual al número de circuitos existentes, y cada uno debe tener una corriente nominal de acuerdo a la corriente máxima admisible del conductor a proteger.
Cada PIA debe estar claramente identificado con una etiqueta que indique el circuito que protege. Esto facilita la localización de fallos y el mantenimiento.
Los PIAs deberán resistir las corrientes de cortocircuito que puedan presentarse en el punto de su instalación.
Dispositivo de Protección contra Sobretensiones (DPS)
Según la ITC-BT-23, si es necesario, se debe instalar un DPS para proteger la instalación contra sobretensiones transitorias o permanentes.
El dispositivo de protección contra sobretensiones puede ubicarse tanto aguas arriba como aguas abajo del interruptor diferencial ID, pero siempre después del IGA para que quede protegido por este. No obstante, especialmente en viviendas con un único ID, se recomienda la instalación aguas arriba, entre el IGA y el ID para evitar disparos intempestivos.
Si se instala aguas abajo del ID, este debe ser selectivo (S) con el fin de garantizar que no provoque aperturas cada vez que haya un breve defecto a tierra del DPS ocasionado por una sobretensión transitoria.
Conexión a Tierra en el Cuadro General de Mando y Protección
La conexión a tierra proporciona un camino seguro para que las corrientes de defecto se dispersen en la tierra, reduciendo el riesgo de choques eléctricos y protegiendo tanto a las personas como a los equipos.
Para unir las masas de la instalación con la puesta a tierra, la caja general de mando y protección debe estar equipada con un borne o pletina que conectará todos los conductores de protección de la instalación interior con la derivación de la línea principal de tierra, que forma parte de la derivación individual (DI).
Los bornes de tierra deben ser de materiales altamente conductivos, como el cobre o aleaciones específicas, para garantizar una conexión sólida y fiable. Suelen ser regletas repartidoras de conexión por tornillo que se anclan al carril DIN al igual que los dispositivos de protección.
Identificación del Instalador en el Cuadro General de Mando y Protección
Para asegurar la trazabilidad y responsabilidad en las instalaciones eléctricas, el instalador debe colocar una placa de identificación en el cuadro de distribución.
Esta placa debe ser impresa con caracteres indelebles para asegurar que la información permanezca legible durante toda la vida útil de la instalación.
La placa del cuadro general de protección debe incluir la siguiente información:
● Nombre o marca comercial del instalador: permite identificar claramente al responsable de la instalación. Es fundamental en caso de que se necesite realizar algún mantenimiento, reparación, o actualización en el futuro.
● Fecha de realización de la instalación: proporciona un registro temporal de cuándo se realizó la instalación, lo cual es útil para programar mantenimientos periódicos y para verificar la vigencia de garantías.
● Intensidad asignada del interruptor general automático: indica la corriente nominal o calibre del interruptor automático general (IGA) de la instalación.
Control de la Demanda de Potencia: ICP y Maxímetro
Para conseguir un mayor ahorro en la factura eléctrica, se debe calcular la potencia que realmente necesita contratar el usuario. A menudo, se contrata más potencia de la necesaria por temor a cortes de suministro, lo que implica un gasto innecesario.
¿Qué son el ICP y el Maxímetro?
Por defecto, la potencia que se contrata con la compañía comercializadora de corriente eléctrica, se controla mediante el ICP (Interruptor de Control de Potencia).
Este dispositivo se encuentra actualmente integrado en los contadores electrónicos, cuya función es la de medir y limitar la potencia consumida. Si se supera la potencia contratada, el ICP corta el suministro eléctrico.
Sin embargo, el maxímetro, también integrado en los contadores electrónicos, permite sobrepasar la potencia contratada sin cortes en el suministro eléctrico.
El maxímetro mide y registra la potencia máxima demandada durante intervalos de 15 minutos. Al final del período de facturación, se compara la potencia máxima registrada con la potencia que se ha contratado. Dependiendo de la potencia que se haya requerido puede haber bonificaciones o penalizaciones.
Actualmente, todos aquellos clientes que contraten una potencia superior a 15 kW o contraten de una instalación en alta tensión contarán con un maxímetro. No obstante, los usuarios que contraten una potencia inferior a 15 kW, pero necesiten un suministro ininterrumpible, podrán solicitar a su compañía el cambio del ICP por un maxímetro.
El maxímetro puede ser una solución viable para garantizar el suministro eléctrico ininterrumpido a usuarios con necesidades médicas especiales que dependen de maquinaria eléctrica para sus tratamientos. Además, en estos casos, es fundamental contar con un generador auxiliar como medida de seguridad ante posibles averías en la red eléctrica.
Facturación con el Maxímetro
La facturación se realiza de acuerdo a la potencia máxima registrada por el maxímetro, con las siguientes franjas:
● Menos del 85% de la potencia contratada: se factura el 85% de la potencia contratada.
● Entre el 85% y el 105% de la potencia contratada: se factura la potencia registrada por el maxímetro.
● Más del 105% de la potencia contratada: se factura la potencia registrada por el maxímetro más el doble de la diferencia entre la potencia registrada y el 105% de la potencia contratada.
Ventajas del Maxímetro
Las ventajas que puede proporcionar el maxímetro son las siguientes:
– Evita cortes de suministro: permite sobrepasar temporalmente la potencia contratada sin que se interrumpa el suministro eléctrico. Esto es especialmente útil en procesos productivos donde se producen picos de demanda puntuales.
– Flexibilidad en el consumo: proporciona mayor libertad para ajustar el consumo eléctrico a las necesidades del momento, sin estar limitados por la potencia contratada en cada instante.
– Ahorro en la factura: permite optimizar la potencia contratada, evitando pagos innecesarios por potencia no utilizada.
– Información detallada: registra la potencia máxima demandada, permitiendo analizar el consumo y tomar medidas de eficiencia energética.
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