¿Qué es un fallo a tierra?

Un fallo a tierra es un tipo de fallo eléctrico que se produce cuando una corriente eléctrica escapa de su trayectoria prevista y fluye a tierra a través de un conductor no previsto. Esto puede ocurrir cuando un cable eléctrico está dañado, expuesto o mojado, y entra en contacto con un objeto metálico, una persona o la tierra. Un fallo a tierra puede provocar una descarga, un incendio o daños en el sistema eléctrico.

¿Qué es un cortocircuito?

Un cortocircuito es otro tipo de fallo eléctrico que se produce cuando una corriente eléctrica se salta el camino previsto y fluye directamente a la fuente de energía. Esto puede ocurrir cuando dos cables se tocan, creando una vía de baja resistencia para la corriente. Un cortocircuito puede provocar una chispa, un incendio o daños en el sistema eléctrico.

¿Cuál es la diferencia entre un fallo a tierra y un cortocircuito?

La principal diferencia entre un fallo a tierra y un cortocircuito es la dirección del flujo de corriente. En un fallo a tierra, la corriente fluye hacia el suelo, mientras que en un cortocircuito, la corriente vuelve a la fuente de alimentación. Otra diferencia es el peligro potencial de cada fallo. Un fallo a tierra puede ser más peligroso para las personas y los animales, ya que pueden formar parte de la trayectoria de la corriente y recibir una descarga. Un cortocircuito puede ser más peligroso para el sistema eléctrico, ya que puede generar una gran cantidad de calor y provocar un incendio.

¿Cómo evitar los fallos a tierra y los cortocircuitos?

La mejor manera de prevenir los fallos a tierra y los cortocircuitos es instalar y mantener un cableado eléctrico y unos dispositivos adecuados. Algunos de los dispositivos que pueden ayudar a prevenir estos fallos son:

• Interruptores de circuito por fallo a tierra (GFCI): Son dispositivos que detectan los fallos a tierra y cortan la alimentación del circuito afectado. Suelen instalarse en enchufes o disyuntores cercanos a fuentes de agua, como baños, cocinas, lavaderos, garajes y exteriores. Los GFCI tienen botones de prueba y reinicio que permiten comprobar su funcionamiento y restablecer la corriente si se disparan.
• Interruptores de circuito por fallo de arco (AFCI): Son dispositivos que detectan los fallos de arco, que son chispas o destellos que se producen cuando los cables están dañados o sueltos. Los fallos de arco pueden provocar fallos a tierra o cortocircuitos, así como incendios. Los AFCI suelen instalarse en los disyuntores que protegen el cableado de dormitorios, salones, comedores y otras zonas donde es probable que se produzcan fallos de arco. Los AFCI disponen de botones de prueba y reinicio que permiten comprobar su funcionamiento y restablecer el suministro eléctrico si se disparan.
• Tomas GFCI: Se trata de tomas de corriente con interruptor diferencial incorporado. Se utilizan para sustituir a las tomas estándar en zonas donde se requieren o recomiendan los GFCI. Disponen de botones de prueba y reinicio que permiten comprobar su funcionamiento y restablecer la alimentación si se activan.

¿Cómo funcionan los GFCI?

Un GFCI controla el flujo de electricidad en un circuito y compara la cantidad de corriente que entra y sale de un aparato o dispositivo. En condiciones normales, la corriente debería ser equilibrada e igual. Sin embargo, si hay un fallo a tierra, como un cable deshilachado que toca un objeto metálico o una persona que entra en contacto con un cable con corriente, parte de la corriente escapará del circuito y tomará un camino alternativo a tierra. Esto crea un desequilibrio en el flujo de corriente, que el GFCI detecta y al que responde.

Cuando el GFCI detecta un fallo a tierra, corta rápidamente la alimentación del circuito, evitando electrocuciones, incendios o daños en el equipo. El GFCI puede reaccionar en tan sólo 1/40 de segundo, más rápido que un parpadeo. El GFCI no protege contra sobrecargas, cortocircuitos o descargas que se produzcan entre los cables caliente y neutro, de los que se encargan los fusibles o disyuntores. El GFCI sólo protege contra las descargas que se producen entre el cable caliente y la toma de tierra, o entre el cable neutro y la toma de tierra.

Para asegurarse de que el GFCI funciona correctamente, se recomienda probarlo mensualmente siguiendo estos pasos:

- Enchufe una lámpara u otro dispositivo en la toma GFCI y enciéndala.

- Pulse el botón de prueba de la toma GFCI. La corriente debería cortarse y la lámpara o el aparato apagarse.

- Pulse el botón de reinicio de la toma GFCI. Debería volver la corriente y encenderse la lámpara o el aparato.

- Si el GFCI no responde como se describe, puede estar defectuoso y debe ser sustituido por un electricista cualificado.

¿Cómo funcionan los AFCI?

- A diferencia de los GFCI, que protegen contra los fallos a tierra, los AFCI protegen contra los fallos de arco, que son chispas o destellos que se producen cuando los cables eléctricos están dañados, deshilachados, sueltos o sobrecalentados. Los fallos de arco pueden provocar incendios y descargas eléctricas al prender fuego a materiales cercanos o crear una trayectoria hacia una persona que toca un objeto metálico.

- Los AFCI funcionan detectando los patrones característicos de corriente y tensión que indican un fallo de arco. Monitorizan constantemente el circuito eléctrico y lo comparan con una forma de onda normal. Si detectan una anomalía, como una subida o bajada repentina de la corriente o la tensión, o un ruido de alta frecuencia, interrumpen el suministro eléctrico e impiden que continúe el fallo de arco.

- Los AFCI pueden instalarse como disyuntores en el panel de servicio principal o como receptáculos en las tomas de pared. Están diseñados para proteger no sólo la toma de corriente donde están instalados, sino también todo el circuito derivado aguas abajo de ese punto. Según el NEC, los AFCI son obligatorios en los siguientes lugares:

Todos los circuitos de 120 voltios, monofásicos, de 15 y 20 amperios que suministran tomas de corriente y dispositivos en dormitorios, salas de estar, comedores, habitaciones familiares, salones, bibliotecas, guaridas, solariums, salas de recreo, armarios, pasillos y habitaciones o zonas similares de las unidades de vivienda.

¿Dónde se requieren GFCI y AFCI?

El Código Eléctrico Nacional (NEC) es un conjunto de normas y reglamentos que regulan la instalación y el mantenimiento de los sistemas eléctricos en Estados Unidos. El NEC especifica dónde se requieren o recomiendan GFCI y AFCI para evitar fallos a tierra y cortocircuitos. Según el NEC, los GFCI son necesarios en las siguientes ubicaciones para la mayoría de las aplicaciones residenciales:

• Todos los receptáculos de 125 voltios, monofásicos, de 15 y 20 amperios instalados en cuartos de baño, garajes, espacios de arrastre, sótanos sin terminar, cocinas, áreas de lavandería, fregaderos de bares húmedos, cobertizos para botes y exteriores.
• Todos los receptáculos de 125 voltios, monofásicos, de 15 y 20 amperios instalados a menos de 6 pies del borde exterior de un fregadero.
• Todos los receptáculos de 125 voltios, monofásicos, de 15 y 20 amperios instalados en lugares donde los receptáculos no son fácilmente accesibles y son alimentados por un circuito derivado dedicado a equipos eléctricos de derretimiento de nieve, deshielo o calentamiento de tuberías.

Según el NEC, los AFCI son necesarios en las siguientes ubicaciones residenciales:

• Todos los circuitos derivados de 120 voltios, monofásicos, de 15 y 20 amperios que suministran tomas de corriente o dispositivos instalados en cocinas, salas familiares, comedores, salas de estar, salones, bibliotecas, guaridas, dormitorios, solarios, salas de recreo, armarios, pasillos, zonas de lavandería o habitaciones o zonas similares de las unidades de vivienda.
• Todos los circuitos derivados que alimentan tomas o dispositivos de 120 voltios, monofásicos, de 15 y 20 amperios instalados en unidades dormitorio.

Consulte a un ingeniero

Los fallos a tierra y los cortocircuitos son tipos comunes de fallos eléctricos que pueden provocar descargas, incendios y daños en el sistema eléctrico. Pueden evitarse instalando y manteniendo un cableado eléctrico y dispositivos adecuados, como GFCI y AFCI. El NEC proporciona directrices sobre dónde se requieren o recomiendan estos dispositivos para garantizar la seguridad y el cumplimiento. Siguiendo estas directrices, puede protegerse a sí mismo, a su familia y a su propiedad de los peligros de los fallos a tierra y los cortocircuitos. Para estar seguro de que ha protegido su instalación, siempre debe consultar con un ingeniero licenciado.