Fundamentos de los GFCI
Un GFCI es tan bueno como su instalación e inspección.
Un interruptor de circuito por falla a tierra (GFCI) es el único dispositivo de protección diseñado para proteger a las personas contra las descargas eléctricas de un sistema eléctrico. Por ello, debemos entender qué es un GFCI, cómo funciona y cuáles son sus limitaciones.
Sólo tenemos que buscar en el NEC la definición de un GFCI. El NEC lo define como «un dispositivo destinado a la protección del personal que funciona para desenergizar un circuito o una parte del mismo dentro de un período de tiempo establecido cuando una corriente a tierra excede algún valor predeterminado que es menor que el requerido para operar el dispositivo de protección de sobrecorriente del circuito de suministro».
Un dispositivo de protección GFCI funciona según el principio de monitorear el desequilibrio de la corriente entre el conductor no conectado a tierra (caliente) y el conductor conectado a tierra (neutro) del circuito. No supervisa el conductor de tierra, por lo que seguirá funcionando en un circuito sin tierra.
En un circuito típico de dos hilos, la corriente que regresa a la fuente de alimentación será igual a la que sale de ella (salvo alguna pequeña fuga). Si la diferencia entre la corriente de salida y la de retorno a través del transformador de corriente del dispositivo de protección GFCI supera los 5mA (51mA), el circuito de estado sólido abre los contactos de conmutación y desenergiza el circuito (véase la figura anterior). Esto ocurrirá siempre que el GFCI esté en funcionamiento. Sin embargo, los GFCI fallan más a menudo de lo que la mayoría de la gente cree. Y no dan ninguna señal externa de que ya no proporcionan su protección.
Típicamente, cuando un dispositivo de protección GFCI falla, los contactos de conmutación permanecen cerrados y el dispositivo sigue proporcionando energía, pero no protección.
Según un estudio realizado por la Sociedad Americana de Inspectores de Viviendas (publicado en IAEI News, noviembre/diciembre de 1999), el 21% de los disyuntores GFCI y el 19% de los receptáculos GFCI probados no proporcionaban protección GFCI. Sin embargo, ¡el circuito seguía estando energizado! En los casos examinados, los fallos de los circuitos de detección GFCI se debieron principalmente a daños en la protección interna contra sobretensiones transitorias (varistores de óxido metálico) que protegen el circuito de detección GFCI. Estos daños se debieron a las sobretensiones provocadas por los rayos y otros transitorios. En zonas de gran actividad de rayos, como el suroeste de Florida, la tasa de fallos de los interruptores GFCI fue de más del 57%.
Un fabricante hace un receptáculo GFCI de 15A y 125V que no se puede reajustar si el circuito GFCI ya no proporciona protección contra fallos a tierra. Además, este receptáculo GFCI en particular tiene una función de inversión de carga de línea incorporada que evita que el GFCI se reinicie si el instalador invierte por error las conexiones de carga y línea.
Una reflexión final sobre la protección GFCI: Pulse la función de prueba del dispositivo de protección GFCI para asegurarse de que funciona. Estos dispositivos son excelentes cuando están correctamente cableados. Sin embargo, nunca dé por sentado que un dispositivo de protección GFCI está en funcionamiento a menos que lo pruebe.
Barra lateral: Advertencia
Puede producirse una descarga eléctrica grave o la muerte si una persona toca el conductor caliente y el neutro al mismo tiempo, incluso si el circuito está protegido por GFCI. Esto se debe a que el transformador de corriente dentro del dispositivo de protección GFCI no detecta un desequilibrio entre la corriente de salida y la de retorno, y los contactos de conmutación permanecen cerrados.