Qué protege el tiempo de desconexión
Cuando un conductor activo toca una masa puesta a tierra —una carcasa metálica, la armadura de un tubo, la estructura de un armario— circula por el bucle formado por la acometida, el conductor activo y el conductor de protección una corriente de falla. Esa corriente debe ser cortada antes de que el tiempo de exposición alcance el límite admisible para una persona que toque la masa. El objetivo es puramente de seguridad: evitar la fibrilación ventricular por contacto indirecto.
La norma IEC 60364-4-41 fija ese tiempo máximo en función de la tensión asignada al circuito y de su corriente nominal. Para el caso habitual —instalaciones de 230/400 V— el límite es de 0,4 s en circuitos finales de hasta 32 A y de 5 s en los de más de 32 A. El diferencial no es la única vía de cumplimiento: en los magnetotérmicos, la garantía de desconexión rápida la da el disparo magnético, y su efectividad depende directamente de la impedancia que ofrece el bucle de la falla.
Esta guía explica cómo comprobar ese cumplimiento en la práctica: de dónde sale la impedancia de bucle, cuál es el límite admisible para cada calibre y curva, y cómo interpretar el resultado cuando la medida no pasa. La comprobación forma parte del proyecto y de las verificaciones de entrega de cualquier instalación documentada con criterios IEC 60364.
Tiempos máximos admitidos
Los tiempos de la tabla 41.1 se aplican a la protección contra contactos indirectos en sistemas con neutro a tierra. En la práctica diaria del proyectista de baja tensión se usan estos valores:
| Sistema de puesta a tierra | Circuito final | Tiempo máximo (Uo = 230 V) |
|---|---|---|
| TN | Corriente nominal ≤ 32 A | 0,4 s |
| TN | Corriente nominal > 32 A | 5 s |
| TT | Hasta 32 A con protección por diferencial | Criterio de tensión táctil ≤ 50 V |
| TT | Circuitos de más de 32 A | 5 s |
En sistemas TT el criterio es distinto: la norma admite la desconexión automática cuando la caída de tensión en la resistencia de tierra no supera los 50 V, o cuando el diferencial de 30 mA limita la corriente que puede atravesar el cuerpo. Por eso en instalaciones TT el diferencial de 30 mA es el dispositivo que habitualmente resuelve la protección, mientras que en TN el papel principal recae sobre el magnetotérmico y su disparo magnético.
Un matiz importante: el tiempo se mide desde el inicio de la falla hasta la extinción del arco en el dispositivo de corte. En el disparo magnético ese tiempo es del orden de milisegundos, por lo que cumplir 0,4 s suele no ser el problema. El problema es asegurar que la corriente de falla alcance el umbral de disparo magnético, y eso depende de la impedancia del bucle.
De dónde sale la impedancia de bucle
La impedancia de bucle Zs es la suma de las impedancias del recorrido que recorre la corriente de falla desde el transformador hasta el punto de la falla y de vuelta. En un sistema TN-C-S, que es el más habitual en distribución urbana, se compone de la impedancia de bucle en la acometida Ze más la caída en los conductores del circuito final, fase y neutro o fase y PE según el tramo:
Zs = Ze + R1 + Rn (tramo con neutro al servicio) · Zs = Ze + R1 + R2 (tramo con PE dedicado)
En un sistema TN-S completo el cálculo es análogo, con R2 como resistencia del conductor de protección en toda la longitud. En TT, el bucle de falla cierra por tierra: la suma incluye la resistencia del electrodo de puesta a tierra del receptor, la resistencia del electrodo del neutro y la impedancia del propio transformador. Por eso las instalaciones TT presentan impedancias de bucle mucho más altas y por eso suelen depender del diferencial.
Los conductores de longitud apreciable son el factor que más pesa en el resultado final: a mayor longitud y menor sección, mayor R1 y R2. Para estimarlos antes de medir, la resistencia por metro se toma de las tablas del fabricante o se calcula con la resistividad del cobre (0,0175 Ω·mm²/m a 20 °C), corregida a la temperatura de trabajo. La impedancia de acometida Ze, en cambio, no depende del proyectista: se toma del dato de la compañía distribuidora o se mide en el origen de la instalación.
El límite: Zs ≤ Uo / Ia
La comprobación se resume en una inecuación: la impedancia medida debe ser menor o igual que la tensión asignada dividida entre la corriente que hace disparar al dispositivo en el tiempo máximo. Zs máx = Uo / Ia, con Uo = 230 V en el neutro a tierra habitual.
El valor de Ia se toma del límite inferior garantizado del disparo magnético: para curvas B se admite 3 In, para C 5 In y para D 10 In. Con esos valores, el límite para un circuito de 230 V queda así:
| Calibre y curva | Ia mínimo (A) | Zs máximo (Ω) |
|---|---|---|
| 10 A, curva B | 30 | 7,67 |
| 16 A, curva B | 48 | 4,79 |
| 20 A, curva B | 60 | 3,83 |
| 16 A, curva C | 80 | 2,88 |
| 20 A, curva C | 100 | 2,30 |
| 32 A, curva C | 160 | 1,44 |
La tabla deja claro por qué una curva C más blanda es más exigente que una B del mismo calibre: exige más corriente para disparar magnéticamente, y por eso admite menos impedancia. Si la medida no pasa, las vías habituales son aumentar la sección del circuito final, acortar la longitud, revisar uniones mal apretadas que inflan la resistencia, o —cuando la instalación lo admite— recurrir a una curva más blanda o a un diferencial adicional.
Si en el proyecto no hay medida, la comprobación se hace con los valores calculados de Ze, R1 y R2; si hay medida en obra, se realiza con método de caída de tensión bajo corriente, con un instrumento homologado para la prueba. Los multímetros de baja corriente no sirven: miden en régimen de carga, no de falla.
Ejemplo resuelto en un circuito de cocina
Se proyecta una cocina emplatada de vivienda alimentada por un magnetotérmico de 20 A en curva C, situado en el cuadro general. La impedancia de bucle medida en el origen de la vivienda es Ze = 0,32 Ω. El circuito recorre 25 m de cable de cobre de 4 mm² en fase y 25 m de PE del mismo material y sección (conductores en la misma canalización, temperatura de trabajo 70 °C).
Resistencia de fase y PE: 0,0175 / 4 = 0,0044 Ω·m a 20 °C; corregida a 70 °C (factor 1,28) da 0,0056 Ω·m por conductor. Por lo tanto R1 + R2 = 2 × 0,0056 × 25 = 0,28 Ω. Sumando Ze, la impedancia total en el punto de uso es Zs = 0,32 + 0,28 = 0,60 Ω.
El límite para 20 A en curva C es Zs ≤ 2,30 Ω, así que el circuito pasa con holgura: la corriente de falla será 230 / 0,60 ≈ 383 A, muy por encima del umbral magnético de 100 A, y el disparo será prácticamente instantáneo.
Ahora el mismo circuito con una acometida rural de Ze = 2,20 Ω: Zs = 2,48 Ω, por encima del límite. Con la curva C no cumple. Cambiando a curva B el límite sube a 3,83 Ω y el circuito pasa; pero antes conviene verificar con la compañía distribuidora si ese Ze es el valor garantizado en la acometida, porque un Ze tan alto suele comprometer también la tensión en servicio normal.
Errores frecuentes
- Usar el límite superior de la curva (5 In para B, 10 In para C) en lugar del inferior garantizado; el resultado infradimensiona el circuito.
- Medir con multímetro de pilas: la corriente de prueba es demasiado baja para representar el comportamiento del bucle bajo falla.
- Olvidar que el PE forma parte del bucle: un PE mal conectado o de sección insuficiente invalida toda la comprobación.
- Considerar Ze constante en toda la vida útil: la compañía puede actualizarlo, y una ampliación del circuito cambia R1 y R2.
- No repetir la verificación tras una reforma que añade longitud o receptores al circuito.
En GorkyCAD Pro el esquema unifilar, las longitudes de circuito y las comprobaciones de caída de tensión y cortocircuito viven en el mismo modelo: los datos de sección y longitud alimentan los cálculos y quedan documentados en el PDF del proyecto junto con el criterio de desconexión aplicado.
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Preguntas frecuentes
¿Cuál es el tiempo máximo de desconexión en una vivienda?
En sistemas TN de 230 V, 0,4 s para circuitos finales de hasta 32 A y 5 s para los de más de 32 A. El diferencial de 30 mA actúa antes en caso de contacto directo.
¿Qué es la impedancia de bucle Zs?
Es la suma de las impedancias que recorre la corriente de falla: la acometida (Ze), el conductor activo (R1) y el neutro o el conductor de protección (Rn o R2) del circuito hasta el punto de la falla.
¿Puedo medir la impedancia con un multímetro?
No. El valor válido se obtiene con instrumento de caída de tensión bajo corriente de prueba; las medidas con equipos de baja corriente no representan el bucle en régimen de falla.
¿Qué hago si la impedancia supera el límite?
Revisa empalmes y conexiones, aumenta la sección o acorta el circuito, y valora una curva de disparo más blanda si la instalación lo permite. Si el problema es Ze, consulta con la distribuidora.