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Diferencial trifásico: el tetrapolar y sus reglas propias

En un taller, una nave o un chalet con suministro a tres fases, el diferencial deja de tener dos polos y pasa a tener cuatro. Cambia el tamaño, cambia el precio y, sobre todo, cambian algunos criterios que en monofásica no aparecen: el desequilibrio entre fases, las fugas capacitivas de los variadores y la coordinación con la protección de cabecera.

Cómo suma corrientes un toroidal de cuatro conductores

El principio es idéntico al del bipolar: la suma vectorial de todas las corrientes que atraviesan el núcleo debe ser cero. En trifásica con neutro, eso significa que R + S + T + N tiene que dar cero en todo instante. Cuando la carga está equilibrada, las tres fases suman cero por sí solas y por el neutro no circula prácticamente nada. Cuando está desequilibrada —lo habitual en un cuadro con monofásicas repartidas— el neutro lleva la diferencia, y precisamente por eso tiene que pasar por dentro del toroidal.

Este es el error clásico en cuadros trifásicos: alimentar cargas monofásicas tomando el neutro de la bornera general en lugar de la salida del diferencial. La corriente de retorno de esas cargas no atraviesa el toroidal, el aparato ve un desequilibrio permanente igual a esa corriente y dispara nada más dar tensión. El diagnóstico es inmediato: si el diferencial cae en el instante en que lo subes, sin ninguna carga en marcha, revisa el neutro antes que nada.

Configuraciones que vas a encontrar

Tetrapolar 4P. Tres fases y neutro. Es el estándar en cabecera de instalación trifásica con neutro distribuido y ocupa 4 módulos de carril DIN.

Tripolar 3P. Solo tres fases, sin neutro. Se usa en cuadros que solo alimentan motores trifásicos y no distribuyen neutro. Poco frecuente en vivienda.

Bipolar aguas abajo. En un cuadro trifásico de vivienda es normal poner un tetrapolar general de 300 mA y varios bipolares de 30 mA colgando de cada fase, cada uno con su neutro. Es la estructura que da selectividad y aísla los fallos.

Sensibilidad: 30 mA abajo, 300 mA arriba

En trifásica el reparto de sensibilidades es casi siempre escalonado. Los 30 mA se reservan para los circuitos monofásicos accesibles (tomas, alumbrado, oficinas, vestuarios); en cabecera se monta un diferencial de 300 mA, preferiblemente selectivo, que hace de protección contra incendios sin saltar cada vez que hay un defecto aguas abajo.

El motivo práctico es doble. Por un lado la selectividad: si el general fuera de 30 mA instantáneo, cualquier fuga apagaría la instalación entera. Por otro las fugas capacitivas: en una nave con seis variadores de frecuencia, cada uno derivando 3-8 mA a tierra por sus filtros de red, la fuga de fondo puede rondar los 30-50 mA sin que nada esté averiado. Un general de 30 mA no se mantendría cerrado.

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Criterios de compra específicos del tetrapolar

Los fallos que solo aparecen en trifásica

Desequilibrio confundido con fuga. Un neutro flojo en la bornera hace que la tensión de las fases se descompense y que aparezcan corrientes extrañas. El síntoma es lámparas que brillan de más en una fase y de menos en otra, y disparos aparentemente aleatorios. No es fuga: es conexión defectuosa.

Fugas capacitivas por longitud de cable. Un motor alimentado por variador a través de 40 m de manguera apantallada tiene una capacidad parásita apreciable. La corriente de fuga a tierra crece con la longitud y con la frecuencia de conmutación. En estos casos hace falta un diferencial tipo B o al menos clase F, y a veces filtros senoidales a la salida del variador.

Reparto asimétrico de monofásicas. Colgar todas las tomas de la fase R y dejar S y T casi vacías es cómodo al cablear y malo en servicio: sobrecarga del neutro, calentamiento y desequilibrio. Reparte las cargas monofásicas entre las tres fases.

Fase perdida. Si una fase se abre en la acometida, los motores trifásicos siguen girando con dos fases y se queman. El diferencial no ve nada de eso: hace falta un relé de control de fases, que es otro aparato.

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Precios orientativos

Un tetrapolar de 40 A y 30 mA clase AC de marca conocida suele situarse entre 60 y 110 €; el mismo en clase A sube a la franja de 90-160 €. Los de 63 A y 300 mA selectivos superan con frecuencia los 150 €. Las opciones genéricas cuestan la mitad y en cuadros secundarios o de taller son defendibles; en cabecera de una instalación que da servicio a personas trabajando, la marca europea se paga sola.

Antes de tocar un cuadro trifásico

Las tensiones entre fases son de 400 V y las corrientes de cortocircuito en cabecera de nave son mucho mayores que en un piso. Corta el IGA o el seccionador general, verifica ausencia de tensión entre las tres fases, entre cada fase y neutro y entre cada fase y tierra con un comprobador bipolar, y no des por hecho que bajar un aparato deja sin tensión todo lo que hay a su lado. Estas instalaciones son terreno de instalador autorizado con documentación firmada.

Preguntas frecuentes

¿Puedo usar un tetrapolar en una instalación monofásica?

Técnicamente funciona si conectas fase y neutro en dos de los polos y dejas los otros dos libres, pero desperdicias dos módulos y pagas de más. Compra un bipolar.

¿Por qué mi diferencial trifásico salta al conectar el variador?

Por la corriente de fuga de los filtros de entrada del variador y por la capacidad del cable de motor. Si es un salto sistemático en el arranque, es fuga capacitiva, no avería. Se soluciona con clase B o F, reduciendo la frecuencia de conmutación del variador o repartiendo los variadores en diferenciales distintos.

¿Un tetrapolar de 30 mA protege igual que un bipolar de 30 mA?

La sensibilidad es la misma. Lo que cambia es que vigila cuatro conductores y que, en instalaciones grandes, la fuga acumulada de fondo hace que un 30 mA general sea poco práctico.

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