Los GFCI protegen el sistema de cableado de su hogar

Cuando la electricidad residencial estaba en pañales a principios del siglo XX, los circuitos no incluían un camino a tierra, y las descargas eran comunes. Puede recibir una descarga eléctrica simplemente encendiendo un interruptor de luz o tocando un electrodoméstico. Para remediar esto, el Código Eléctrico Nacional (NEC) comenzó a requerir la conexión a tierra. en 1947, primero para los puntos de venta de lavaderos, y para 1962 para todos los circuitos derivados de un edificio. La física es complicada, pero conectar a tierra un circuito básicamente le da a la electricidad un camino a la tierra, por lo que no encontrará ese camino al pasar por el cuerpo de una persona o materiales de construcción que sean inflamables.

Una ruta de conexión a tierra reduce la probabilidad de choques, pero no es raro que esa ruta se vea comprometida por el aislamiento desgastado o una conexión suelta en el sistema. Cuando eso sucede, una persona aún puede sufrir un shock grave e incluso mortal. El ejemplo más notorio es una persona que se sorprende al manipular involuntariamente una herramienta o electrodoméstico sin aislar, como un taladro o un secador de pelo, mientras está de pie en el agua o en un suelo húmedo.

El propósito principal de un GFCI es prevenir este tipo de accidentes cuando la ruta de conexión a tierra no funciona correctamente. GFCI es un acrónimo que significa interruptor de circuito de falla a tierra, y a veces se acorta a GFI, o interruptor de falla a tierra. Básicamente es un disyuntor de acción rápida que detiene el flujo de electricidad antes de que alguien salga lastimado. Un GFCI no está destinado principalmente a prevenir incendios, ese es el trabajo de un AFCI o un interruptor de circuito por falla de arco, pero también puede hacerlo eliminando la posibilidad de cables sobrecalentados que se producen durante una falla a tierra.

Un dispositivo GFCI contiene circuitos de estado sólido que monitorean la cantidad de corriente que va a la carga desde el dispositivo y la cantidad que regresa. Estas medidas siempre deben ser las mismas. Si la señal eléctrica que regresa al dispositivo desde la carga es diferente a la señal que va a la carga, el GFCI se dispara, abriendo el circuito y deteniendo el flujo de electricidad. Los GFCI están diseñados para responder a diferencias de señal muy pequeñas, de 4 a 5 mA (miliamperios), y responden rápidamente, generalmente en menos de 1/10 de segundo.

Los GFCI comenzaron a aparecer como receptáculos eléctricos en 1971, y los receptáculos siguen siendo el tipo más común de dispositivo GFCI. Un receptáculo GFCI es fácil de distinguir de uno convencional porque tiene dos botones dispuestos verticalmente en la cara frontal. El botón superior, que puede o no ser rojo, es el botón que restablece el interruptor interno después de que se dispara, y el botón inferior, que puede ser negro, es un botón de prueba. Cuando lo empujas, el interruptor se dispara.

Los interruptores automáticos GFCI son otra forma de dispositivo de protección de falla a tierra. Un interruptor GFCI difiere de uno convencional al tener un cable blanco que debe estar conectado al bus neutro en el panel para asegurar que el interruptor pueda monitorear la corriente de retorno a través del circuito. Un disyuntor GFCI protege un circuito completo y cuesta hasta tres receptáculos GFCI. Pero protegerá todo el circuito contra fallas a tierra.

Cuando necesita protección GFCI instantánea, tiene dos opciones temporales. Uno es un receptáculo GFCI portátil que se conecta a un receptáculo convencional y proporciona protección contra fallas a tierra para cualquier dispositivo que lo conecte. Al igual que un receptáculo GFCI permanente, uno portátil tiene dos botones dispuestos verticalmente para reiniciar el interruptor y probarlo. La otra opción temporal es un receptáculo con cable GFCI. Esto también se conecta a una toma de corriente convencional, y se ve como un cable de extensión normal, excepto por el módulo GFCI incorporado con sus familiares botones de reinicio y prueba. Cualquier cosa que conecte a un cable GFCI tiene protección de falla a tierra. Si necesita múltiples salidas, puede comprar una caja de alimentación GFCI.

El NEC comenzó a requerir receptáculos GFCI en 1971, pero solo en áreas de piscinas. Extendió rápidamente el requisito a todos los receptáculos exteriores, luego a los sitios de construcción y baños y gradualmente a otras áreas en un edificio. La edición 2017 del NEC (un documento oficial que se revisa cada tres años) requiere GFCI en lugares donde es probable que haya agua presente. Éstas incluyen:

• Baños
  
• Garajes
  
• Al aire libre
  
• Sótanos inacabados
  
• Espacios de rastreo
  
• Cocinas
  
• Salas de lavandería
  
• Piscinas y áreas de spa
  

Cualquier circuito que esté protegido por un interruptor GFCI no requiere receptáculos GFCI separados. Debido a que se requiere protección GFCI en tantos lugares, la instalación de un interruptor GFCI es a menudo una alternativa rentable a la instalación de receptáculos individuales.

Los interruptores y receptáculos GFCI deben reiniciarse cuando se disparan, por lo que deben ser accesibles. El código no permite instalar un receptáculo GFCI detrás de un obstáculo, como un sofá o una estantería.

Un dispositivo GFCI protege contra una sobretensión que podría electrocutar a alguien, mientras que un AFCI protege contra un arco eléctrico que podría provocar un incendio. El código exige ambos tipos de protección, que requiere AFCI en incluso más ubicaciones que los requisitos de GFCI. Debido a que los AFCI y los GFCI están buscando cosas diferentes, funcionan de diferentes maneras. Un AFCI no compara la corriente entrante y saliente. En cambio, monitorea la intensidad actual y las características de la forma de onda, que lo ayudan a reconocer cuándo ocurre una anomalía, como un arco o chispa.

Dado que tanto los GFCI como los AFCI brindan protección crítica y son requeridos por el NEC, los fabricantes han comenzado a incorporar ambas funciones en receptáculos, tomas de corriente portátiles y circuitos Rompedores Si no instala interruptores o salidas de doble función, aún puede obtener ambos tipos de protección instalando interruptores AFCI y receptáculos GFCI en todos los lugares que el NEC los requiere. Sin embargo, la estrategia más fácil y más efectiva, aunque no necesariamente la menos costosa, es instale disyuntores combinados GFCI / AFCI para todos los circuitos que requieren protección GFCI o AFCI.