Cómo funciona un AFDD
El AFDD (dispositivo de detección de fallo de arco) es el tipo más reciente de aparato de protección en los cuadros residenciales. No protege contra la sobreintensidad ni la corriente residual — protege contra los incendios provocados por arcos eléctricos, peligros invisibles para el interruptor magnetotérmico (PIA / MCB) y el interruptor diferencial (RCD).
El problema que resuelve el AFDD
Los arcos eléctricos en conexiones flojas o aislamientos deteriorados son uno de los mecanismos por los que una instalación prende fuego a los materiales de su entorno. La corriente que atraviesa un arco serie suele ser inferior a la corriente nominal del magnetotérmico — un arco de unos pocos amperios en un circuito con un magnetotérmico calibrado a 16A no dispara nada. El diferencial tampoco dispara, porque las corrientes en L y N son iguales. El arco arde en silencio durante horas, sobrecalentando los materiales combustibles del entorno.
Las causas frecuentes de los fallos de arco en instalaciones residenciales:
- Conductores pinzados bajo un tornillo o por un mueble (daño del aislamiento)
- Conexiones flojas en cajas, cuadros o tomas (contacto intermitente)
- Cables dañados en reformas (taladrado, rozamiento mecánico)
- Aislamiento desgastado en cables viejos o en tramos flexibles
- Roedores que roen el aislamiento de los cables
- Humedad infiltrada en cajas o tomas
- Tomas con clavijas defectuosas o mal montadas
Qué es un fallo de arco
Un arco eléctrico es una descarga eléctrica continua a través de un medio gaseoso — el plasma ionizado puede alcanzar más de 6.000°C en instalaciones de baja tensión, suficiente para inflamar de inmediato cualquier material combustible cercano. Los fallos de arco se presentan en tres formas:
Un solo conductor deteriorado.
Por debajo de 20A — el magnetotérmico no reacciona.
Aislamiento comprometido entre fase y neutro.
Arco entre fase y conductor de protección.
Fig. 1 — Los tres tipos de fallo de arco detectados por el AFDD
La diferencia respecto al arco «normal» (el de la apertura de un magnetotérmico o un relé):
- El arco de conmutación (magnetotérmico, relé): dura unos pocos milisegundos, la cámara de extinción lo controla de forma intencionada
- El fallo de arco: persistente, intermitente, aparece en lugares imprevistos (cajas, tomas, detrás de los aparatos), imposible de extinguir sin cortar la corriente
Cómo detecta el AFDD el arco
El principio fundamental: un arco eléctrico genera ruido electromagnético de alta frecuencia (100 kHz – 1 MHz) superpuesto a la sinusoide de 50 Hz. Este ruido aparece sobre todo en los pasos por cero de la sinusoide — el momento en que el arco puede reencenderse. El AFDD capta la corriente del circuito mediante un transformador de corriente (CT o bobina Rogowski), filtra la componente de 50Hz y analiza digitalmente lo que queda.
Un DSP (procesador digital de señal) ejecuta algoritmos de reconocimiento de patrones que identifican la firma de un arco y la distinguen del ruido de las cargas normales (reguladores, motores, fuentes conmutadas). Si la firma corresponde a un fallo de arco, el AFDD ordena el disparo inmediato del circuito.
La estructura interna de un AFDD
Un AFDD compacto de función combinada (AFDD + RCBO) integra varios mecanismos físicos distintos:
Los componentes clave de un AFDD moderno:
- La bobina Rogowski — sensor de corriente con respuesta en el dominio AF (100kHz–1MHz); capta la firma del arco sin saturarse con la corriente de frecuencia industrial
- La placa PCBA con microprocesador DSP — realiza la conversión analógica-digital y ejecuta el algoritmo de detección, que distingue la firma del arco del ruido de las cargas habituales
- El relé de disparo — gobernado por el microprocesador; desconecta el circuito en unas pocas decenas de milisegundos
- El toroide diferencial (en las versiones combinadas) — detecta la corriente residual de 30mA, idéntico al de un RCCB/RCBO
- La lámina bimetálica (en las versiones combinadas) — disparo térmico ante sobrecargas, idéntico al de un magnetotérmico
- La cámara de extinción del arco — extingue el arco de conmutación al desconectar, como en cualquier magnetotérmico
Tiempos de desconexión según la IEC 62606
La norma IEC 62606 (SR EN 62606 en Rumanía) impone tiempos de desconexión máximos en función de la corriente de arco — cuanto más fuerte es el arco, más rápido debe reaccionar el AFDD:
| Corriente de arco | Tiempo de desconexión máximo | Observación |
|---|---|---|
| 2,5 A | 1,0 segundo | Arco débil, el magnetotérmico no reacciona |
| 5 A | 0,5 segundos | Arco moderado, todavía invisible para un magnetotérmico 16A |
| 10 A | 0,25 segundos | Energía elevada — riesgo de inflamación |
| 32 A | 120 milisegundos | Arco serie a corriente elevada (carga próxima a In) |
La norma calcula la energía total del arco para evaluar el riesgo de incendio. El AFDD no actúa a la primera «sospecha», sino solo cuando la energía acumulada supera el umbral de peligro — evitando las falsas alarmas por chispas accidentales. La tabla completa de la norma tiene dos escalones más: 16 A → 0,15 s y 63 A → 0,12 s. Todos los valores se refieren al arco serie, cuya corriente está limitada por la carga. El arco paralelo (fase–neutro o fase–PE) se ensaya por separado, con corrientes presuntas mucho mayores y con un criterio basado en el número de semiperiodos de arco en un intervalo dado.
El desafío de las falsas alarmas
El problema clave en el diseño de un AFDD es evitar las falsas alarmas. Algunas cargas normales generan ruido AF similar al de un arco:
- Reguladores (triac) — recortan la sinusoide en un ángulo controlado, generando AF
- Motores eléctricos — chispas en el colector (escobilla) o en los contactos de los relés de arranque
- Fuentes conmutadas (SMPS) — funcionan intencionadamente a decenas–cientos de kHz
- Secadores, aspiradoras — motor universal con escobillas
- Inversores y cargadores rápidos — transiciones de tensión bruscas
La IEC 62606 no fija ninguna tasa estadística de falsas alarmas. La inmunidad se comprueba con ensayos con cargas típicas — aspiradora, reguladores con triac, fuentes conmutadas, herramientas con motor universal — y con ensayos de enmascaramiento, en los que el arco debe detectarse incluso en presencia de esas cargas. Cómo distingue exactamente el aparato el arco de su ruido depende del algoritmo de cada fabricante.
Variantes de integración en el cuadro
La SR EN 62606, a la que remiten las actualizaciones de 2023 (punto 4.1.5.8.3), describe tres variantes constructivas: a) un dispositivo único provisto de un sistema que abre el circuito protegido; b) un dispositivo único que integra un dispositivo de protección — un magnetotérmico según SR EN 60898-1 o un diferencial según SR EN 61008-1, SR EN 61009-1, SR EN 62423; c) una unidad distinta ensamblada en obra con un dispositivo de protección declarado. En el cuadro llegan normalmente en forma de los productos de abajo:
| Tipo | Protecciones incluidas | Módulos DIN |
|---|---|---|
| AFDD autónomo — variante a) | Solo detección de fallo de arco — requiere un magnetotérmico separado aguas arriba | 1 módulo + magnetotérmico separado |
| AFDD + MCB (integrado) — variante b) | Fallo de arco + sobreintensidad + cortocircuito | 2 módulos |
| AFDD + RCBO (integrado) — variante b) | Fallo de arco + diferencial 30mA + sobreintensidad — protección completa | 2 módulos (compacto) |
| Módulo AFD ensamblado en obra — variante c) | Detección de arco, ensamblado en obra con el dispositivo de protección declarado por el fabricante | 1 módulo + el dispositivo declarado |
La variante AFDD + RCBO es la más completa: un único dispositivo de 2 módulos asegura la protección contra los arcos (AFDD), la electrocución (DDR 30mA) y las sobreintensidades (magnetotérmico). Sustituye tres aparatos separados y ahorra espacio en el cuadro.
Dónde es recomendado/obligatorio
La norma IEC 60364-4-42 (apartado 421.7) recomienda un AFDD en los circuitos terminales de corriente alterna de:
- Dormitorios — cables ocultos en las paredes, materiales combustibles (colchones, alfombras, cortinas)
- Salón y despacho — no figuran en la lista de la norma, pero conviene tenerlos en cuenta como recomendación de proyecto: alta densidad de aparatos, tomas muy solicitadas
- Edificios con armazón combustible — casas de madera, desvanes, buhardillas
- Zonas con alto riesgo de incendio — almacenes con materiales inflamables, colecciones con bienes irremplazables
- Viviendas de tipo HMO (Houses in Multiple Occupation) y residencias de estudiantes — un ejemplo de la reglamentación británica BS 7671 (A2:2022), no de la IEC 60364-4-42
- Edificios residenciales en altura (más de 18m o 6 plantas) — normativa del Reino Unido desde 2022, modelo para las futuras actualizaciones europeas
Referencia normativa — las actualizaciones 2023
La norma internacional para los AFDD es la IEC 62606 (SR EN 62606 en Rumanía), que define los requisitos de prestaciones, los métodos de ensayo y los umbrales de detección.
Las actualizaciones 2023 de la I7-2011 (Orden MDLPA n.º 959/2023, Monitorul Oficial n.º 512 del 12 de junio de 2023) hacen el AFDD obligatorio. El art. 4.2.2.10 lo exige, «como medida especial», en todos los circuitos de corriente alterna con corriente asignada no superior a 32 A de los espacios destinados a dormir en edificios residenciales — tomas e iluminación por igual. La misma obligación se aplica a los alojamientos, guarderías, jardines de infancia, escuelas de primaria y construcciones con estructura de madera de nivel de estabilidad al fuego III–V. El art. 4.2.2.11 exceptúa los circuitos de receptores con función de seguridad contra incendios, y el art. 4.2.2.12 exige que el AFDD se instale en el origen del circuito que protege.
En una vivienda corriente, esto significa un AFDD en cada circuito que alimenta un dormitorio, tomas e iluminación por igual. El salón y el despacho no están en la lista; allí el AFDD sigue siendo una elección del proyectista.
ElectroSchema
En ElectroSchema ya puedes colocar un AFDD en circuitos individuales en el cuadro visual, con sus propiedades (corriente nominal, curva, polos, ΔI). El asistente de protección lo propone automáticamente para los dormitorios y la regla V17 avisa automáticamente de los circuitos de dormitorios sin AFDD, conforme a las actualizaciones 2023 de la I7-2011.
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