Todo sobre los dispositivos GFCI/RCD

En ingeniería eléctrica, existen normas para proteger a las personas y a los animales de las descargas eléctricas.

Esto se logra mediante una combinación de:

• Protección básica como medida de precaución contra el contacto directo con partes activas mediante aislamiento básico en estado libre de fallas,
• Protección contra fallas en caso de contacto indirecto con partes tocables, por ejemplo, la carcasa metálica de un aparato eléctrico, que puede convertirse en partes activas peligrosas en caso de falla.

El uso de dispositivos de corriente residual sirve como protección adicional para mejorar la protección contra descargas eléctricas, mejorar la protección contra fallas y mejorar la protección contra incendios.

Un RCD no limita la intensidad de la corriente de falla que fluye, sino que limita su duración.

La protección adicional se refiere a una medida bajo ciertas condiciones. Esto incluye el dispositivo de corriente residual (RCD) con su efecto protector en caso de falla simultánea de la protección básica y la protección contra fallas. Esto significa que en el sistema eléctrico o aparato eléctrico, ocurre una falla doble o incluso múltiple. El RCD no evita la descarga eléctrica y no reduce la magnitud de la corriente de falla a través del cuerpo humano. Sin embargo, dependiendo de la magnitud, la duración del flujo de corriente a través del cuerpo debe limitarse de tal manera que el riesgo de fibrilación ventricular como trastorno del ritmo cardíaco potencialmente mortal inmediato se reduzca al mínimo. La corriente residual nominal máxima permitida IΔn para protección personal es de 30 mA. No se permite el uso del RCD como única protección contra descargas eléctricas, es decir, sin protección básica y contra fallas.

Se debe proporcionar un RCD con una corriente residual nominal no mayor a 30 mA para:

• Tomas de corriente con una corriente nominal no mayor a 32 A, destinadas al uso por personas legas y para uso general
• Circuitos finales para equipos portátiles utilizados al aire libre con una corriente nominal no mayor a 32 A
• Para circuitos de iluminación (solo en edificios residenciales)

Un RCD puede proporcionar protección adicional en los siguientes casos:

• Manejo inadecuado o uso abusivo de equipos eléctricos
• Manipulación de sistemas eléctricos, p. ej., por niños (clavo en el zócalo)
• Daño al sistema eléctrico debido a influencias externas (p. ej., humedad, conexión a tierra de protección interrumpida, aislamiento roto)
• Flujo de corriente a través del cuerpo a tierra debido al incumplimiento de las cinco reglas de seguridad por parte de profesionales eléctricos
• Manejo de aparatos eléctricos abiertos con fines de formación
• Fallas en un sistema eléctrico o aparato eléctrico causadas por no profesionales o trabajo inadecuado de profesionales.

Para la protección contra fallas, se deben utilizar dispositivos de corriente residual (RCD) cuando no se pueda cumplir la condición de desconexión automática de la fuente de alimentación mediante dispositivos de protección contra sobrecorriente en caso de falla a tierra. Este es a menudo el caso cuando existe un sistema TT debido al tipo de conexión a tierra. Debido a la falta de conexión eléctrica entre el conductor de puesta a tierra del sistema y el conductor de puesta a tierra de operación, la corriente de falla está limitada principalmente por la resistencia de propagación del conductor de puesta a tierra del sistema RA.

La siguiente condición se aplica a la protección personal:

RA ≤ UT/IΔn con

• RA como la resistencia de propagación de la tierra del sistema incluyendo el conductor de protección
• UT como tensión de contacto con un máximo de 50 V CA sin límite de tiempo
• IΔn como la corriente residual nominal del interruptor de corriente residual

Por lo tanto, sería posible una resistencia de propagación máxima de:

RA = 50V/30 mA ≈ 1,67 kΩ

En los siguientes casos, se pueden utilizar RCD con una corriente de operación residual nominal mayor a 30 mA para:

• Circuitos de distribución
• Circuitos finales, si es necesario por razones distintas a la protección contra descargas eléctricas.

Bajo la condición de 4.6 veces la corriente de operación residual nominal, serían posibles las siguientes resistencias de propagación dependiendo del RCD utilizado:

De acuerdo con las regulaciones VdS, para proteger contra incendios iniciados eléctricamente, la corriente de falla entre el conductor de fase y el conductor de protección o tierra no debe exceder los 420 mA. Se pueden utilizar interruptores de corriente de falla con una corriente de falla nominal de hasta 300 mA para este propósito. Dependiendo de la corriente de falla nominal, pueden ocurrir las siguientes potencias caloríficas en un lugar de falla:

Estas potencias caloríficas son significativamente menores de lo que serían solo con dispositivos de protección contra sobrecorriente. Además, para la protección contra incendios, también existen dispositivos de detección de falla de arco dedicados, que deben instalarse además del interruptor de corriente residual y brindan protección contra incendios en cables que pueden ocurrir en caso de rotura de cables.

El dispositivo de corriente residual (RCD) se dispara a más tardar cuando se alcanza la corriente residual nominal y desconecta el circuito afectado en todos los polos de la red ascendente, incluido el conductor neutro en interruptores de cuatro polos. El circuito de prueba interno también se desconecta porque su resistencia limitadora de corriente no está diseñada para funcionamiento continuo (uso indebido). El conductor de tierra de protección no es parte del dispositivo de corriente residual y no se desconecta.

Las corrientes residuales ocurren cuando una parte de la corriente fluye de regreso a la fuente de alimentación a través de un camino de corriente no deseado. Este camino de corriente puede ser el conductor de tierra de protección, la carcasa de un dispositivo operativo eléctrico, la tierra incluyendo todas las estructuras metálicas en contacto eléctrico con la tierra, así como el cuerpo de un humano o animal. El dispositivo de corriente residual forma la suma aritmética de todos los valores instantáneos de las corrientes en los conductores de fase y el conductor neutro. En una instalación sin falla a tierra, la suma es siempre cero.

La suma es realizada por un transformador de corriente de suma. Dependiendo del número de polos, se pasan a través de él dos, tres o cuatro devanados primarios. Están construidos de tal manera que sus efectos de inducción se cancelan entre sí en estado libre de fallas. No se genera flujo magnético en el núcleo del transformador y, por lo tanto, no se induce tensión en el devanado secundario. Si una corriente residual fluye de regreso a la fuente de alimentación a través de tal camino de corriente no deseado, la suma de todas las corrientes a través del transformador de corriente de suma ya no es cero. Esto da como resultado un flujo magnético en el núcleo del transformador, que induce una tensión en el devanado secundario. La corriente secundaria activa un interruptor a través del disparador de imán de retención y desconecta el circuito en todos los polos.

El transformador de corriente de suma funciona como un transformador y también depende de la frecuencia. Por lo tanto, solo puede detectar corrientes residuales alternas o corrientes residuales continuas pulsantes. En el caso de corrientes residuales continuas suaves, no hay transmisión, y por lo tanto no hay inducción en el devanado secundario: la corriente residual no se detecta. En una forma mixta (corriente residual continua suave superpuesta con corriente residual alterna), la corriente residual alterna solo puede debilitarse o no transmitirse en absoluto, ya que el núcleo de hierro está parcial o completamente saturado por la corriente residual continua suave.

Los RCD sensibles a todas las corrientes (p. ej., tipo B) a veces tienen un segundo núcleo de transformador para la detección adicional de corrientes residuales continuas suaves, que puede estar equipado con un sensor Hall para detectar el campo magnético directamente, y/o electrónica adicional para detectar (o suprimir) mejor las respuestas de frecuencia y sus dependencias de corriente y, por lo tanto, ofrecer diferentes tipos para el propósito de aplicación correspondiente.

Componentes de un interruptor de corriente residual de dos polos:

1. Mecanismo de conmutación
2. Devanado secundario
3. Toroide de transformador de corriente de suma
4. Botón de prueba

El transformador de corriente de suma contiene un núcleo toroidal devanado a partir de cinta magnética blanda cristalina o nanocristalina. Los núcleos de ferrita no son adecuados debido a su baja permeabilidad e inducción de saturación. Para lograr la potencia necesaria para activar el interruptor de corriente residual, se requieren núcleos de cinta toroidales de cierto tamaño y masa, que normalmente pesan alrededor de 40 g. Los núcleos suelen estar encapsulados con aislamiento, y no se debe ejercer ninguna fuerza sobre los núcleos debido a cualquier posible contracción de las resinas, ya que esto cambiaría las propiedades magnéticas. También son comunes las carcasas de plástico en las que los núcleos se insertan libremente. Alrededor del núcleo se devanan de dos a cuatro devanados de corriente de trabajo hechos de alambre de cobre grueso, así como el devanado secundario y posiblemente un devanado de prueba, ambos hechos de alambre delgado.

El bloqueo de interruptor es el mecanismo que conecta la operación manual (palanca o botón pulsador) y el disparador del transformador de corriente de suma con los contactos del interruptor. Dentro del bloqueo de interruptor se encuentra el muelle de liberación, que se pretensa durante el encendido (manualmente) y garantiza la fuerza y la velocidad necesarias para una desconexión segura. Además, aquí se aloja el mecanismo de disparo. El bloqueo de interruptor pretensado se puede liberar con una fuerza mínima y no se puede bloquear desde el exterior.

El transformador de corriente de suma actúa sobre el bloqueo de interruptor, por ejemplo, mediante un disparador de imán de enclavamiento. Este está conectado al devanado secundario del transformador de corriente de suma. Un disparador de imán de enclavamiento consiste en un imán permanente, dos patas con derivación magnética, una armadura de material magnético blando y un devanado de excitación. El flujo magnético del imán permanente pasa a través de ambas patas y la armadura. Como resultado, la armadura se mantiene contra la fuerza del muelle dirigida hacia el disparador de bloqueo del interruptor. Si una corriente fluye a través del devanado de excitación, se genera un segundo flujo magnético. En una semiciclo, el flujo total se amplifica, y en el otro semiciclo, se debilita de modo que el muelle aleja la armadura de las caras polares de las dos patas. Esto conduce a la liberación del bloqueo del interruptor y al apagado de los circuitos afectados.

La función protectora de un interruptor de corriente residual no ocurre en los siguientes casos:

• Una persona toca partes activas de diferentes potenciales. Estos son dos o más conductores de fase con diferentes ángulos de fase o un conductor de fase y el conductor neutro. La persona se encuentra en un lugar eléctricamente relativamente bien aislado de la tierra y no tiene contacto con objetos conectados a tierra o con el conductor de protección.
• Cuando un transformador (como un transformador de aislamiento) separa el circuito y una persona toca simultáneamente ambos polos en el lado secundario.
• En caso de sobrecorriente por sobrecarga o cortocircuito, la protección solo puede garantizarse mediante la desconexión automática de la fuente de alimentación a través de un dispositivo de protección contra sobrecorriente.
• Una falla de conductor no se detecta porque no fluye corriente de falla a tierra.
• Dependiendo del tipo de corriente de falla, existe el riesgo de que un interruptor de corriente residual no se dispare. No tiene la capacidad de detectar todos los tipos de corriente (especialmente corriente continua).
• Un interruptor de corriente residual de tipo B+ para la prevención avanzada de incendios detecta corrientes de falla con frecuencias de hasta 20 kHz solo a tierra. Para detectar tal corriente de falla entre dos conductores activos, se requeriría un dispositivo de detección de falla de arco adicional.

Los dispositivos de corriente residual se clasifican en tipos según el tipo de corriente de falla que pueden detectar. En orden ascendente de sensibilidad, los tipos se clasifican como Tipo AC, Tipo A, Tipo F, Tipo B y Tipo B+.

Aquí está la clasificación de cada tipo:

1. Tipo AC: Este tipo está diseñado para detectar corrientes de falla alternas puramente sinusoidales que pueden ocurrir repentinamente o aumentar lentamente. Funciona correctamente siempre que una corriente de falla de corriente continua suave no supere los 6 mA. (Ya no está permitido en Alemania.)
2. Tipo A: Además de la funcionalidad del Tipo AC, este tipo también detecta corrientes de falla de corriente continua pulsante. El Tipo A es el tipo de RCD más utilizado para aplicaciones estándar.
3. Tipo F: Además de la funcionalidad del Tipo A, este tipo puede detectar una mezcla de corrientes de falla con diferentes frecuencias de hasta 1 kHz. Dichas corrientes de falla pueden ocurrir, por ejemplo, en dispositivos eléctricos monofásicos con convertidores de frecuencia. Funciona correctamente siempre que una corriente de falla de corriente continua suave no supere los 10 mA.
4. Tipo B: Además de la funcionalidad del Tipo F, este tipo puede detectar corrientes de falla de corriente continua suave. Puede detectar diferentes formas de onda de corriente de falla independientemente del ángulo de fase, la polaridad y si ocurren repentinamente o aumentan lentamente. El Tipo B también se denomina sensible a todas las corrientes.
5. Tipo B+: Además de la funcionalidad del Tipo B, este tipo puede detectar corrientes de falla alternas sinusoidales hasta una frecuencia de 20 kHz. El Tipo B+ se utiliza principalmente para medidas avanzadas de protección contra incendios.

Esta clasificación basada en el tipo de corriente de falla permite la selección del tipo de RCD adecuado para requisitos y dispositivos específicos en una instalación eléctrica. Es importante considerar las regulaciones y normas del país específico, ya que la admisibilidad de ciertos tipos puede variar.

También existen RCD combinados con interruptores automáticos (LS) (p. ej., RCD de 30 mA e interruptor automático de 13 A), llamados RCBO (comúnmente denominados "FI/LS"). Un RCBO con un número de polos de 1P + N tiene típicamente el mismo ancho de instalación (o el mismo número de unidades modulares, abreviatura TE) que un interruptor automático de dos polos o un RCD de dos polos (dos TE).

Los zócalos RCD (SRCD) (comúnmente denominados "zócalos GFCI") monitorean las cargas conectadas en busca de corrientes de falla a tierra (seguridad adicional). Se utilizan donde, por ejemplo, no hay RCD instalados en instalaciones existentes con protección legal (derechos adquiridos), pero aún se desea una mayor seguridad. No reemplazan a un RCD según DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10), donde sea requerido.

Si las unidades individuales de un RCD, como el circuito de detección de corriente diferencial, la evaluación de la corriente diferencial y el interruptor de carga, están ubicadas en carcasas físicamente separadas, esta unidad se denomina dispositivo de protección de corriente residual modular (MRCD).

El parámetro más importante es la corriente de falla nominal, IΔn, a la que un interruptor de corriente residual debe dispararse a más tardar. Los valores para IΔn son 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA y 1 A. En la práctica, el disparo de una corriente de falla alterna puramente sinusoidal ocurre típicamente entre 0.6 · IΔn y 0.8 · IΔn.

La corriente de falla sin disparo, IΔn0, es igual a 0.5 · IΔn para una corriente de falla alterna puramente sinusoidal. Un interruptor de corriente residual no debe dispararse por debajo de la mitad de la corriente de falla nominal.

Para diferentes formas de onda de corriente de falla, se definen los siguientes rangos de disparo:

• 0.5 · IΔn a 1 · IΔn para corrientes de falla alternas puramente sinusoidales
• 0.35 · IΔn a 1.4 · IΔn para corrientes de falla continuas pulsantes
• 0.25 · IΔn a 1.4 · IΔn para corrientes rectificadas de media onda con un ángulo de control de fase de 90°
• 0.11 · IΔn a 1.4 · IΔn para corrientes rectificadas de media onda con un ángulo de control de fase de 135°
• Hasta 1.4 · IΔn para corrientes continuas pulsantes superpuestas con una corriente de falla continua suave de máximo 6 mA
• 0.5 · IΔn a 1.4 · IΔn para corrientes de falla de frecuencia mixta
• 0.5 · IΔn a 2 · IΔn para corrientes de falla continuas suaves

La corriente nominal In es un valor predeterminado que un interruptor de corriente residual puede transportar continuamente en cada conductor de fase. Los valores preferidos para In incluyen 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 63 A, 80 A, 100 A y 125 A.

Según DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10):2013-08 (especificaciones del fabricante) para interruptores de corriente residual sin retardo de tiempo, los tiempos de disparo máximos permitidos son 0.3 segundos a una corriente de IΔn, 0.15 segundos a 2 · IΔn y 0.04 segundos a 5 · IΔn. Esto hace que la ocurrencia de fibrilación ventricular (letal) sea muy improbable, pero no se puede descartar por completo, entre otras razones porque el efecto fisiológico de un pulso de corriente depende de la fase del latido del corazón en la que caiga.

Para los interruptores de corriente residual selectivos - aquellos con retardo de tiempo - los tiempos de disparo máximos permitidos son 0.5 segundos a una corriente de IΔn, 0.2 segundos a 2 · IΔn y 0.15 segundos a 5 · IΔn.

Los tiempos sin disparo solo se definen para los interruptores de corriente residual selectivos. Los tiempos sin disparo más cortos son 0.13 segundos a una corriente de IΔn, 0.06 segundos a 2 · IΔn y 0.05 s a 5 · IΔn.

Para lograr selectividad, se pueden conectar interruptores de corriente residual en serie. En esta configuración, solo debería dispararse el interruptor de corriente residual inmediatamente asociado con el circuito defectuoso sin ningún retardo de tiempo. Un interruptor de corriente residual con retardo de tiempo se conecta aguas arriba como dispositivo de protección adicional y está marcado con un símbolo S de selectividad. La selectividad se logra cuando:

• El tiempo sin disparo más corto del interruptor de corriente residual aguas arriba con retardo de tiempo es mayor que el tiempo de disparo más alto del interruptor de corriente residual aguas abajo sin retardo de tiempo.
• La corriente de falla nominal del interruptor de corriente residual aguas arriba con retardo de tiempo es al menos tres veces el valor del interruptor de corriente residual aguas abajo sin retardo de tiempo (selectividad total).

Los interruptores de corriente residual con retardo de tiempo a menudo se denominan interruptores de corriente residual selectivos o con retardo de tiempo. Al igual que con los dispositivos de protección contra sobrecorriente, el objetivo es lograr una mayor disponibilidad de la instalación eléctrica a través de la selectividad. Además, se deben observar los siguientes puntos:

• Los interruptores de corriente residual con retardo de tiempo no se pueden utilizar para medidas de protección adicional, ya que su corriente de falla nominal es de al menos 100 mA. En este caso, la característica de corriente-tiempo para el tiempo de disparo más alto siempre está en un rango donde hay un mayor riesgo de fibrilación ventricular.
• El interruptor de corriente residual aguas abajo no debe tener una sensibilidad mayor (detección según la forma de onda de la corriente de falla) en comparación con el interruptor de corriente residual aguas arriba. Por ejemplo, no debe instalarse un interruptor de corriente residual Tipo B aguas abajo de un interruptor de corriente residual Tipo A.

Para evitar disparos no deseados, se utilizan interruptores de corriente residual con retardo de tiempo corto. Las causas de los disparos no deseados pueden incluir:

• Sobretensiones debido a operaciones de conmutación e influencias atmosféricas.
• Procesos de ecualización tras la conexión o cambio de carga de dispositivos capacitivos o inductivos.

Los tiempos de disparo máximos permitidos son los mismos que los de los interruptores de corriente residual sin retardo de tiempo. Los fabricantes utilizan sus propias marcas específicas, tales como:

• ABB que indica AP-R y utiliza el término "con retardo de tiempo corto".
• Siemens que utiliza un símbolo K y términos como "superresistente" o "con retardo de tiempo corto".
• Doepke que utiliza los símbolos G o KV y el término "con retardo de tiempo corto".

El uso de interruptores de corriente residual con retardo de tiempo (selectividad) también es posible si se puede omitir la medida de protección adicional.

En las normas alemanas, se utilizaban anteriormente los siguientes términos:

• Interruptor de corriente residual (FI) para dispositivos independientes de la tensión de red (sin fuente de alimentación auxiliar),
• Interruptor de corriente diferencial (DI) para dispositivos dependientes de la tensión de red (con fuente de alimentación auxiliar).

En el comercio, también se pueden encontrar:

• Dispositivo de protección personal es un nombre de marketing y no está técnicamente definido.
• Interruptor de protección personal es una designación utilizada para interruptores de corriente residual en líneas de suministro y extensiones, así como en enchufes intermedios, pero por lo demás no está definido con precisión. BGI608 proporciona especificaciones para dichos dispositivos de protección portátiles cuando se utilizan como fuente de energía para las llamadas pequeñas obras de construcción.

Las siguientes designaciones se utilizaron para interruptores de corriente residual combinados con interruptores automáticos:

• Interruptor FI/LS cuando eran independientes de la tensión de red,
• Interruptor DI/LS cuando eran dependientes de la tensión de red.

La distinción entre dispositivos de protección independientes de la tensión de red y dependientes de la tensión de red no se realiza en las normas en inglés y tampoco se utiliza en las normas IEC y EN. Las siguientes designaciones se utilizan en las normas internacionales de dispositivos:

En los reglamentos de instalación para sistemas eléctricos, los interruptores de corriente residual se denominan uniformemente con el término general RCD. Ya no se hace distinción entre FI, DI o diseños especiales en los reglamentos de instalación para sistemas eléctricos. El objetivo de protección es decisivo aquí. Esto debe realizarse con diferentes diseños según el lugar de uso.

El uso de dispositivos de corriente residual es obligatorio en muchos países para nuevas instalaciones o modificaciones en entornos residenciales e industriales, al menos para zócalos (hasta 20 A o 32 A) (como DIN VDE o ÖVE), además de los dispositivos de protección contra sobrecorriente instalados. A menudo, algunas compañías eléctricas exigen un dispositivo de corriente residual con una diferencia de corriente de disparo de 300 mA como medida de protección contra incendios para todo el sistema eléctrico si el suministro de la casa no es mediante cables subterráneos, sino a través de líneas eléctricas aéreas.

En Europa, excepto en Gran Bretaña, son obligatorios los dispositivos de corriente residual (RCD) que no dependen de la tensión de red. La filosofía de seguridad subyacente cuestiona la fiabilidad de los circuitos amplificadores electrónicos utilizados en los interruptores de corriente diferencial electrónicos más sencillos y pequeños (interruptores DI) utilizados en el mundo angloparlante.

En Alemania, los dispositivos de corriente residual (RCD) han sido obligatorios en edificios nuevos desde mayo de 1984 para habitaciones con bañera o ducha según DIN VDE 0100-701 (la única excepción son los calentadores de agua fijos).

Desde junio de 2007, todos los circuitos de zócalos destinados al uso por personas legas y para uso general en edificios nuevos también deben estar equipados con un dispositivo de corriente residual con una corriente residual nominal no superior a 30 mA. Esto se aplica a circuitos finales con una corriente nominal de hasta 20 A en interiores y hasta 32 A en exteriores (DIN VDE 0100-410:2007-06, sección 411.3.3, período de transición hasta enero de 2009).

Desde octubre de 2018, estos requisitos también se aplican en interiores a circuitos de zócalos de hasta 32 A, así como a circuitos de iluminación en edificios residenciales (DIN VDE 0100-410:2018-10, sección 411.3.3, período de transición hasta julio de 2020).

Los dispositivos de corriente residual también son obligatorios para piscinas, piscinas al aire libre y habitaciones y cabinas con calentadores de sauna. El término a menudo malinterpretado "Feuchtraum" (habitación propensa a la humedad) no se refiere a baños o aseos en espacios habitables. Según la definición de DIN 68800, una habitación se considera una habitación propensa a la humedad si la humedad supera el 70% durante un período prolongado. Las cocinas en apartamentos y las áreas de baño en apartamentos y hoteles se clasifican explícitamente como habitaciones secas con respecto a la instalación de acuerdo con DIN VDE 0100-200:2008-06 sección NC.3.3 (ya que estas habitaciones solo experimentan humedad ocasional).

No existe obligación de adaptar instalaciones antiguas en Alemania. Esto significa que una instalación puede seguir operándose y reparándose si cumplía con las normas y directrices aplicables en el momento de su construcción y sigue cumpliéndolas hoy (derechos adquiridos).

Sin embargo, en Alemania, la adaptación de un RCD es inevitable en las siguientes circunstancias:

• cuando se realizan cambios en el uso
• en caso de expansión del uso, medidas de construcción o renovaciones que interfieran con la sustancia (no solo reparaciones/restauración)
• si entran en vigor nuevas regulaciones legales que requieren la adaptación (observe TAB)
• después de períodos de transición vencidos
• en caso de peligros inmediatos para personas y bienes

En la agricultura, también se deben utilizar interruptores de corriente residual, especialmente en la ganadería. La reducción de la tensión de contacto permanentemente permitida a 25 V de tensión CA y 60 V de tensión CC ha sido eliminada según DIN VDE 0100-705:2007-10.

Según DIN VDE 0100-530:2018-06, los RCD para protección adicional en sistemas de CA deben corresponder a:

• DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10) y DIN EN 61008-2-1 (VDE 0664-11) para interruptores de corriente residual sin protección contra sobrecorriente incorporada (RCCB); o
• DIN EN 61009-1 (VDE 0664-20) y DIN EN 61009-2-1 (VDE 0664-21) para interruptores de corriente residual con protección contra sobrecorriente incorporada (RCBO); o
• DIN EN 62423 (VDE 0664-40) para interruptores de corriente residual con y sin protección contra sobrecorriente incorporada (RCBO y RCCB).

Por el contrario, PRCD y SRCD (según DIN VDE 0662) no proporcionan protección adicional en el sentido de DIN VDE 0100-410, sino que solo sirven para aumentar localmente el nivel de seguridad.

En Austria, un dispositivo de corriente residual ha sido legalmente obligatorio desde 1980. Según ÖVE E8001-1/A1:2013-11-01, se requieren dispositivos de corriente residual con una corriente residual nominal de máximo 30 mA para todos los circuitos que contengan zócalos y cuya corriente nominal no supere los 20 A.

El uso del tipo CA no está prohibido en general. En la mayoría de los casos (amenaza de daño en caso de fallo de alimentación), se debe utilizar un dispositivo de corriente residual tipo G que tenga retardo de tiempo corto y sea a prueba de sobretensiones. Un fusible con la corriente nominal del dispositivo de corriente residual solo está permitido si lo indica explícitamente el fabricante; de lo contrario, por ejemplo, un dispositivo de corriente residual de 40 A debe protegerse con un máximo de 25 A. Debido a estas peculiaridades, varios fabricantes venden variantes específicas para Austria (y significativamente más caras) de sus productos, que se denominan, por ejemplo, de retardo de tiempo corto, tipo G, con fusible o protegidos por fusible.

En las obras de construcción, se debe proporcionar una protección adicional para todos los circuitos de zócalos con una corriente nominal de hasta 32 A y en instalaciones agrícolas y hortícolas (no en los edificios residenciales adyacentes), en áreas de sauna, en piscinas, en instalaciones de natación al aire libre, en montajes experimentales en aulas, en habitaciones de uso médico, en baños, en campings, en muelles de embarcaciones y en lámparas de pared portátiles en vestuarios, independientemente de su corriente nominal.

En Suiza, hasta 2009, según la Norma de Instalación de Baja Tensión (NIN) 2005 4.7.2.3.1-8, se requería un máximo de 30 mA para baños, zócalos exteriores, habitaciones húmedas y mojadas, entornos corrosivos, atmósferas explosivas, obras de construcción, recintos feriales, mercados y arreglos de pruebas eléctricas (todos los zócalos ≤ 32 A).

Para instalaciones en entornos corrosivos, habitaciones explosivas y propensas a incendios, y en empresas agrícolas, se requieren 300 mA para toda la instalación, equipándose todos los zócalos en agricultura con dispositivos de corriente residual de 30 mA.

A partir del 1 de enero de 2010, entró en vigor la nueva NIN 2010. A partir de ahora, cada zócalo accesible libremente ≤ 32 A debe estar protegido por un dispositivo de protección de corriente residual (RCD) de máximo 30 mA. Las excepciones incluyen zócalos en sistemas informáticos donde la seguridad operativa es más importante y la habitación solo puede ser accedida por un grupo de personas instruidas.

En la construcción residencial, el tipo A se utiliza generalmente para todas las aplicaciones.

Para probar el tiempo de desconexión permitido en la instalación, se aplican 0.4 s a los circuitos ≤ 32 A. La prueba con media corriente diferencial y corriente completa con un tiempo de disparo <0.3 s es una prueba de dispositivo puro y no tiene importancia para la verificación de seguridad de las instalaciones eléctricas (SiNa).

La edición actual (18ª) del Reglamento de Cableado Eléctrico del IEE requiere que todos los zócalos en la mayoría de las instalaciones tengan protección RCD, aunque existen exenciones. Los cables no blindados enterrados en paredes también deben estar protegidos por RCD (de nuevo con algunas exenciones específicas). La provisión de protección RCD para circuitos presentes en baños y cuartos de ducha reduce el requisito de conexión equipotencial suplementaria en esos lugares. Se pueden utilizar dos RCD para cubrir la instalación, con circuitos de iluminación y alimentación de arriba y abajo distribuidos en ambos RCD. Cuando se dispara un RCD, se mantiene la energía en al menos un circuito de iluminación y alimentación. Se pueden emplear otros arreglos, como el uso de RCBO, para cumplir con las regulaciones. Los nuevos requisitos para los RCD no afectan a la mayoría de las instalaciones existentes a menos que sean recableadas, se cambie el cuadro de distribución, se instale un circuito nuevo o se realicen alteraciones tales como zócalos adicionales o cables nuevos enterrados en las paredes.

Los RCD utilizados para la protección contra descargas deben ser del tipo de operación "inmediata" (no con retardo de tiempo) y deben tener una sensibilidad de corriente residual no superior a 30 mA.

Si el disparo espurio causara un problema mayor que el riesgo del accidente eléctrico que se supone que debe prevenir el RCD (ejemplos podrían ser un suministro para un proceso crítico de fábrica, o para equipos de soporte vital), los RCD pueden omitirse, siempre que los circuitos afectados estén claramente etiquetados y se considere el equilibrio de riesgos; esto puede incluir la provisión de medidas de seguridad alternativas.

La edición anterior de las regulaciones requería el uso de RCD para zócalos que pudieran ser utilizados por aparatos al aire libre. La práctica normal en instalaciones domésticas era utilizar un solo RCD para cubrir todos los circuitos que requerían protección RCD (típicamente zócalos y duchas), pero tener algunos circuitos (típicamente iluminación) no protegidos por RCD. Esto era para evitar una pérdida de iluminación potencialmente peligrosa en caso de que el RCD se disparara. Los arreglos de protección para otros circuitos variaban. Para implementar este arreglo, era común instalar una unidad de consumo que incorporara un RCD en lo que se conoce como una configuración de carga dividida, donde un grupo de interruptores automáticos se suministra directamente desde el interruptor principal (o RCD con retardo de tiempo en el caso de una tierra TT) y un segundo grupo de circuitos se suministra a través del RCD. Este arreglo tenía los problemas reconocidos de que las corrientes de fuga a tierra acumulativas del funcionamiento normal de muchos elementos del equipo podrían causar disparos espurios del RCD, y que el disparo del RCD desconectaría la energía de todos los circuitos protegidos.

Los GFCI (Interruptores de Circuito por Falla a Tierra) son obligatorios en Norteamérica para zócalos ubicados en áreas con una ruta fácil a tierra, como áreas húmedas y habitaciones con pisos de concreto descubierto, para proteger contra descargas eléctricas.

Tanto en Canadá como en EE. UU., los zócalos NEMA 1 antiguos de dos cables y sin conexión a tierra pueden ser reemplazados por zócalos NEMA 5 protegidos por un GFCI (integral con el zócalo o con el interruptor automático correspondiente) en lugar de recablear todo el circuito con un conductor de conexión a tierra. Los zócalos GFCI tienen caras rectangulares y aceptan placas frontales Decora, y se pueden mezclar con zócalos regulares o interruptores en una caja de múltiples grupos con placas de cubierta estándar. En tales casos, los zócalos deben estar etiquetados como "sin tierra de equipo" y "protegido por GFCI".

El Código Eléctrico Nacional de EE. UU. ha requerido que los dispositivos en ciertas ubicaciones estén protegidos por GFCI desde la década de 1960. Los GFCI están comúnmente disponibles como parte integral de un zócalo o un interruptor automático instalado en el panel de distribución. Las ediciones sucesivas del código han ampliado las áreas donde se requieren GFCI para incluir obras de construcción (1974), baños y áreas al aire libre (1975), garajes (1978), áreas cerca de jacuzzis o spas (1981), baños de hotel (1984), zócalos de encimera de cocina (1987), espacios de rastreo y sótanos sin terminar (1990), cerca de fregaderos de bar húmedos (1993), cerca de fregaderos de lavandería (2005) y en cuartos de lavado (2014).

Los GFCI aprobados para la protección contra descargas eléctricas se disparan a 5 mA en 25 ms, mientras que un Dispositivo de Protección de Equipo (EPD) puede dispararse hasta 30 mA de corriente para la protección del equipo en lugar de la protección de las personas. El American Boat and Yacht Council requiere tanto GFCI para zócalos como Interruptores de Circuito de Fuga de Equipo (ELCI) para todo el barco, con los ELCI disparándose a 30 mA después de hasta 100 ms para proporcionar protección mientras se minimizan los disparos molestos. Los RCD de alta corriente con corrientes de disparo de hasta 500 mA a veces se despliegan en entornos (como centros de computación) donde un umbral más bajo conllevaría un riesgo inaceptable de disparos accidentales, sirviendo para la protección del equipo y contra incendios en lugar de la protección contra los riesgos de descargas eléctricas.

De acuerdo con la Regulación 36 de las Regulaciones de Electricidad de 1990

1. Para un lugar de entretenimiento público, la protección contra la corriente de fuga a tierra debe proporcionarse mediante un dispositivo de corriente residual de sensibilidad no superior a 10 mA.
2. Para un lugar donde es probable que el piso esté mojado o donde la pared o carcasa sea de baja resistencia eléctrica, la protección contra la corriente de fuga a tierra debe proporcionarse mediante un dispositivo de corriente residual de sensibilidad no superior a 10 mA.
3. Para una instalación donde es probable que se utilicen equipos, aparatos o dispositivos manuales, la protección contra la corriente de fuga a tierra debe proporcionarse mediante un dispositivo de corriente residual de sensibilidad no superior a 30 mA.
4. Para una instalación distinta a la instalación en (1), (2) y (3), la protección contra la corriente de fuga a tierra debe proporcionarse mediante un dispositivo de corriente residual de sensibilidad no superior a 100 mA.

Los interruptores de corriente residual (RCCB) se pueden utilizar en todos los sistemas de CA (sistemas TN, TT e IT). En los sistemas TN, se utilizan principalmente como protección adicional, ya que la protección contra fallas ya es proporcionada por los dispositivos de protección contra sobrecorriente. En los sistemas TT, los RCCB a menudo proporcionan protección contra fallas, ya que no se garantiza el disparo de los dispositivos de protección contra sobrecorriente. En los sistemas IT, su uso debería ser la excepción. Se requiere un RCCB separado para cada dispositivo eléctrico.

En las nuevas construcciones, nada impide que toda la fuente de alimentación esté asegurada. Se deben instalar al menos dos RCCB en un cuadro de distribución secundaria para apartamentos a fin de garantizar que no se apague todo el sistema en caso de una falla. Sin embargo, esto puede ser un inconveniente, por lo que se recomienda limitar los circuitos protegidos mediante RCCB. La selección también debe tener en cuenta las corrientes de fuga de las cargas electrónicas (p. ej., balastos electrónicos) o su posible tipo de corriente de falla (p. ej., convertidor de frecuencia incorporado en una lavadora).

Los RCCB también pueden activarse por eventos externos, como sobretensiones causadas por rayos en líneas eléctricas aéreas. Esto a menudo puede conducir a efectos secundarios desagradables, como que los sistemas de calefacción o refrigeración se apaguen aunque no haya ninguna falla en el sistema. Por esta razón, se han desarrollado interruptores automáticos que vuelven a encender automáticamente la tensión dos o tres veces poco después de ser activados. Solo permanecen apagados permanentemente si la falla persiste. Estos modelos son particularmente útiles para sistemas controlados remotamente donde no hay personal en el sitio para volver a encender el interruptor automático.

El interruptor de corriente residual fue patentado por Schuckert en 1903 bajo el nombre de "circuito de corriente de suma" para detectar fallas a tierra (DRP-No. 160,069). Kuhlmann describió un método para medir corrientes de falla a tierra en la red de Berlín en AEG. La tecnología, en la que también se basan los interruptores de corriente residual actuales, fue desarrollada aún más por Nicholsen (1908, US-Pat-No. 959,787).

A principios de la década de 1950, tras numerosas sugerencias y estudios técnicos sobre la aplicabilidad básica del circuito como dispositivo de protección, se presentó por primera vez un interruptor de corriente residual maduro para un uso generalizado por parte de los clientes de electricidad. En 1951, la empresa Schutzapparate-Gesellschaft & Co. mbH. KG, Schalksmühle/Westf. (Schupa), desarrolló un interruptor de corriente residual con el nombre comercial "Spiderweb", diseñado en versiones de dos, tres y cuatro polos para una corriente nominal de 25 A y tensiones de hasta 380 V con una corriente de falla de disparo de 0.3 A. Se discutió un umbral de disparo más bajo, pero se descartó por considerarse económicamente inviable. Las corrientes de fuga permitidas para los dispositivos de calefacción de aquella época habrían provocado disparos falsos frecuentes con un umbral de disparo más bajo.

En 1957, Gottfried Biegelmeier en Felten & Guilleaume en Austria desarrolló un interruptor de corriente residual. En Austria, estos se volvieron legalmente obligatorios en hogares privados en 1980, con la corriente de disparo reducida gradualmente de los 100 mA originales a 70, 65 y 30 mA. Desde principios de 1985, esto también se aplica en Suiza con la introducción de la regulación SEV 1000-1.1985.