Interruptores magnetotérmicos y diferenciales

Por diversos motivos estoy acostumbrado a tratar con diversos dispositivos eléctricos y electrónicos; y precisamente por eso uno puede perder un poco la noción de las cosas y creer que todo el mundo tiene ciertos conocimientos sobre estos temas.

Sin embargo, el otro día me di cuenta mientras hablaba con mis padres de que hay mucha gente a la que le suena eso del magnetotérmico y el diferencial, pero sólo sabe que son unas teclas que están en el cuadro eléctrico de la entrada de la vivienda y poco más.

Tras aquella charla en la que con un par de esquemas y unas breves explicaciones parece que les quedó claro para qué sirve cada cosa, se me ocurrió escribir esta entrada de modo que entendáis lo que es un interruptor magnetotérmico y un interruptor diferencial sin meterme en detalles técnicos; pues aunque se instalan juntos su función es completamente diferente y creo que son unos conceptos que pueden ser de utilidad a cualquier persona.

Un par de apuntes sobre electricidad

La electricidad es la energía que hace funcionar a la práctica totalidad de los aparatos que tenemos en casa y viene definida por dos magnitudes principales: la tensión y la intensidad. Obviamente hay muchas más, pero para lo que a nosotros nos interesa nos basta con estas que os comento.

rayos (2)

La tensión es la diferencia de potencial que existe entre dos polos o entre el hilo neutro y uno de los polos (dependiendo del tipo de instalación) y se mide en Voltios. Si medimos la tensión existente entre las bornas de cualquiera de los enchufes de nuestra casa obtendremos 220 V, que es la tensión a la que funcionan todos los aparatos domésticos en España.

Por su parte, la intensidad es la medida de la cantidad de corriente eléctrica que está pasando por un cable y viene dada en amperios (A). La corriente eléctrica no es más que un flujo de electrones que se desplazan por un conductor, y la medida de la intensidad cuantifica ese movimiento.

Si lo queréis ver con un símil podemos imaginar la corriente eléctrica como el torrente de un río: la tensión podría ser el equivalente al ancho del mismo, mientras que la corriente sería la cantidad de agua que pasa por su cauce. La combinación de ambas nos daría un determinado caudal, que en electricidad sería la potencia eléctrica (que es el producto de la tensión por la corriente).

Para obtener una misma potencia eléctrica podemos tener un río estrecho pero por el que circule mucha agua o bien uno más ancho pero por el que circule menos agua. En electricidad ocurre lo mismo: para obtener una determinada potencia eléctrica podemos tener una tensión alta y una corriente baja o bien una tensión de pocos voltios pero una corriente eléctrica muy alta.

El pausado discurrir del Henares

En todo caso, aunque la similitud de conceptos entre caudal de agua y corriente eléctrica es acertado, no es tan fiel a la realidad como me gustaría porque la electricidad necesita un circuito cerrado para circular. Es decir, que la corriente sale del enchufe por uno de sus polos, llega hasta la carga (el aparato eléctrico de turno) y regresa por el otro cable para salir por el polo contrario a diferencia del agua del río, que parte de un punto A y llega hasta un punto B sin posibilidad de retorno.

Pero centrándonos en el tema principal del artículo, os indicaré que puesto que en la inmensa mayoría de las instalaciones la tensión permanece constante y con lo que se “juega” es con la intensidad eléctrica, los dos sistemas de protección que vamos a ver en este artículo van a estar basados en esta magnitud eléctrica:

Interruptor magnetotérmico

El interruptor magnetotérmico es un dispositivo diseñado para proteger la instalación eléctrica (y los aparatos conectados a ella) tanto de sobrecargas como de cortocircuitos conectándose en el cuadro eléctrico de entrada a la vivienda. En realidad suele haber varios de ellos, ya que por lo general la distribución eléctrica de la vivienda se realiza en varias líneas, necesitando un interruptor de este tipo para cada una de ellas.

Los magnetotérmicos, como su propio nombre indica, poseen dos sistemas de protección ante el paso de corriente: uno de tipo magnético y otro de tipo térmico.

Protección magnética

El magnético se basa en una bobina que, colocada en serie con la corriente, no se activa a no ser que circule por ella una intensidad varias veces superior a la nominal (habitualmente entre 5 y 10 veces para instalaciones domésticas). Este margen se da para que el magnetotérmico no se dispare durante los arranques de ciertos aparatos con motores potentes (aspiradoras, lavavajillas…) porque suelen meter unos picos de corriente bastante elevados en el preciso momento de su puesta en marcha.

La protección magnética sirve para proteger la instalación ante cortocircuitos (contacto directo entre dos conductores de la instalación), ya que cuando tiene lugar uno de ellos la intensidad aumenta de forma brutal (en teoría se hace infinita) y la bobina a la que me refería antes entra en acción instantáneamente abriendo el circuito y cortando, por tanto, el paso de la corriente eléctrica.

Osciloscopio nocturno

Protección térmica

Por su parte, la protección térmica está encaminada sobre todo a proteger el cableado de la instalación, ya que se trata de una lámina bimetálica que se curvará en mayor o menor medida en función de la cantidad de corriente que circule por ella. Esto es debido a que cuando por un conductor circula una corriente éste se calentará en función de la intensidad, de modo que si esta se mantiene durante unos instantes por encima de la nominal que soporta el interruptor, la lámina bimetálica se curvará más de la cuenta y abrirá el circuito eléctrico evitando que una corriente demasiado elevada pueda quemar los cables de la instalación eléctrica.

El sistema de protección térmica va a dispararse en aquellos casos en los que estamos sobrepasando el consumo máximo de la instalación eléctrica y para el cual han sido dimensionados los cables. Un caso típico de esto es cuando empezamos a poner en marcha varios electrodomésticos de cierto consumo (secador de pelo, aire acondicionado, vitrocerámica, microondas…) y en un momento determinado comprobamos que “se ha ido la luz”.

Cuando se dispara cualquiera de las dos protecciones que hay en un magnetotérmico debemos de corregir la situación que ha propiciado su activación y a continuación subir la palanca que posee para así rearmar el circuito. En caso de que la situación que ha provocado su disparo no se haya subsanado como medida de seguridad no será posible rearmar el automático por mucho que lo intentemos.

Dibujando en el aire

Por cierto, si os acercáis al cuadro eléctrico de casa veréis que los interruptores magnetotérmicos son de un tamaño bastante pequeño (poco más que una caja de cerillas, como el que podéis ver al principio de esta sección) y suelen estar calibrados, por lo general, para corrientes de entre 6 y 25 A dependiendo del diseño de la red eléctrica.

Sin embargo, a modo de curiosidad, os puedo decir que el otro día tuve en la mano un magnetotérmico industrial de 250 A perteneciente y su tamaño es similar al de un tetra-brick de litro (y del peso ni hablamos, claro). Si tenemos en cuenta que ese interruptor que os digo es pequeño en comparación con los que os podéis encontrar en los sistemas de iluminación de aeropuertos y cosas así, os daréis cuenta de que lo que tenemos en casa es prácticamente de juguete.

Interruptor diferencial

El diferencial tiene como misión evitar que una persona que toque un conductor de la instalación se pueda quedar electrocutada por conducir la electricidad a través de su cuerpo; y de ahí que sea un componente vital en cualquier instalación eléctrica para garantizar la seguridad de las personas que la utilicen.

Como os decía anteriormente, para que la corriente eléctrica pueda circular es necesario cerrar el circuito por el que transita, y si por lo que sea tocamos un cable eléctrico sin estar aislados del suelo, nuestro propio cuerpo va a hacer de “cable” llevando la electricidad a tierra con el riesgo de electrocución que esto conlleva.

Los diferenciales se basan en un principio muy simple y es que la intensidad que entra por uno de los cables de un circuito eléctrico es igual a la que sale por el otro tal y como muestra el siguiente esquema:

Dentro del diferencial hay una toroidal que se encarga de monitorizar constantemente tanto la corriente de entrada como la de salida. Por tanto, en caso de que esas corrientes no tengan el mismo valor es que se está derivando directamente a tierra por algún sitio (posiblemente a través de una persona que ha tocado una parte de la carga mal aislada) y como medida de seguridad el interruptor se abre cortando la corriente. Esta sería la situación representada por la siguiente figura:

Para instalaciones domésticas se suelen emplear diferenciales de 30 mA y 25 mseg con objeto de garantizar la seguridad de las personas, ya que cualquier derivación a tierra provocará el disparo casi instantáneo del interruptor. En caso de instalaciones industriales se suelen emplear valores más elevados (sensibilidades de 300 mA o incluso algo más para los diferenciales más generales) porque al haber tantos elementos puede darse el caso de que algunos de ellas tengan pequeñas derivaciones a tierra sin que ello suponga un riesgo para la seguridad y evitando así que el diferencial esté saltando cada poco tiempo con los problemas que esto acarrearía.

Lo más importante de un diferencial es pulsar de vez en cuando (hay fabricantes que recomiendan hacerlo mensualmente, mientras que otros indican una frecuencia anual) el botón Test que todos poseen en su frontal. Al presionarlo el interruptor diferencial debería de dispararse instantáneamente demostrando que el dispositivo funciona a la perfección y dándonos la seguridad de que en caso de sufrir una descarga eléctrica estaremos debidamente protegidos frente a sus nefastas consecuencias. Cuando el diferencial se dispara hay que rearmarlo manualmente igual que hacíamos con los magnetotérmicos; pero un disparo no provocado del diferencial representa un problema grave, por lo que se recomienda revisar la instalación eléctrica para evitar riesgos.

La seguridad es lo primero

Como os comentaba al principio de este artículo, mucha gente sabe de la existencia de estos dispositivos de protección pero no tiene demasiado claro para qué sirven. Precisamente por ese desconocimiento es por lo que hay incluso algunas personas que ante repetidos disparos llega al extremo de puentearlos para que así no vuelva a “irse la luz”.

Después de haber leído estos párrafos sobre el funcionamiento y la razón de ser de estas protecciones que todos tenemos en casa os imaginaréis que hacer algo así es una auténtica locura; pero aun así os aseguro que hay bastante gente que cada vez que cambia una bombilla se juega la vida porque en caso de tener el diferencial “trucado” lo que sería un simple chispazo se convertiría en una descarga continuada que puede llevar a esa persona incluso a la muerte.

A la electricidad no hay que tenerle miedo porque es una forma de energía muy segura siempre y cuando se cumplan todas las medidas de protección estipuladas. Y si con este artículo he conseguido haceros entender qué son esas palanquitas que hay en el cuadro eléctrico de vuestra casa me doy por satisfecho porque sé que la próxima vez que se os vaya la luz tendréis claro qué es lo que ha propiciado esa situación y trataréis de evitarlo en el futuro.

Filtros Kenko MC Protector: calidad a buen precio

La utilidad original de los filtros UV consistía en evitar que la radiación ultravioleta afectara a las imágenes cuando las cámaras analógicas dominaban el mundo. El ojo humano es incapaz de ver esa radiación, pero en la película fotográfica podía aparecer en forma de neblina bajo ciertas situaciones como paisajes de a pleno sol o fotografías realizadas a gran altitud.

Sin embargo, pese a que las cámaras digitales poseen en su interior elementos que evitan que la radiación ultravioleta llegue hasta el sensor, los filtros UV se siguen vendiendo por millones debido a que muchos los empleamos a modo de protección para la lente frontal de los objetivos.

Broken UV filter

Imagen de Vincent Laforet

Pues bien, sabiendo que la utilidad de los filtros UV hoy en día se limita únicamente a la protección de la óptica de la cámara, ¿por qué no simplificar las cosas y hacer un filtro que sirva únicamente para este fin dejando de lado el bloqueo de la radiación ultravioleta?

Algo así se le debió ocurrir al departamento de I+D de Kenko, que hace no mucho tiempo presentó unos filtros denominados Protector que, como su propio nombre indica, han sido diseñados para proteger los objetivos de nuestras cámaras digitales de la suciedad así como de posibles impactos producidos por elementos externos.

kenko_mc_protector

Kenko es una filial de la japonesa Tokina al igual que Hoya (marca muy conocida en el mundillo de la fotografía por sus filtros) hasta tal punto que ambas compañías comparten el mismo material para fabricar estos elementos. De hecho, incluso los tratamientos antireflejos que emplean son los mismos: el conocido como HMC en Hoya y simplemente MC en Kenko.

Ya os comenté que para evitar flares y reflejos en las fotografías es importante emplear filtros con tratamiento antireflejos multi-capa, y por eso decidí hacerme con un “MC protector” de 52mm para probar qué tal iban estos filtros y ver si merecían la pena.

Compré el filtro en una tienda de eBay llamada Surrey Photographic Supplies, donde dentro de la variedad de filtros que poseen hay un apartado dedicado a estos Kenko MC protector disponibles en varios diámetros. Me salió por 12 euros al cambio y en ocho días lo tenía en casa; mucho más barato que los más de veinte euros que cuestan en las dos tiendas físicas donde los he visto. Tal vez, si pides sólo uno la cosa merezca la pena relativamente; pero en caso de pedir varios el ahorro es notable.

Grosores de filtros UV

Hoya HMC a la izquierda. Kenko MC Protector a la derecha.

El aro metálico del filtro es más estrecho que un Hoya HMC (7 mm contra 5 del Kenko MC protector), por lo que apenas se nota que va puesto en la cámara y evita problemas de viñeteo en las focales más cortas. El tacto del filtro es sólido y va roscado en su parte frontal de tal modo que podemos acoplarle otro filtro (aunque no es algo muy recomendable) o un parasol a rosca.

En cuanto al cristal, al mirar una bombilla reflejada en él se produce el mismo efecto que en el Hoya HMC por el tratamiento antireflejos (de hecho ya os dije que Hoya y Kenko emplean el mismo vidrio para fabricar los filtros): se atenua bastante y se ve de distinto color en función del ángulo de visualización como vimos en la entrada que antes os comentaba sobre los recubrimientos antireflejos.

De todos modos, podemos volver a hacer la prueba de colocar un par de filtros delante de una ventana y ver cómo se refleja la luz del sol sobre ellos para ver comprobar que nada tiene que ver el filtro Hama sin tratamiento antireflejos con el Kenko MC Protector.

Reflejos en filtros UV

Kenko MC Protector a la izquierda. Hama UV a la derecha.

En definitiva, y para no alargar más esta entrada, estoy muy contento con este modelo de filtro. De hecho, he pedido un par más para colocarlos en mis tres objetivos más habituales: el 35mm f/1.8, el 18-55 VR y el 55-200 (por desgracia, al Falcon 8mm fisheye f/3.5 no se le pueden poner filtros).

Si buscáis un filtro para proteger vuestros objetivos, que tenga una cierta calidad y que no os salga demasiado caro, los Kenko MC Protector pueden ser una opción a tener muy en cuenta por encima de otras marcas de calidad similar pero en las que se paga un extra por llevar impreso en su aro un nombre de prestigio.

* Todos los artículos de este tipo en https://luipermom.wordpress.com/fotografia

Los filtros UV como protección para los objetivos fotográficos

Después de leer mil argumentos a favor y en contra de emplear filtros UV en los objetivos para las cámaras réflex, al final me he animado a dar el paso comprando cuatro de ellos para colocarlos en mis ópticas, así que no iba a dejar pasar la oportunidad de compartir mis impresiones con vosotros  😉

¿Qué es un filtro UV y para qué sirve?

Los filtros UV son círculos de cristal completamente transparentes que se colocan “a rosca” en la parte frontal del objetivo y filtran la luz ultravioleta: una radiación invisible al ojo humano pero que en los tiempos de la fotografía analógica daba un cierto tono azulado a las fotografías de paisaje. Hoy en día, las cámaras digitales ya llevan un filtro ultravioleta delante del propio sensor, pero estos elementos se siguen empleando actualmente como forma de protección del objetivo ante suciedad, golpes y arañazos.

Hasta ahora no he tenido ningún problema de este tipo con mis objetivos, pero también esto es porque hasta el momento sólo he hecho fotografía “de bajo riesgo”. Sin embargo, pensad en fotos tomadas en la cuneta de una carretera al paso de coches de rallye donde una chinita lanzada podría romper el elemento frontal del objetivo o un retrato en la orilla de la playa donde una simple gota de agua salda puede dejar marcado para siempre el recubrimiento especial de la lente.

Filtro UV

Mi Nikkor 50mm 1.8D con su filtro UV recién colocado

¿Cómo se colocan los filtros UV?

La forma de poner este tipo de filtros consiste en limpiar la lente frontal del objetivo con una meticulosidad absoluta así como la parte interna del filtro. Estaremos un buen rato dejando ambas superficies completamente inmaculadas de polvo y huellas con ayuda de un paño de microfibra y una pera de aire.

Cuando al fin hayamos logrado nuestro propósito colocaremos el filtro de tal modo que a partir de ese momento lo único que habrá que limpiar es la lisa superficie exterior del filtro protector; algo mucho más sencillo que los recovecos de la lente frontal de un objetivo en los que siempre suelen colarse partículas de polvo que luego no hay quien saque de ahí. Además, así nos evitamos el tener que estar todo el tiempo pasando el paño de microfibra para limpiar la lente frontal con el riesgo de arañarla si por lo que sea hay algún granito de arena que restregaríamos por su delicada superficie.

No obstante, lo que me tiraba un poco para atrás a la hora de emplear los filtros era la posibilidad de perder algo de calidad de imagen; cosa que no ha ocurrido después de haber estado probándolos durante unos días en multitud de condiciones (día, noche, con el sol de frente, en distancias focales cortas y largas, con diversas aperturas…).

Demostración práctica

Sirvan como ejemplo práctico estos dos recortes de sendas fotografías que realicé hace un rato en las que disparo con el 18-55 colocado en su distancia más corta apuntando al sol. Como veis, no hay cambios apreciables entre las dos imágenes (no hay viñeteo y el “flare” que aparece en la esquina superior derecha es exactamente igual en ambas) así que la inclusión del filtro no parece mermar la calidad de imagen en términos generales.

De todos modos, os advierto que la calidad general de ambas imágenes es, como podéis comprobar, patética; pero lo que pretendía con ellas era “forzar” la peor situación luminosa posible para ver si aparecían defectos ópticos. Fotografiar al cielo de forma que salga el sol en una esquina es una forma de conseguir una fotografía mala con ganas, pero también es el mejor modo de comprobar si el filtro empeora las cosas o no. Y si no las empeora en esto, no las empeorará jamás :mrgreen:

Fotografiando el sol sin filtro UV

Fotografiando el sol SIN filtro UV

Fotografiando el sol con filtro UV

Fotografiando el sol CON filtro UV (¿alguien es capaz de apreciar alguna diferencia?)

Algunos recortes de fotografías sin filtro y con él

Os pongo a continuación algunos recortes de fotografías sin ningún tipo de procesado realizadas con cuatro objetivos diferentes y la ayuda de un trípode para ver con más detalle las diferencias entre usar filtro UV y no usarlo en condiciones de iluminación muy desfavorables (sol muy fuerte casi de frente y con sus rayos dando de lleno en el objetivo). De cualquier modo, podréis comprobar que las diferencias son mínimas y estamos hablando de coger una lupa y mirar un trocito de la fotografía ampliado prácticamente a escala 1:1. Además, hay que tener en cuenta que la cámara tenía que volver a enfocar tras colocar el filtro, por lo que alguna leve diferencia en el enfoque puede venir dada por este motivo así como por las posibles variaciones de la iluminación entre ambas tomas. Para que veáis las diferencias “reales” os pongo también las imágenes completas.

NOTA: En todos los casos la primera fotografía está disparada SIN filtro y la segunda CON el filtro UV colocado.

18-55 @18mm

Fotografías completas

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Recortes

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El empleo del filtro UV en este objetivo hace que aparezca un ligero flare en el centro de la imagen, como se puede apreciar en la segunda toma. De cualquier modo, he llevado el filtro colocado en el objetivo durante toda una semana haciendo más de 200 fotografías y esta es la única en la que se aprecia su uso, por lo que deduzco que “en el mundo real” no tiene influencia alguna sobre la fotografía resultante.

55-200 @200mm

Fotografías completas

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Recortes

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Se aprecia una leve pérdida de contraste si ampliamos al 100% esta zona de la imagen. Algo absolutamente inapreciable en la fotografía completa. Hay que tener en cuenta también que estamos empleando la máxima distancia focal del objetivo (200mm).

50mm 1.8D

Fotografías completas

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Recortes

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Es imposible encontrar ninguna diferencia entre las dos imágenes ni tan siquiera ampliando alguna zona en concreto.

35-70 @52mm

Fotografías completas

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Recortes

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Aquí es donde uno se da cuenta de que las dos décadas que separan al objetivo anterior y éste se tienen que notar de alguna manera; pero aunque el contraste de la imagen en general no es demasiado bueno, hay que hacer notar que no existen diferencias apreciables entre el uso o no del filtro UV.

Conclusión

Bueno, pues hasta aquí esta pequeña charla instructiva sobre filtros UV empleados como protección en los objetivos. A modo de conclusión os recomiendo que os compréis uno (ojo, que siempre hay clases no vayáis a los más baratos; unos decentes de diámetro 52mm os pueden costar unos 15€) o se lo pidáis a un amigo y lo probéis, pues tenéis poco que perder y mucho que ganar.

PD: a modo de “bonus” os dejo a continuación un vídeo que he grabado recientemente en el que podéis ver cómo se coloca el filtro en el objetivo y qué cosas debemos tener en cuenta a la hora de hacerlo. Es un modo de mostrar en imágenes lo que os he escrito en los párrafos anteriores  😉

* Todos los artículos de este tipo en https://luipermom.wordpress.com/fotografia