TRANSITORIAS
Protección contra Sobretensiones Transitorias: aumentos de tensión muy elevados (kV) de muy corta duración (µs) originados por el impacto de un rayo o conmutaciones de red.
¿Cómo proteger contra Sobretensiones Transitorias?
Selección del protector
De acuerdo con las normas IEC, dependiendo de la exposición de la instalación a las sobretensiones, serán necesarios protectores de diferentes capacidades de descarga. Otro punto a considerar a la hora de hacer la selección del protector son los equipamientos que se quieren proteger, ya que el nivel de protección dado por el protector deberá ser inferior al valor que el equipo puede soportar. De acuerdo con la capacidad de descarga o nivel de protección (Up), los protectores están divididos en tres tipos.
Tipo 1
Protector con capacidad para derivar corrientes altas en curva 10/350 µs. Nivel de protección (Up) alto. Estos protectores deberán ser montados a la entrada ya que su nivel de protección es únicamente compatible con la conexión de entrada instalada o con la de los equipos de dicha instalación. Los protectores Tipo 1 son necesarios cuando es de esperar una descarga directa de rayo, como por ejemplo:
• Protección de casas rurales con sistema de protección externa.
• Protección de industrias con sistema de protección externa.
• Hospitales, edificios públicos o de patrimonio cultural, etc. con distancia inferior a 50 m. deuna instalación con protección externa.
Tipo 2
Protector con capacidad para derivar corrientes altas en curva 8/20 µs. Nivel de protección (Up) medio. Son los más ampliamente utilizados porque ofrecen un nivel de protección compatible con la mayoría de equipos que se conectan a la red de alimentación. Su utilización es adecuada como protección media cuando tenemos protectores instalados de Tipo 1 o como primer escalón en viviendas, comercios, ...
Los protectores Tipo 2 deben instalarse siempre aguas abajo de los protectores Tipo 1 en todas las instalaciones con protección externa, en el cuadro de baja tensión. Su instalación en cabecera será suficiente cuando no exista protección externa.
Tipo 3
Protector con capacidad para derivar corrientes medias en curva 8/20 µs. Nivel de protección (Up) bajo. Deben instalarse para la protección de equipos sensibles tanto en el caso de viviendas como de industria, o en equipos que estén a una distancia superior a 20 m de donde este instalado el protector de Tipo 2.Su utilización deberá estar precedida de la instalación de un protector Tipo 2.
Ejemplo de una instalación con los 3 tipos de protectores
Nuestros protectores están basados en tecnologías de varistores, descargadores de gas y vía de chispas, siendo necesaria su combinación en función de la capacidad de descarga requerida. La protección ideal es proteger por escalones, usando los diferentes tipos de protector y seleccionándolos dispositivos más adecuados para la instalación. Nuestros protectores están fabricados de acuerdo con las normas IEC-61643-1, NFC 61-740, BS 6651 y DIN VDE 0675-6.
Funcionamiento del protector
El Protector actúa como un conmutador controlado por tensión. Cuando el valor de la tensión es inferior al valor de la tensión contratada, el protector actúa como un elemento con impedancia infinita, y cuando el valor de la tensión es superior ala contratada durante un periodo de µs, el protector actúa como un elemento de impedancia cero, derivando el exceso de tensión a tierra.
Los protectores de sobretensión transitoria no son capaces de proteger sobretensiones permanentes.
Parámetros de un protector contra Sobretensiones Transitorias
La familia de protectores de Cirprotec esta formada por una completa gama de protectores compactos, para instalación en carril DIN. La gama está especialmente pensada para ofrecer una protección completa y eficiente contra las sobretensiones transitorias, protegiendo a los equipos y bienes conectados a la red eléctrica de baja tensión.
La gama está formada por protectores de Tipo 1 de 35kA a 100 kA en curva 10/350 µs, y por protectores de Tipo 2 con diferentes capacidades de descarga: 15kA, 40kA y 100kA en curva 8/20 µs. Y también protectores de Tipo 3 con diferentes capacidades. Dependiendo del tipo de instalación a proteger y delos equipos existentes, se seleccionará el valor más adecuado (consulte la tabla de selección). La gama está disponible en cuatro formatos: unipolar, monofásico, bifásico y trifásico.
[Up] NIVEL DE PROTECCIÓN
Es el parámetro que caracteriza el funcionamiento del dispositivo de protección contra sobretensiones por limitación de la tensión entre sus bornes. Debe ser inferior a la categoría de sobretensión de la instalación o equipo a proteger. No obstante, si el protector está alejado de dicho punto puede ser necesario utilizar protectores adicionales.
[Iimp] CORRIENTE DE IMPULSO
Es la corriente de cresta que puede soportar el dispositivo de protección sin fallo. La forma de onda de la corriente aplicada está normalizada como 10/350 µs.
[Imax] INTENSIDAD MÁXIMA DE DESCARGA
Es la corriente de cresta que puede soportar en un solo pulso, el dispositivo de protección sin fallo. La forma de onda de la corriente aplicada está normalizada como 8/20 µs.
[Uc] TENSIÓN MÁXIMA DE SERVICIO
Es el valor eficaz de tensión máxima que puede aplicarse permanentemente a los bornes del dispositivo de protección.
[In] CORRIENTE NOMINAL
Es la corriente que el dispositivo es capaz de derivar a tierra un mínimo de 20 veces sin fallar.
[IR] INDICACIÓN REMOTA
Los modelos con indicación remota (IR) disponen de un contacto libre de potencial para una señalización a distancia del final de la vida útil del protector.
Modos de propagación de la sobretensión.
Existen dos tipos de propagación de las sobretensiones transitorias. El primero es la propagación en modo común (o asimétrica). Ésta sucede cuando la perturbación se da entre los conductores activos y el tierra (fase-tierra y/o neutro-tierra), con riesgo de perforación dieléctrica. El segundo tipo de propagación es el modo diferencial (o simétrica). Esta perturbación se da entre los conductores activos (fase-fase y/o fase-neutro). Este modo afecta sobretodo a equipos informáticos y electrónicos.
Coordinación de los protectores.
Conseguir alto poder de descarga y bajo residual en un mismo protector es irrealizable, por lo que la utilización de un único protector no asegura la protección de toda una instalación donde existen equipos eléctricos muy sensibles. Para ello debemos colocar 2 o más protectores de forma coordinada. El primero de ellos (P1) debe estar en la cabecera y los secundarios (P2, P3, etc...), dependiendo del Up requerido, estarán en las distribuciones de las líneas más sensibles y lo más cerca posible de los equipos a proteger.
P1 se debe seleccionar por Imax, y los protectores secundarios deberán ser seleccionados para conseguir el menor Up posible. Para conseguir la correcta actuación coordinada de los protectores se debe respetar una distancia mínima entre protectores de 10 metros, ya que el comportamiento inductivo que presenta el cable eléctrico frente a las sobretensiones provoca un retraso de la intensidad para conseguir que P1 se active primero y derive la mayor parte de la energía y los protectores secundarios realicen posteriormente la función de reducir el residual dejado por el primer protector.
En los cuadros donde se centralicen los dos escalones de protección y no existan los 10 metros de separación deberemos colocar bobinas de desacoplo para simular la distancia de cable.
