¿Conoces la importancia de los protectores contra sobretensiones en instalaciones?

Muchas veces nuestros tableros de distribución y control eléctrico se encuentran expuestos a descargas atmosféricas o sobretensiones transitorias, esta última producto de las entradas/salidas de la red eléctrica de cargas importantes en magnitud. En este artículo explicaremos de manera práctica por qué los protectores contra sobretensiones son la solución más adecuada y eficiente.

¿Qué es un protector de sobretensión SPD?

El protector de sobretensión (SPD) es un dispositivo de protección destinado a salvaguardar los equipos presentes en una instalación eléctrica y por sobre todas las cosas a la protección de personas, por ello hablamos de su importancia al brindar seguridad integral ante estos fenómenos eléctricos. Estos fenómenos pueden ser de origen atmosférico, cuando las instalaciones se encuentran en un zona geográfica propensa a rayos, o de origen propio de la red eléctrica, por ejemplo en la apertura o cierre de grandes cargas, cortocircuitos, o la conexión de bancos de condensadores de gran potencia en la corrección del factor de potencia; entendemos entonces que el Protector contra sobretensiones (SPD) en este caso actúa frente a una sobretensión permanente.

¿Cómo funciona un protector contra sobretensiones (SPD)?

Su funcionamiento se puede interpretar como conmutadores controlados por tensión, conectados en paralelo con la carga u dispositivo a proteger. Eléctricamente hablando se deben ubicar entre las líneas de alimentación y tierra. Cuando la tensión de la red es inferior a su tensión de activación, el protector actúa como un elemento de alta impedancia, de forma que por él no circula intensidad. Por el contrario, cuando la tensión de red es superior a la tensión de activación, el protector actúa como un elemento de impedancia próxima a cero, derivando la sobretensión a tierra y evitando que ésta afecte a los receptores (Fig. 1).

Figura 1: Función ideal del SPD

Los Protectores contra sobretensión pueden elaborarse de distintas tecnologías, ejemplo; El fabricante FINDER (Italia) indica que están compuestos por varistores y vías de chispas (GDT).

Los varistores: son resistencias variables en tensión es decir cuando no hay tensión su impedancia es muy alta, podría considerarse infinita; a medida va aumentando la tensión la impedancia se va reduciendo hasta llegar a cero de forma que se convierte en un auténtico corto circuito para la sobretensión, derivando con rapidez la corriente a tierra y manteniendo la tensión residual en sus bornes en valores no dañinos y prácticamente constantes.
El varistor se encuentra constantemente sometido a un deterioro progresivo activado por una pequeña corriente de fuga a tensión nominal y el número de maniobras efectuadas. En cada sobretensión absorbida, la corriente de fuga aumenta la aceleración de la vida útil del componente el cual se aprecia en el indicador mecánico con el cambio de color de verde a rojo.

Vía de chispas (GDT): Llamada también descargador de gas, es la primera protección en actuar consiste en dos electrodos normalmente abiertos de manera que al recibir una tensión entre los bornes, sobrepasando la tensión nominal establecida, entra en cortocircuito llevando toda la corriente a tierra, superado el nivel alto de tensión el arco voltaico se extingue volviendo a su estado inicial. En cuanto al gas este garantiza que la tensión de descarga sea constante al estar protegida de cambios en la presión, humedad o de impurezas tal como ocurriría si se utilizara el aislamiento en aire pero con la reducción de la corriente generado por las pérdidas en calor absorbidas por la cápsula.
A veces suele darse un retraso y este depende del valor de la tensión necesaria para provocar su funcionamiento, por lo tanto, la tensión en bornes de la vía de chispas es variable, pero se garantiza con nivel más alto de sobretensión asignada.

Figura 2: Característica de los componentes utilizados en los SPD’s.

¿Cómo seleccionar el protector de sobretensión?

En la elección del Protector contra sobretensiones (SPD) es importante tener en consideración el impulso de tensión tolerado por los instrumentos a proteger. Esto a su vez está relacionado con la categoría de instalación (categorías de sobretensiones).
Este nivel está establecido por la Norma IEC 60664-1, que para una instalación de 230/400 V, dice que:

• Categoría I: 1.5 kV para equipos “particularmente sensibles” (ejemplo equipos electrónicos como computadores, monitores o TV’s);
• Categoría II: 2.5 kV para equipos de uso diario con tolerancia de impulsos “normal” (por ejemplo: electrodomésticos, Licuadora, Refrigerador, etc.);
• Categoría III: 4 kV para equipos que forman parte de la instalación fija (por ejemplo: tableros de distribución, interruptores).
• Categoría IV: 6 kV para equipos aguas arriba del tablero de distribución (por ejemplo: contadores de energía).

¿Qué accidentes y problemas podemos evitar?

Conociendo el funcionamiento y en cumplimiento de la Norma IEC 60664-1 que nos sugiere el uso de dispositivos de protección dedicada específicamente, podremos evitar:

• Sobrecalentamiento de los equipos.
• Reducción de la vida útil.
• Incendios.
• Destrucción de los equipos.
• Interrupción del servicio.

Mantengamos nuestras instalaciones más seguras y eficientes, PROMELSA líder en la distribución de equipos y soluciones para la industria, cuenta con especialistas que podrán asesorarte en la elección e implementación de equipos y dispositivos a considerar en tus proyectos.

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