Limitadores de sobretensión en BT (Parte 2ª)

Selección de las características de los DPS

Para la correcta selección de los dispositivos de protección contra sobretensiones es necesario consultar al fabricante, ya que deben tenerse en cuenta varios factores, tales como:

n  Nivel de protección o tensión limitada, en función de la categoría de los equipos a proteger.

n  Tensión máxima de servicio permanente. c Intensidad nominal de descarga e intensidad máxima de descarga, en función de las intensidades de descarga previstas.

Curva U = f(I) de un limitador de sobretensiones

Nivel de protección (Up): 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.

Valores estándar según IEC 62643-1-5.4: 6 - 5 - 4 - 2.5 - 2 - 1.8 - 1.5 - 1.2 - 1 kV

Ejemplo: instalación en la que los equipos más sensibles correspondan a la categoría de sobretensión II, como electrodomésticos o herramientas portátiles, la Up del protector seleccionado debe ser £ 2,5 kV.

Tensión máxima de servicio permanente (Uc): es el valor eficaz de tensión máximo que puede aplicarse permanentemente a los bornes del dispositivo de protección.

Ejemplo: en una red de distribución TT 230/400 V, la tensión máxima permanente se considerará un 10% superior al valor nominal (230 x 1,1 = 253 V). Por tanto, la tensión máxima de servicio permanente Uc del protector seleccionado debe ser superior a 253 V.

Tensión residual (U_res): valor de tensión en bornes del limitador cuando circula una intensidad I.

Corriente nominal de descarga (In): 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 8/20 µs.

intensidad máxima de descarga (I _max): intensidad de descarga en forma de onda 8/20 µs que es capaz de derivar el DPS una única vez. Imax = 2 a 3 x In aproximadamente.

Tensión soportada por los receptores: Tensión soportada a los impulsos por el receptor (IEC 364 e ITC-BT 23 REBT):

Nota 1: El impulso máximo en tensión (1,2/50 µs) por un receptor define el nivel de protección necesario Up del DPS.

Nota 2: Seleccionar una Up < 1,5 kV permite cubrir la mayor parte de los casos.

Según las normas de cableado internacionales, el nivel de protección Up, que es en realidad la tensión máxima permitida entre los terminales del DPS, es menor que la resistencia máxima a la tensión de impulsos de los dispositivos protegidos.

Los DPS evolucionan rápidamente y así el voltaje de impulso (Uimp) disminuye en cada generación, llegándose a un punto en el que todos los DPS, excepto los diseñados específicamente para niveles más altos de riesgo o los de precio más barato, tendrán un nivel de protección por debajo de 1,5 kV.

Por otro lado, según las normas de cableado internacionales, todos los electrodomésticos deben declarar una de las categorías de las 4 definidas, siendo y el nivel más bajo de 1,5 kV.

Así, en las situaciones más comunes, este ya no será el criterio de selección para que sea «automáticamente» igualado por todos los productos.

Reglas básicas de instalación

n  Conexiones lo más cortas posible. Aproximadamente menor de 50 cm

n  Regla de los 10 m

          La distancia entre dos limitadores Clase II debe ser mayor de 10 m.

Gracias a la nueva tecnología de limitadores PRF1, la coordinación de un limitador clase I y otro clase II es totalmente factible en el mismo cuadro de cabecera o bien si la distancia entre ellos es inferior a 10 m, pues el limitador clase I (descargador de rayos) protegerá́ a la instalación de la posible caída directa de rayos, mientras que se requiere de un segundo limitador clase II que protege a la instalación de aquellas sobretensiones inferiores o inducidas (en cuyo caso, el limitador de clase I no actuaría) que siguen siendo peligrosas para los aparatos.

No es necesario respetar esta distancia entre limitadores Clase I PRF1 y Clase II.

n  Regla de los 30 m

Si la distancia entre el limitador y el receptor es muy larga (aprox. 30 m) es necesario un limitador PRD8 Clase III.

Si el edificio está equipado con un pararrayos, éste dirigirá la mayoría de la corriente a la tierra, evitando así que se propague por la estructura y el equipo eléctrico.

Un pararrayos crea un punto de atracción para el rayo, de modo que aumenta en gran medida la probabilidad de caída de rayos en las proximidades del equipo eléctrico, con la inducción consecuente. Un edificio equipado con un protector para rayos necesita protección para el equipo eléctrico más que otro que no cuente con protección.

Otro fenómeno está relacionado con la norma de que la conexión a tierra del equipo eléctrico debe conectarse al disipador de sobretensiones. La impedancia de la conexión a tierra crea un riesgo de hasta el 50% de que la corriente fluya a través de la tierra de nuevo hacia la conexión a tierra aguas arriba. Las tensiones de valores similares a las anteriores, se desarrollan en el equipo y los dispositivos estarán sujetas a ellas.

Evaluación del riesgo

Para evaluar el tipo de protección se propone tener en cuenta las cargas de la instalación y el lugar donde se debe ubicar.

Ver post: Coordinación del aislamiento: Sobretensiones atmosféricas

https://imseingenieria.blogspot.com/2018/03/coordinacion-del-aislamiento.html

Elección del DPS

Elección de la I_max. del DPS

Se puede elegir en función del riesgo calculado sobre el material y las consecuencias de la indisponibilidad de los equipos.

Elección del limitador en función de la tensión y el esquema de conexión a tierra

Continua en: Limitadores de sobretensión en BT (y Parte 3ª)
https://imseingenieria.blogspot.com/2020/04/limitadores-de-sobretension-en-bt-y.html