Ejemplo 1:
¿Cómo evitar averías en aparatos electrodomésticos de baja tensión en caso de tormenta?
Sus necesidades
Cada año los rayos provocan numerosos daños. Son la primera causa de destrucción de los aparatos domésticos. Además, provocan disparos intempestivos y la parada inesperada de los receptores. En caso de tormenta, los rayos pueden en cualquier momento inutilizar su congelador y causar daños que requieran sustituir su material así́ como la pérdida de los alimentos conservados. A menudo, estos fenómenos ocurren durante el verano, cuando disfruta de sus vacaciones.
Con el fin de solucionar este problema, le proponemos aquí́ una solución sencilla para proteger su instalación eléctrica de BT y sus receptores.
Entorno
• Esta vivienda construida de forma tradicional está situada en un barrio residencial en la periferia de una aglomeración urbana.
• Esta villa no dispone de pararrayos y está alimentada por una línea aérea de baja tensión monofásica.
• El esquema de las conexiones a tierra de la red es TT.
• El material eléctrico que se debe proteger:
o Tiene un coste medio.
o Tiene una tensión de resistencia a los impulsos estándar (Uimpulsos ≥ 2,5 kV).
• La vivienda está equipada:
o Con un congelador de 150 litros.
o Con una lavadora y una secadora.
o Con un lavavajillas.
o Con un horno tradicional y un microondas.
o Con un refrigerador y aparatos portátiles (cafetera, radio, herramientas, etc.).
o Con un calentador de agua de 200 litros.
Soluciones
• Con el fin de proteger el conjunto de los equipos eléctricos de la vivienda contra las sobretensiones transitorias atmosféricas, basta con instalar un solo limitador de sobretensiones transitorias en el cuadro eléctrico.
Ventajas de la solución
o Sencillez.
o Economía.
o Facilidad de cableado.
o Conformidad a la normativa.
o Protección del conjunto de la instalación.
o Seguridad reforzada de los bienes y de las personas.
o Protección contra los disparos intempestivos.
La protección de cabecera evita que las sobretensiones transitorias penetren en el interior de la vivienda y provoquen el desgaste de los aislantes de los cables y la destrucción de los aparatos eléctricos más sensibles.
Esquema eléctrico
Consejos para el cableado
• Equipotencialidad de las masas y la tierra:
o Todas las masas metálicas deben estar conectadas.
• Red de tomas de tierra única:
o Una sola toma de tierra para el conjunto de los equipos eléctricos, informáticos y de comunicación.
• Reducir las superficies de bucle.
• Alejar los hilos de entrada al limitador de sobretensiones transitorias de los hilos de salida hacia la instalación.
Consejos para la instalación
• Colocar un limitador de sobretensiones transitorias PRD 20, con un nivel de protección Up: 1,2 kV en el cuadro principal de su instalación.
• Montar un interruptor automático de desconexión adaptado al limitador de sobretensiones transitorias, en este caso un C60 de 20 A curva C.
• Instalar un interruptor diferencial de 30 mA tipo “si” (superinmunizado) o bien un reconectador diferencial RED en el circuito de alimentación del congelador, con el fin de garantizar la continuidad de servicio de su instalación eléctrica.
Función de la protección
• Dirigir a tierra la corriente de descarga procedente de la red de alimentación, garantizando al mismo tiempo un nivel de protección Up compatible con la tensión de resistencia a los impulsos de descarga inherente a cada material.
• En caso de descarga cercana, la subida de potencial de la tierra, y el campo magnético inducido que se propaga en la red, quedan limitados por el limitador de sobretensiones transitorias.
Especificaciones de un limitador de sobretensiones transitorias conforme a la norma
• In = 5 kA (8/20) según la norma IEC 61643.
• Señalización de final de vida en la parte frontal:
La aparición de una pestana roja en la parte frontal del limitador de sobretensiones transitorias indica que es preciso cambiarlo.
• Asociado siempre a un interruptor automático de desconexión para interrumpir el cortocircuito en caso de descarga que supere la capacidad de descarga máxima (Imáx. = 20 kA) del limitador de sobretensiones transitorias.
Ejemplo 2:
¿Cómo evitar la destrucción de aparatos electrónicos de la vivienda en caso de tormenta?
Sus necesidades
Cada año los rayos provocan numerosos daños.
Son la primera causa de destrucción de los aparatos domésticos.
Además, provocan disparos intempestivos y la parada inesperada de los receptores. En caso de tormenta, los rayos pueden en cualquier momento inutilizar sus aparatos electrónicos sensibles y causar daños que requieran sustituir su material así́ como inutilizar su dispositivo de alarma contra intrusiones.
Con el fin de solucionar este problema, le proponemos aquí́ una solución sencilla para proteger su instalación eléctrica de BT y sus receptores.
Entorno
• Esta vivienda, construida de forma tradicional, está situada en una zona rural.
• Esta villa no dispone de limitadores de sobretensiones transitorias y está alimentada por una línea parcialmente aérea de baja tensión monofásica.
• El esquema de las conexiones a tierra de la red es TT.
• El material eléctrico que se debe proteger:
o Tiene un coste importante.
o Tiene una tensión de resistencia a los impulsos reducida (Uimpulsos ≤ 1,5 kV).
• La vivienda está equipada:
o Con aparatos electrodomésticos diversos: congelador, lavadora, lavavajillas, hornos, calefacción, etc.
o Con un sistema de cine en casa de recepción por satélite y cadena hifi.
o Con una sala multimedia con PC, modem, impresora, fax, juegos de video.
o Con una alarma contra incendios.
o Con una alarma contra intrusiones.
o Con un portal eléctrico de control remoto.
o Con puertas y toldos eléctricos.
Soluciones
• La instalación cada vez más frecuente de materiales electrónicos sensibles en los edificios de viviendas requiere una protección contra las sobretensiones transitorias atmosféricas. Además, estos receptores alimentados con una intensidad de 230 VCA y mediante redes de comunicación (teléfono, video, etc.), deben estar provistos de un limitador de sobretensiones transitorias específico para cada red.
Ventajas de la solución
o Sencillez.
o Economía.
o Facilidad de cableado.
o Conformidad a la normativa.
o Protección del conjunto de la instalación.
o Seguridad reforzada de los bienes y de las personas.
o Protección contra los disparos intempestivos.
La protección de cabecera evita que las sobretensiones transitorias penetren en el interior de la vivienda y provoquen el desgaste de los aislantes de los cables y la destrucción de los aparatos eléctricos más sensibles.
Consejos para el cableado
• Equipotencialidad de las masas y la tierra:
o Todas las masas metálicas deben estar conectadas.
• Red de tomas de tierra única:
o Una sola toma de tierra para el conjunto de los equipos eléctricos, informáticos y de comunicación.
• Reducir las superficies de bucle.
• Alejar los hilos de entrada al limitador de sobretensiones transitorias de los hilos de salida hacia la instalación.
Esquema de conexión para redes de comunicación
Consejos para la instalación
• Colocar un limitador de sobretensiones transitorias PRD40, con un nivel de protección Up: 1,2 kV en el cuadro principal de su instalación.
• Montar un interruptor automático de desconexión adaptado al limitador de sobretensiones transitorias, en este caso un C60 de 20 A curva C.
• Instalar un limitador de sobretensiones transitorias tipo PRC serie para proteger: el fax, el módem, el teléfono, etc.
• Instalar un limitador de sobretensiones transitorias tipo PRI 12-48 V para proteger el sistema de protección contra incendios y otros automatismos de la vivienda.
Función de la protección
• Dirigir a tierra la corriente de descarga procedente de la red de alimentación, garantizando al mismo tiempo un nivel de protección Up compatible con la tensión de resistencia a los impulsos de descarga inherente a cada material.
• En caso de descarga cercana, la subida de potencial de la tierra y el campo magnético inducido que se propaga en la red, quedan reducidos por el limitador de sobretensiones transitorias.
Especificaciones de un limitador de sobretensiones transitorias conforme a la norma
• In ≥ 15 kA (8/20) por la norma IEC 61643.
• Señalización de final de vida en la parte frontal:
La aparición de una pestana roja en la parte frontal del limitador de sobretensiones transitorias indica que es preciso cambiarlo.
• Asociado siempre a un disyuntor de desconexión para interrumpir el cortocircuito en caso de choque de descarga que supere la capacidad de descarga máxima (Imáx. = 40 kA) del limitador de sobretensiones transitorias.
Ejemplo 3
¿Cómo proteger un edificio de oficinas contra las sobretensiones transitorias de origen atmosférico?
Sus necesidades
Un edificio administrativo de 4 plantas situado en una gran ciudad alberga oficinas y su centro de tratamiento informático.
• Se compone:
o De oficinas.
o De mostradores de recepción.
o De salas de informática.
o De una sala de comunicación.
o De un espacio de restauración colectiva que incluye: una cafetería, una cocina y un frigorífico.
o Un taller de mantenimiento y una caldera. v Una sala de archivos.
o En el exterior, un aparcamiento iluminado.
Entorno
• Situado en una zona de fuerte densidad de descarga, este edificio está protegido con un limitador de sobretensiones transitorias colocado por encima de la maquinaria del ascensor.
• Rodeado de centros comerciales y residencias, domina el conjunto de los demás edificios y puede estar sometido a sobretensiones transitorias de origen atmosférico asociadas a descargas directas o indirectas.
• El esquema de las conexiones a tierra de la red es TT.
• La continuidad de servicio es necesaria para la alimentación eléctrica de los refrigeradores y los congeladores, y sobre todo para garantizar la transmisión de la información y de los datos desde el centro de tratamiento informático hacia la dirección regional, que impone la protección de los receptores contra los rayos.
• Los materiales principales que se deben proteger (microordenadores, impresoras, etc.), tienen una tensión de resistencia a los impulsos reducida (Up ≤ 1,5 kV) y un coste importante.
• Además, esta instalación alberga:
o Autoconmutadores.
o Un equipo de extracción de humos de la cocina.
o Un sistema de detección y alarma contra incendios.
o Alumbrados de seguridad.
o Montacargas y ascensores.
o El alojamiento del vigilante incluye el teléfono, material hifi, la televisión con su antena en la terraza y el sistema de vigilancia remota y gestión del edificio.
o El aparcamiento exterior está equipado con farolas de baja altura.
Soluciones
• Para garantizar una mejor continuidad del servicio:
o La distribución de la energía se realiza de forma redundante gracias a la utilización de una fuente de alimentación autónoma (GE).
o Para evitar los disparos intempestivos en las salidas de la tienda y las alarmas y para proteger la alimentación de la informática y el autoservicio, se utilizan interruptores diferenciales superinmunizados tipo “si”.
o Para rearmar los diferenciales automáticamente en caso de disparo intempestivo utilizaremos un reconectador diferencial RED.
Esquema eléctrico
• Para garantizar la protección contra las sobretensiones transitorias atmosféricas:
o Puesto que el edificio está equipado con un pararrayos, es necesario prever un limitador de sobretensiones transitorias clase I PRF1 y a continuación en cascada la instalación de un segundo limitador clase II (Imáx. = 40 kA) situados en la cabecera de la instalación eléctrica, y limitadores de sobretensiones transitorias de protección fina situados cerca de los equipos eléctricos y a más de 10 metros del limitador de sobretensiones transitorias de cabecera.
Función de la protección con DPS
• Dirigir a tierra la corriente de descarga garantizando al mismo tiempo un nivel de protección Up compatible con los equipos eléctricos que se van a proteger.
• Limitar la subida de potencial de la tierra y el campo magnético inducido.
Consejos para la instalación
• Instalar un limitador de sobretensiones transitorias de cabecera clase I PRF1 (10/350) y en cascada un clase II, Imáx. = 40 kA (8/20).
• Prever un interruptor automático de desconexión asociado a cada limitador de sobretensiones transitorias (*).
• Instalar un limitador de sobretensiones transitorias de protección fina Imáx. = 8 kA (8/20) y los interruptores automáticos de desconexión asociados C60 de calibre 20 A.
• Un limitador de sobretensiones transitorias PRI 48 V que protege la red de telecomunicaciones está instalado en serie con ésta.
Nota: el PRD 40r está equipado con un sistema de señalización a distancia de información hacia el puesto de vigilancia que indica el final de vida del limitador de sobretensiones transitorias y la necesidad de sustituir el cartucho intercambiable.
FUENTES:
Schneider Electric: Guía de Protección contra Sobretensiones Transitorias
Schneider Electric: Curso de protecciones eléctricas contra sobretensiones transitorias (2010)
Schneider Electric: Sobretensiones y limitadores de sobretensiones en BT –coordinación del aislamiento en BT (Christophe SÉRAUDIE)
