Instalación y puesta en marcha del dispositivo de protección contra sobretensiones de alimentación de CA

La función principal de un Dispositivo de protección contra sobretensiones de CA (SPD) tiene como objetivo limitar las sobretensiones transitorias y descargar sobretensiones, protegiendo así los equipos eléctricos y electrónicos conectados de daños causados ​​por sobretensiones transitorias como rayos, pulsos electromagnéticos y sobretensiones operativas.

Este artículo presenta sistemáticamente los preparativos previos a la instalación, los pasos de instalación, las verificaciones de operación diarias, las pruebas de mantenimiento profesional y las respuestas a las preguntas frecuentes sobre los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de CA, brindando una guía integral para el uso seguro y correcto de estos dispositivos.

La seguridad es primordial. Antes de comenzar cualquier trabajo de instalación, se deben realizar los siguientes pasos:

Desactivación completa de energía: Ubique el disyuntor que suministra energía a la línea y desconéctelo completamente a la posición “OFF”. Utilice un probador de voltaje estándar de seguridad o un multímetro para verificar nuevamente en el punto de instalación que efectivamente no hay energía en la línea.

Bloqueo y etiquetado (LOTO): en entornos industriales o comerciales, se debe seguir estrictamente el procedimiento de “bloqueo y etiquetado”. Bloquee el disyuntor en la posición APAGADO y muestre una señal de advertencia “No cerrar, hay personas trabajando” para evitar una operación accidental.

Equipo de protección personal (PPE): Use equipo de protección personal adecuado, incluidos guantes aislantes, gafas de seguridad y muñequeras antiestáticas, para evitar riesgos potenciales de descarga eléctrica y arco eléctrico.

Tener a mano todas las herramientas y materiales necesarios puede mejorar la eficiencia y la seguridad de la instalación:

Herramientas: Destornilladores (de punta plana y Phillips), pelacables, alicates para engarzar, alicates para montaje en riel DIN (opcional), multímetro, destornillador dinamométrico (recomendado).

Materiales: protector contra sobretensiones de CA, cable de cobre adecuado (generalmente se recomienda cable de cobre blando de múltiples hilos), terminales de cable (terminales), riel DIN (estándar de 35 mm), disyuntor y fusible correspondientes (según los requisitos del SPD).

Verificación del producto: Confirme que el modelo del SPD, el voltaje máximo de funcionamiento continuo (Uc), el nivel de protección de voltaje (Up), la corriente de descarga nominal (In) y la corriente de descarga máxima (Imax) cumplan con los requisitos de diseño y el entorno de instalación.

Inspección visual: Inspeccione la carcasa del SPD en busca de grietas, daños o marcas de quemaduras. Confirme que su ventana indicadora de estado (generalmente verde) esté funcionando correctamente.

Verificación ambiental: Asegúrese de que el lugar de instalación tenga suficiente espacio, buena ventilación y esté libre de gases corrosivos, polvo excesivo o vibraciones severas.

3.1 Conexión al riel Din

La mayoría de los SPD modulares están diseñados para usarse con rieles DIN estándar de 35 mm.

Alinee los clips en la parte superior trasera del SPD con el borde superior del riel.

Presione hacia abajo el SPD hasta que los clips de resorte que se encuentran debajo se enganchen con el riel. Un sonido de clic indica una instalación segura.

Asegúrese de que el SPD esté instalado sin problemas y de forma segura.

3.2 Preparación y manipulación del cable

Selección de conductores: elija un área de sección transversal de conductor adecuada según las especificaciones del SPD y los códigos eléctricos locales. Generalmente, el conductor del circuito principal debe tener al menos 6 mm² y el conductor de tierra, al menos 10 mm².

Pelado: Utilice pelacables para quitar una longitud adecuada de aislamiento, evitando dañar el conductor. La longitud del cable de cobre expuesto debe ser lo suficientemente larga como para insertarse completamente en la terminal y engarzarse de forma segura.

Terminales de engarzado: para conductores de varios hilos, se recomienda encarecidamente utilizar terminales de cobre que coincidan con las especificaciones del conductor y engarzarlos de forma segura con engarzadores de cables. Esto asegura un buen contacto y evita el sobrecalentamiento debido al aflojamiento.

3.3 Cableado y fijación

Este es el paso más crucial y debe realizarse estrictamente de acuerdo con las instrucciones del producto.

Siga las marcas: Conecte los cables de acuerdo con las marcas en el SPD:

L/L1, N: Conecte el cable de fase (vivo) y el cable neutro respectivamente.

Símbolo PE/Tierra: Conecte el cable de tierra.

“Conexión en ”forma de V“: los cables que conectan el SPD deben ser lo más cortos, rectos y gruesos posible, formando una conexión llamada ”en forma de V” para reducir el impacto de la inductancia del cable en el efecto de protección.

Utilice un destornillador dinamométrico: Utilice un destornillador dinamométrico para apretar los tornillos de los terminales al par especificado en las instrucciones. Un par insuficiente provocará una resistencia de contacto excesiva y sobrecalentamiento; un par excesivo puede dañar los terminales.

Secuencia sugerida: Conecte primero el cable de tierra, luego los cables neutro y de fase. La secuencia de desmontaje es la inversa.

Los usuarios o el personal del sitio deben realizar inspecciones visuales periódicas, con una frecuencia recomendada de una vez al mes.

4.1 Inspección visual

Revise la carcasa del SPD para detectar signos de daño físico, deformación, grietas o sobrecalentamiento y fusión.

4.2 Inspección de olores y sonidos

Verifique si hay olor a quemado dentro de la caja de distribución. Escuche el SPD en un ambiente tranquilo para detectar cualquier silbido o descarga anormal.

4.3 Inspección Ambiental

Asegúrese de que no haya desorden alrededor del área de instalación del SPD y que haya buena ventilación y disipación de calor.

Se recomienda que un electricista calificado o un técnico profesional realice anualmente un mantenimiento y una prueba integrales.

5.1 Prueba de parámetros eléctricos

Utilice un probador SPD exclusivo o un probador de resistencia de aislamiento para medir su resistencia de aislamiento y corriente de fuga, asegurándose de que estén dentro de límites seguros. Compruebe que su dispositivo de disparo de protección térmica incorporado esté funcionando correctamente.

5.2 Inspección de conexión

Con la energía completamente apagada, verifique que todas las conexiones eléctricas estén apretadas y cualquier signo de aflojamiento o corrosión. Se puede utilizar una cámara termográfica infrarroja para medir la temperatura y localizar puntos calientes anormales.

5.3 Limpieza

Limpie la carcasa del SPD y la ventana del indicador de estado con un paño suave y seco. Nunca utilice disolventes químicos ni un paño húmedo.

Se recomienda encarecidamente la instalación. Según los códigos eléctricos de muchos países (como el GB 50057 y el IEC 62305 de China), los edificios comerciales son áreas de alto riesgo de rayos y sobretensiones operativas. La instalación de SPD (como protección primaria) en la caja de distribución principal es fundamental para proteger todo el sistema eléctrico del edificio y puede disipar la mayor parte de la sobretensión.

Sí, es necesario reemplazarlo. Los SPD son consumibles. Su esperanza de vida depende del número y la intensidad de las sobretensiones que experimentan. Incluso si el indicador de estado muestra un funcionamiento normal, se recomienda reemplazarlo cada 5 a 10 años o al final de su vida útil recomendada por el fabricante. Una vez que el indicador de estado se vuelve rojo/negro, indica falla y debe reemplazarse inmediatamente.

La conexión a tierra es fundamental para el funcionamiento de un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD). Cuando un SPD detecta una sobretensión, guía instantáneamente la sobretensión a tierra, limitando así el voltaje en el dispositivo a un nivel seguro. Si la conexión a tierra es deficiente o la resistencia de la misma es demasiado alta, la sobrecorriente no se puede descargar de manera efectiva, el SPD perderá su función protectora e incluso puede convertirse en un peligro para la seguridad.

Seguir el procedimiento de “bloquear y etiquetar” es el estándar de oro. Luego de desconectar el disyuntor, se debe utilizar un probador de voltaje calibrado y funcional para verificar en los puntos donde se aplicará energía (L-N, L-PE, N-PE) para confirmar que no hay energía antes de continuar.

No entrar en pánico: Un SPD fallido generalmente conserva la continuidad del circuito y el dispositivo aún puede funcionar, pero carecerá de funciones de protección.

No lo ignores: No continúe usando un SPD fallido. Algunos modos de falla pueden provocar sobrecalentamiento o incluso un incendio.

Planifique un reemplazo de inmediato: Solicite un nuevo SPD según el número de modelo y solicite que un profesional lo reemplace lo antes posible.

Los componentes principales de un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) suelen ser un varistor (MOV) o un tubo de descarga de gas (GDT). En condiciones normales de voltaje, presentan una alta resistencia y casi no tienen efecto en el circuito.

Cuando la sobretensión excede un cierto umbral, su resistencia instantáneamente se vuelve extremadamente baja, proporcionando un camino de baja impedancia a tierra para la sobretensión, manteniendo así la sobretensión a un nivel seguro.

El método más eficaz es adoptar una estrategia de protección gradual (multinivel).

La vida útil se divide en dos aspectos:

Vida útil mecánica: Físicamente, puede durar de 10 a 15 años o incluso más sin experimentar picos.

Vida útil eléctrica: Depende de los eventos de sobretensión. Cada aumento degrada ligeramente su rendimiento. Los fabricantes suelen proporcionar datos de vida útil esperada en función de la corriente de descarga nominal (In). Los indicadores de estado son la forma más directa de determinar si ha llegado al final de su vida útil.

La instalación adecuada, la inspección periódica y el mantenimiento de los dispositivos de protección contra sobretensiones de CA son cruciales para garantizar su funcionamiento eficaz durante los momentos críticos.

Seguir los pasos y recomendaciones de esta guía puede reducir significativamente el riesgo de daños al equipo y pérdida de datos debido a sobretensiones, proteger la seguridad de las personas y la propiedad y garantizar la continuidad y estabilidad del suministro de energía.