Las sobretensiones son una de las causas más comunes de fallas en los equipos eléctricos. Si bien los rayos representan algunas sobretensiones, la mayoría son causadas por operaciones de conmutación, motores o perturbaciones dentro de la propia red. Ahí es donde entra en juego un protector contra sobretensiones tipo 2.
Los SPD (dispositivos de protección contra sobretensiones) de tipo 2 se instalan en el tablero de distribución principal o aguas arriba de los sistemas UPS. Su trabajo es tomar medidas drásticas contra las sobretensiones transitorias y desviar de forma segura las sobretensiones a tierra, manteniendo seguros sus dispositivos sensibles.
En esta guía, desglosaremos cómo instalar un protector contra sobretensiones tipo 2 paso a paso. Aprenderá las herramientas que necesita, controles de seguridad, diagramas de cableado y métodos de prueba. Y profundizaremos más que la mayoría de los blogs para principiantes: haremos referencia a los estándares IEC 61643, las mejores prácticas de cableado y consejos prácticos de ingeniería que le evitarán errores costosos.
A SPD tipo 2 está diseñado para manejar sobrecorrientes provenientes de rayos indirectos y operaciones de conmutación.
Adónde va: Instalado en el tablero de distribución principal (unidad de consumo) o en el lado de entrada de los sistemas UPS.
Contra qué protege: sobretensiones inducidas por rayos, transitorios de conmutación, perturbaciones de la red.
Cómo funciona: Sujetando la sobretensión (Arriba) y desviando la energía a tierra (PE).
Parámetros clave definidos por IEC 61643:
Uc (voltaje máximo de funcionamiento continuo): el voltaje RMS máximo que el SPD puede manejar de forma continua.
Arriba (Nivel de protección de voltaje): El nivel de sujeción que permanece en el lado protegido.
In (corriente de descarga nominal): sobrecorriente que el SPD puede soportar repetidamente (forma de onda de 8/20 μs).
Imax (corriente de descarga máxima): la sobretensión individual más grande que el SPD puede soportar.
Por ejemplo, nuestra empresa SLP40-275/3S+1 SPD tipo 2 está clasificado en:
Uc = 275 V CA
En = 20 kA
Imáx = 40 kA
Hasta ≤ 1,5 kV
Esto lo hace ideal para tableros de distribución residenciales, comerciales e industriales, así como para protección de UPS.
Instalar un SPD significa trabajar dentro de un panel de distribución en vivo. La seguridad no es negociable.
Desconecte la energía completamente en el disyuntor principal.
Verifique con un probador que todos los conductores estén desenergizados.
Aplicar bloqueo/etiquetado (LOTO): utilice dispositivos y etiquetas de bloqueo para evitar una reenergización accidental.
Utilice EPI: guantes aislantes, gafas protectoras, calzado de seguridad.
Verifique el sistema de conexión a tierra: asegúrese de que su barra de PE esté correctamente conectada y que la resistencia cumpla con los estándares (≤10 Ω en la mayoría de las jurisdicciones).
Importante: Las regulaciones locales (IEC 60364, BS 7671, NEC o su código nacional) pueden requerir que la instalación la realice un electricista autorizado. Cumpla siempre con las normas locales.
Módulo SPD tipo 2 (por ejemplo, SLP40-275/3S+1)
Espacio de montaje en carril DIN dentro del panel
Conductor de cobre: ≥6 mm² para SPD tipo 2 (recomendación IEC)
Destornillador dinamométrico adecuado o llave aislada
Dispositivo de protección de respaldo: MCB/fusible, o elija SPD con fusible de respaldo incorporado (por ejemplo, serie BR-30FU)
Probador de aislamiento y multímetro.
Correa de conexión a tierra
Dónde: El SPD tipo 2 debe instalarse en el tablero de distribución principal o en el lado de entrada del sistema UPS. Esta ubicación le permite interceptar sobretensiones de conmutación y transitorios de rayos inducidos antes de que alcancen cargas sensibles.
Por qué: Instalar el SPD demasiado abajo aumenta la sobretensión residual (Arriba) vista por el equipo.
Mejores prácticas:
Mantenga la longitud total del conductor (fase → SPD → tierra) ≤ 0,5 m.
Coloque los módulos SPD lo más cerca posible de las barras colectoras (L, N, PE).
Si la distancia entre el SPD Tipo 1 aguas arriba y este Tipo 2 es <10 m, agregue un inductor de desacoplamiento (por CEI 60364) para garantizar una adecuada coordinación energética.
Asegúrese de que el tablero de distribución esté completamente desenergizado. Verifique con un multímetro o detector de voltaje en todas las fases entrantes y neutro.
Compruebe que el carril DIN esté bien sujeto, limpio y libre de corrosión.
Deje espacio adecuado alrededor del SPD para ventilación y mantenimiento futuro.
Consejo de la práctica de campo: siempre que sea posible, monte los SPD modulares verticalmente. Esto favorece la disipación natural del calor y hace que las ventanas del indicador sean más fáciles de inspeccionar.
El cableado adecuado es fundamental, ya que las conexiones deficientes pueden comprometer por completo la protección contra sobretensiones.
Tamaño del conductor:
SPD tipo 2 (residencial/comercial): ≥ 6 mm² de cobre.
SPD tipo 1 (en la entrada de servicio): ≥ 16 mm² de cobre.
Orden de conexión:
Conecte los conductores de fase (L1, L2, L3) a los terminales de entrada del SPD.
Conecte el neutro (N) si lo requiere el tipo de SPD (4P o 3+1).
Conecte la tierra (PE) directamente a la barra de tierra con el conductor más corto posible.
Esfuerzo de torsión: Apriete los terminales según la hoja de datos del fabricante (normalmente entre 2,5 y 3,5 Nm para 6 mm² Cu). Los terminales sueltos crean riesgos de calentamiento y formación de arcos.
Por qué son importantes los clientes potenciales cortos: Cada 10 cm de longitud del cable añade aproximadamente 1 kV de sobretensión residual. Eso significa que los cables largos o enrollados pueden elevarse más allá de la tolerancia del equipo.
Error común: Colocar el cable PE paralelo a los cables de fase a lo largo de largas distancias. Esto aumenta el acoplamiento inductivo y debilita la protección.
Por qué es necesario: Un SPD está conectado en paralelo al sistema. Si falla debido a una exposición severa a sobretensiones, puede provocar un cortocircuito. Un dispositivo de protección de respaldo dedicado garantiza una desconexión segura sin disparar el disyuntor principal.
Opciones:
SPD estándar: conecte a través de MCB (20–32 A típico para residencial) o fusible, clasificado según In e Imax del SPD.
Solución integrada: utilice SPD con fusibles de respaldo integrados (por ejemplo, nuestra serie BR-30FU), lo que elimina la necesidad de un dispositivo de protección externo.
Estándares: IEC 61643 y BS 7671 recomiendan la coordinación selectiva entre el SPD y los interruptores aguas arriba para evitar disparos molestos.
Camino directo a la Tierra: El terminal de tierra del SPD debe conectarse directamente a la barra de PE. No conecte en cadena otros dispositivos.
Resistencia de Tierra: Según IEC 60364, la resistencia de conexión a tierra generalmente debe ser ≤10 Ω, siendo preferible ≤1 Ω en centros de datos e instalaciones de telecomunicaciones.
Enlace equipotencial: Asegúrese de que todas las carcasas metálicas y los blindajes de los cables estén conectados al mismo potencial para evitar diferencias de potencial peligrosas durante las sobretensiones.
Consejo: Utilice conductores planos o cobre trenzado cuando sea posible para PE, ya que tienen una inductancia menor en comparación con los conductores redondos.
Antes de volver a energizar el sistema, verifique minuciosamente la instalación:
Inspección visual:
Confirme que todas las conexiones sean correctas (L/N/PE).
Verifique que las longitudes de los conductores sean lo más cortas posible.
Verifique el torque en cada terminal.
Prueba de aislamiento:
Realice pruebas de resistencia de aislamiento entre L–N, L–PE, N–PE para garantizar la integridad del cableado.
Comprobación de encendido:
Encienda la alimentación y observe la ventana indicadora de estado en el SPD:
Verde = operativo
Rojo = el módulo ha fallado y debe ser reemplazado
Prueba de señalización remota (si está disponible):
Para SPD con contactos remotos, verifique la integración de la alarma con los sistemas BMS/SCADA.
Documentación:
Registre el tipo de SPD, el número de modelo, los parámetros nominales (Uc, In, Imax, Up), la fecha de instalación y la ubicación del circuito para mantenimiento futuro.
Candidato de fragmento destacado (estilo de resumen):
Para instalar un protector contra sobretensiones Tipo 2, desconecte la alimentación y móntelo en el riel DIN dentro del tablero de distribución. Conecte los conductores L/N/PE utilizando cobre de ≥6 mm² con una longitud total de ≤0,5 m, agregue un fusible de respaldo o MCB y garantice una conexión a tierra directa a la barra de PE. Después de apretar al par correcto, realice pruebas de aislamiento, verifique el indicador de estado y documente la instalación.
Configuración:
Conecte el SPD entre L y N, y entre N y PE.
Para sistemas TT, asegúrese de que la ruta de protección N-PE utilice un vía de chispas o una combinación MOV+GDT para evitar corrientes de fuga continuas.
Protección de copia de seguridad:
Se debe instalar un fusible o MCB exclusivo en el conductor de fase (L) que alimenta la rama del SPD.
Configuración residencial típica: MCB de 20 a 32 A clasificado según In/Imax del SPD.
Por qué es importante: Sin la protección de respaldo adecuada, una falla del SPD puede causar un cortocircuito permanente, activando el disyuntor principal y cortando la energía a toda la instalación.
Configuración:
SPD conectado a través de L1-PE, L2-PE, L3-PE, N-PE.
Configuración 3+1 recomendada: MOV en cada fase a neutro (L1-N, L2-N, L3-N), más una vía de chispas entre N y PE.
Ventajas de la configuración 3+1:
Reduce la tensión residual entre neutro y tierra.
Proporciona una mejor coordinación en sistemas TT y TN-S donde puede ocurrir desplazamiento neutral.
Protección de copia de seguridad:
Normalmente, se requieren MCB de 32 a 63 A para cada rama del SPD en sistemas industriales/comerciales.
Consejo profesional: Al proteger UPS trifásicos o cargas de motores, siempre verifique que la clasificación de corriente de cortocircuito (Isc) del SPD coincida con el nivel de falla en el punto de distribución (requisito IEC 61643-11).
Colocación: Instale el SPD Tipo 2 aguas arriba del rectificador UPS. Esto garantiza que las sobretensiones de la red pública se limiten antes de que lleguen a los componentes electrónicos del UPS.
Por qué aguas arriba y no aguas abajo:
La instalación aguas abajo puede causar disparos molestos, ya que los inversores UPS pueden generar armónicos y transitorios de conmutación rápidos.
La ubicación aguas arriba protege los rectificadores, los capacitores de CC y los módulos inversores, lo que extiende la vida útil del UPS.
Ejemplo con nuestros productos:
El SLP40-275/3S+1 aguas arriba de un UPS de doble conversión garantiza que las sobrecorrientes de hasta 40 kA se desvíen de manera segura, evitando la tensión en los IGBT y las baterías del inversor.
Nota de ingeniería: En instalaciones críticas de TI o de atención médica, considere combinar la cascada Tipo 1 + Tipo 2 en la entrada del UPS para protección contra rayos + sobretensiones de conmutación.
Error: SPD conectado con una longitud total del conductor >0,5 m.
Por qué está mal: Cada 10 cm añade ~1 kV a la tensión residual (Arriba). Los componentes electrónicos sensibles (con resistencia nominal de 1,5 kV) aún pueden destruirse.
Mejores prácticas: Mantenga el SPD lo más cerca posible de las barras colectoras; utilice tramos rectos, evite bucles y curvas cerradas.
Error: Uso de cables <6 mm² Cu para SPD Tipo 2.
Consecuencia: Calentamiento excesivo, riesgo de rotura del aislamiento durante grandes sobretensiones.
Mejores prácticas:
SPD tipo 2 → ≥6 mm² Cu (IEC 60364).
Tipo 1 SPD → ≥16 mm² Cu.
Utilice conductores de baja inductancia (de cobre trenzado o plano si es posible).
Error: Conexión directa de SPD sin MCB/fusible.
Consecuencia: Si el SPD falla en modo de cortocircuito, puede disparar el disyuntor principal y apagar toda la instalación.
Mejores prácticas:
Instale siempre un disyuntor/fusible exclusivo.
Utilice modelos SPD con fusibles incorporados (por ejemplo, nuestra serie BR-30FU) para una instalación simplificada.
Error: Tierra de alta resistencia (>30 Ω) o tendido paralelo largo con conductores de fase.
Consecuencia: La sobrecorriente no se puede descargar de manera segura, lo que aumenta los voltajes de contacto y pone en riesgo a los equipos y a las personas.
Mejores prácticas:
Asegúrese de que la resistencia a tierra sea ≤10 Ω (IEC 60364).
En centros de datos/hospitales, busque ≤1 Ω.
Conecte el terminal de tierra del SPD directamente a la barra PE con el conductor más corto.
Error: Instalar solo SPD Tipo 2 sin Tipo 1 (para rayos directos) o Tipo 3 (para equipos terminales).
Consecuencia: El tipo 2 por sí solo no puede absorber corrientes de rayos de alta energía ni proteger dispositivos finales delicados.
Mejores prácticas: Seguir el principio de cascada (Tipo 1 + Tipo 2 + Tipo 3), asegurando una distancia de coordinación ≥10 m o utilizar inductores de desacoplamiento si <10 m.
Un protector contra sobretensiones no se trata de “instalarlo y olvidarlo”. El monitoreo continuo garantiza la confiabilidad.
La mayoría de los SPD cuentan con una ventana de estado (verde = operativo, rojo = fallido).
Inspeccione mensualmente o después de eventos de rayos conocidos.
Los SPD con contactos de señalización remota (NO/NC) se pueden conectar a un sistema de gestión de edificios (BMS).
Esto permite a los administradores de las instalaciones recibir alarmas si un SPD falla, incluso si el panel no se inspecciona físicamente.
Utilice contadores de sobretensión como BRSC-01 para registrar cada evento de sobretensión.
Los registros ayudan en el mantenimiento predictivo: si un SPD ha manejado múltiples eventos de alta energía, planifique su reemplazo antes de que falle.
Los SPD modulares (como nuestras series SLP y BR) son diseños enchufables y desconectables.
Reemplace el cartucho sin volver a cablear la base, lo que minimiza el tiempo de inactividad.
Realizar prueba de resistencia de aislamiento entre conductores.
Mida la resistencia de tierra anualmente (objetivo ≤10 Ω o según el código local).
Documente los resultados de las pruebas para auditorías de cumplimiento y registros de garantía.
Instalar un protector contra sobretensiones tipo 2 no es complicado, pero debe hacerse correctamente. Si sigue las reglas de instalación adecuadas (cableado corto, tamaño de conductor correcto, conexión a tierra confiable y protección de respaldo), se asegurará de que su SPD funcione exactamente según lo diseñado.
Un UPS por sí solo no es suficiente para proteger sistemas sensibles. Combinarlo con un SPD tipo 2 correctamente instalado proporciona la resiliencia que exigen las instalaciones modernas.
Los SPD de las series SLP40-275/3S+1 y BR-30FU de nuestra empresa están diseñados para una fácil instalación en riel DIN, funciones de seguridad integradas y cumplimiento de los estándares IEC 61643. Ya sea que esté protegiendo una placa residencial, una oficina comercial o un sistema UPS industrial, estas soluciones garantizan confiabilidad y tranquilidad a largo plazo.
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