El Dispositivo de Protección contra Sobretensiones (SPD) es un componente del sistema de protección de la instalación eléctrica.
Este dispositivo se conecta en paralelo al circuito de alimentación de las cargas que debe proteger (ver Fig. J17). También se puede utilizar en todos los niveles de la red de suministro eléctrico.
Este es el tipo de protección contra sobretensiones más utilizado y más eficiente.
Los científicos llevan años realizando importantes estudios sobre las características y efectos de la caída de rayos y han desarrollado productos tecnológicos en consecuencia. Hoy en día, estos productos también se pueden probar simulando en este contexto la caída de un rayo.
Tipos de ondas de rayos:
La caída del rayo se puede estudiar en dos longitudes de onda diferentes.
En caso de impacto directo de un rayo se producen corrientes impulsivas con una forma de onda de 10/350 μs. Este aumento rápido de voltaje por pulso libera una gran potencia con un gran pulso de corriente.
Hoy en día, los materiales del sistema de protección contra rayos externos y los elementos del circuito del supresor de sobretensiones tipo 1 / clase I se prueban de acuerdo con estos criterios de acuerdo con las normas.
Se producen rayos en un lugar lejano y corrientes impulsivas con tensiones de conmutación de forma de onda de 8/20 μs.
El contenido de energía de este pulso es significativamente menor que la onda de corriente de pulso de la corriente de prueba de rayos de 10/350 μs. Los elementos del circuito de protector contra sobretensiones (descargador de sobretensiones) tipo 2/clase II y tipo 3/clase III se prueban de acuerdo con estos criterios de acuerdo con las normas.
Estándares
Algunas normas frecuentemente enumeradas incluyen:
Cada estándar define diferentes características del protector, vectores de prueba o propósitos operativos.
EN 62305 y ANSI/IEEE C62.xx definen qué picos se espera que desvíe un protector. EN 61643-11 y 61643-21 especifican los requisitos de seguridad y rendimiento del producto. Por el contrario, la IEC sólo redacta normas y no certifica que ningún producto en particular cumpla con esas normas. Los miembros del esquema CB de acuerdos internacionales utilizan las normas IEC para probar y certificar el cumplimiento de la seguridad de los productos.
Además, los siguientes estándares no son estándares para protectores contra sobretensiones independientes, sino que están destinados a probar la inmunidad contra sobretensiones en equipos eléctricos y electrónicos en su conjunto. Por lo tanto, se utilizan con frecuencia en el diseño y prueba de circuitos de protección contra sobretensiones.
Principio
El SPD está diseñado para limitar las sobretensiones transitorias de origen atmosférico y desviar las ondas de corriente a tierra, de modo que la amplitud de esta sobretensión se limite a un valor que no sea peligroso para la instalación eléctrica y los aparatos de distribución y control eléctricos.
SPD elimina la sobretensión
En caso de que una sobretensión supere el umbral de funcionamiento, el SPD
Los tres tipos de SPD
SPD tipo 1
El DPS Tipo 1 se recomienda en el caso específico de edificios del sector servicios e industriales, protegidos mediante un sistema de protección contra rayos o una jaula de malla.
Protege las instalaciones eléctricas contra la caída directa del rayo. Puede descargar la contracorriente de los rayos que se propagan desde el conductor de tierra a los conductores de la red.
El SPD tipo 1 se caracteriza por una onda de corriente de 10/350 µs.
SPD tipo 2
El SPD Tipo 2 es el principal sistema de protección de todas las instalaciones eléctricas de baja tensión. Instalado en cada cuadro eléctrico, previene la propagación de sobretensiones en las instalaciones eléctricas y protege las cargas.
El SPD tipo 2 se caracteriza por una onda de corriente de 8/20 µs.
SPD tipo 3
Estos SPD tienen una baja capacidad de descarga. Por lo tanto, deben instalarse obligatoriamente como complemento al SPD de tipo 2 y cerca de cargas sensibles.
El SPD tipo 3 se caracteriza por una combinación de ondas de voltaje (1,2/50 μs) y ondas de corriente (8/20 μs).
Definición normativa SPD
Fig. J18 – Definición estándar de SPD
| Rayo directo | Rayo indirecto | ||
| CEI 61643-1 | prueba de clase I | Prueba de clase II | Prueba de clase III |
| CEI 61643-11/2011 | Tipo 1 : | Tipo 2 : | Tipo 3 : |
| EN/CEI 61643-11 | Tipo 1 | Tipo 2 | Tipo 3 |
| Antiguo VDE 0675v | B | C | D |
| Tipo de onda de prueba | 10/350 | 8/20 | 1.2/50 + 8/20 |
Según esto;
Primera etapa: Los pararrayos de protección contra rayos Tipo 1 / Clase 1 / Clase B son las unidades de protección frontal de la instalación / estructura. Son elementos de circuito capaces de absorber y amortiguar la caída directa del rayo que pueda provenir de las líneas eléctricas.
Debe instalarse en el panel principal de distribución/transformador dentro y/o exterior del edificio.
Debería haberse probado en una forma de onda de 10/350 µSeg. Debe ser capaz de descargar una carga de al menos 50kA entre Fase-Neutro, y de al menos 100kA entre Fases, Neutro-Tierra.
Segunda Etapa: Los Dispositivos de Protección contra Sobretensiones Tipo 2 / Clase 2 / Clase C (Pararrayos) son elementos de circuito utilizados en los paneles secundarios y/o secundarios inferiores de la instalación/edificio. En comparación con los descargadores de sobretensiones Tipo 1/Clase II, su resistencia es menor pero su sensibilidad es mejor.
Debería haberse probado en una forma de onda de 8/20 µS. Debe ser capaz de descargar una carga de al menos 10kA entre Fase-Neutro, y de al menos 25kA entre Fases, Neutro-Tierra.
Los elementos de protección compactos Tipo 1+2 / Clase 1+2 / Clase B+C se han utilizado como protección de segundo nivel en los últimos años.
Debería haberse probado en una forma de onda de 10/350 µSeg. Debe ser capaz de descargar una carga de al menos 40kA entre Fase-Neutro, y de al menos 100kA entre Fases, Neutro-Tierra.
Se utiliza en el cuadro eléctrico del sistema de alimentación ininterrumpida y/o en los paneles secundarios posicionados como panel principal.
Tercera etapa: Los descargadores de sobretensiones de protección contra sobretensiones repentinas tipo 3 / Clase 3 / Clase D son elementos de circuito utilizados en sus líneas para proteger dispositivos electrónicos sensibles.
La gama de productos es bastante amplia ya que se puede conectar a diferentes dispositivos con diferentes protocolos/enchufes/puertos de conexión.
A continuación se muestran algunos de los descargadores de sobretensiones Tipo 3/Clase 3/Clase D para diferentes circuitos/dispositivos.
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