Los sistemas eléctricos están constantemente expuestos a sobretensiones transitorias causadas por rayos, operaciones de conmutación y perturbaciones en la red. Sin la protección adecuada, estas sobretensiones pueden dañar equipos sensibles, reducir la confiabilidad del sistema y aumentar los costos de mantenimiento. Para abordar esto, Dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) Son ampliamente utilizados en sistemas de energía.
Sin embargo, el selección e instalación de un SPD dependen del sistema de puesta a tierra (más comúnmente TNS, TN-C y TT. Cada sistema de puesta a tierra requiere una configuración de SPD diferente para garantizar la máxima protección. Este artículo explica la principio de funcionamiento de los SPD, su Aplicaciones en sistemas TNS, TN-C y TT., y proporciona una guía de selección para elegir el SPD correcto.
A Dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) es un dispositivo diseñado para proteger los sistemas eléctricos de sobretensiones transitorias limitando las sobretensiones y desviando las sobretensiones de forma segura a tierra.
Los SPD funcionan creando una ruta de baja resistencia a tierra cuando el voltaje excede un cierto umbral. Esto evita que sobretensiones dañinas lleguen a cargas sensibles, como sistemas de iluminación, circuitos de control y dispositivos electrónicos.
SPD tipo 1: Instalado en el origen de la instalación, capaz de soportar corrientes directas de rayo.
SPD tipo 2: Instalado en subcuadros de distribución, proporciona protección contra sobretensiones y rayos indirectos.
SPD tipo 3: Protección en el punto de uso para equipos sensibles.
sistema TNS: El neutro y la tierra de protección están separados en todo el sistema.
sistema TN-C: Las funciones de neutro y protección se combinan en un solo conductor (PEN).
sistema contrarreloj: La tierra de protección la proporciona un electrodo de tierra local en la instalación del consumidor.
En sistemas TNS, Los SPD se conectan entre conductores de fase, neutro y tierra.
En Sistemas TN-C, se necesita especial cuidado ya que se combinan neutro y tierra.
En sistemas TT, Los SPD deben combinarse con dispositivos de corriente residual (RCD) y conexión a tierra adecuados para garantizar la seguridad.
Las diferentes disposiciones de conexión a tierra influyen en cómo se descargan las sobrecorrientes y determinan el esquema de conexión del SPD, el nivel de protección de voltaje y el método de conexión a tierra.
Ampliamente utilizado en redes residenciales, comerciales e industriales debido a su seguridad y confiabilidad.
El SPD brinda protección al limitar las sobretensiones entre fase a neutro y fase a tierra.
Conecte el SPD entre cada fase y neutro.
Conecte el SPD entre neutro y tierra.
Asegúrese de que los cables tengan longitudes cortas para una caída de voltaje mínima.
El conductor de puesta a tierra dedicado garantiza la desviación segura de las sobrecorrientes hacia la tierra.
Dado que el neutro y la tierra están combinados (PEN), la instalación requiere especial cuidado para evitar problemas de seguridad.
El SPD se instala entre la fase y el conductor PEN.
No hay una ruta de protección separada de neutro a tierra.
Utilice SPD Tipo 1 en el tablero de distribución principal.
Asegúrese de que la continuidad del PEN sea confiable.
Mayor riesgo de fallos de neutro.
Es posible que se requieran dispositivos de protección adicionales (por ejemplo, RCD) aguas abajo.
Común en zonas rurales e instalaciones con tomas de tierra independientes.
El SPD descarga sobretensiones al electrodo de tierra local. Los dispositivos de corriente residual son esenciales para la eliminación de fallas.
Instale el SPD entre fase y neutro.
Instale el SPD entre neutro y tierra.
Asegúrese de que la resistencia de tierra esté dentro de los límites estándar (normalmente <10 Ω).
Debido a que los electrodos de tierra están separados, la coordinación adecuada entre los SPD y los RCD es fundamental.
Identifique el sistema de puesta a tierra antes de seleccionar el SPD.
Elija el tipo de SPD (Tipo 1, 2 o 3) según el punto de instalación.
Garantizar el cumplimiento de la norma IEC 61643-11.
| Sistema de puesta a tierra | Esquema de conexión SPD | Consideraciones de conexión a tierra |
| TNS | Fase → N, Fase → PE, N → PE | Conductor de puesta a tierra confiable |
| TN-C | Fase → PEN | Garantizar la integridad del PEN |
| TT | Fase → N, N → PE | Electrodo de tierra local + RCD |
Esto ayuda a los electricistas a combinar rápidamente los modelos de SPD con los sistemas de puesta a tierra para evitar una mala instalación.
TNS: Conductor PE dedicado.
TN-C: Conductor PEN compartido.
TT: Electrodo de tierra local de baja resistencia.
Mantenga los cables de conexión del SPD cortos (idealmente <0,5 m).
Verifique la resistencia de puesta a tierra antes de la puesta en servicio.
Utilice el tipo de SPD apropiado según la exposición del sistema.
Cableado SPD incorrecto entre conductores.
Una mala conexión a tierra conduce a una protección contra sobretensiones ineficaz.
Utilizar el tipo de SPD incorrecto para el sistema de puesta a tierra.
P1: ¿Por qué la selección de SPD es diferente para los sistemas TNS, TN-C y TT?
Porque cada sistema de puesta a tierra tiene disposiciones de puesta a tierra únicas, que requieren diferentes configuraciones de SPD.
P2: ¿Se puede utilizar el mismo SPD en todos los sistemas?
No, el cableado y la conexión a tierra del SPD deben coincidir con el sistema de conexión a tierra específico.
P3: ¿Qué tipo de SPD se debe utilizar para edificios residenciales?
Los SPD de tipo 2 son los más comunes, pero la elección también depende de si el sistema es TNS, TN-C o TT.
P4: ¿Qué sucede si el SPD se instala incorrectamente?
La instalación incorrecta puede provocar fallas en la protección contra sobretensiones o riesgos de seguridad.
P5: ¿Con qué frecuencia se deben inspeccionar los SPD?
Se recomienda una inspección periódica durante el mantenimiento programado, especialmente después de tormentas severas.
Dispositivos de protección contra sobretensiones son vitales para proteger los sistemas eléctricos contra sobretensiones transitorias. Pero su efectividad depende en gran medida de una correcta selección e instalación de acuerdo con las sistema de puesta a tierra (TNS, TN-C, TT).
En sistemas TNS, los SPD brindan protección sencilla con conexión a tierra dedicada.
En Sistemas TN-C, La instalación del SPD es más compleja debido al conductor PEN compartido.
En sistemas TT, Los SPD requieren una resistencia a tierra adecuada y coordinación con los RCD.
Siguiendo las mejores prácticas en instalación y conexión a tierra de SPD, los sistemas eléctricos pueden lograr protección confiable contra sobretensiones, garantizando la seguridad, reduciendo los daños al equipo y extendiendo la vida útil del sistema.
Optimized by Seraphinite Accelerator
