PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES
Los proveedores de energía suministran un voltaje constante de 230 voltios
en monofásica y 400V en trifásica.
Sin embargo, las fluctuaciones de esta tensión en una instalación pueden ocurrir como resultado de influencias dentro de la red o externas a ella y ser suficiente para dañar equipos eléctricos sensibles.
Ordenadores, televisores y aparatos electrónicos en general están particularmente en riesgo por este motivo, y en muchas ocasiones lo menos importante es la pérdida económica, es más importante la pérdida de la información.
Y encima muchas veces las compañías de seguros no se hacen cargo de las averías producidas por estas sobretensiones, aunque sean por culpa de una tormenta, y si se hacen cargo es después de mucho pelear con ellas.
Por eso recomendamos una buena protección contra las sobretensiones ya que es la mejor de las soluciones y además, muchas compañias ya te obligan a ponerla para darte energía a la instalación.
En España en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) hay una instrucción técnica complementaria (ITC) que habla sobre la protección contra las sobretensiones, es la ITC-BT 23.
Ya hemos visto lo que son las sobretensiones y los tipos que hay en la página Sobretensiones.
Hoy hablaremos de los dispositivos eléctricos que limitan estas sobretensiones para que no corra riesgo nuestra instalación eléctrica y los aparatos conectados a ella.
Indice de Contenidos:
- Tipos de Sobretensiones
- ¿Qué es un Protector de sobretensiones?
- Tipos de Limitadores de sobretensión
- Protector de Sobretensiones Transitorias
- Protector de Sobretensiones Permanentes
- Protector de sobretension Combinado
- Instalación del Protector de Sobretensión
- Categoría de los Protectores de Sobretensión
- Caracteristicas de los Protectores de Sobretensión
- Las transitorias son aumentos muy altos de voltaje y de muy corta duración (milisegundos).
La mayoría son causados por descargas eléctricas atmosféricas (rayos) y provocan miles de voltios en la instalación.
- Las permanentes son aumentos de tensión durante un período de tiempo más largo o incluso indeterminado, y se dan cuando supera el 10% de la tensión nominal, en España 230V en monofásica y 400V en trifásica.
Si son mayores del 10%, en monofásica se consideran sobretensiones aquellas superiores a 270V y además que sea prolongada en el tiempo.
Estas sobretensiones también pueden provocar daños en los equipos eléctricos.
Cuando hay una ruptura o corte en la conexión del neutro, esto suele provocar la descompensación de las fases, aumentando la tensión en todas las fases y se traduce en estas sobretensiones permanentes.
En definitiva se producen por desequilibrio de fases, generalmente provocado por problemas en la red de distribución eléctrica, o por fallos en la conexión del conductor neutro o rotura del mismo.
Por ejemplo, imagina que en una de esas fases en vez de tener 230V pasa a tener una tensión mayor.
Si resulta que es justo la fase que llega a nuestra vivienda, de forma permanente y constante, en vez de 230 voltios estarán llegando más voltios.
No hablamos del orden de miles de voltios como en las transitorias, pero sí que pueden llegar 300 voltios por ejemplo entre nuestra fase y neutro
Recordar que los equipos están preparados para trabajar a 230 voltios y este exceso de tensión de forma prolongada puede causar daños e incluso rotura de los mismos por calentamiento.
Para saber más visita Sobretensiones Permanentes y Transitorias.
Son aparatos que protegen una instalación y sus aparatos en el caso de una sobretensión, también llamada pico de tensión.
Se instalan en el cuadro general de protección de la instalación y se conecta detrás de IGA y antes que el diferencial.
Luego veremos más detalladamente su instalación y cableado.
El dispositivo deriva el exceso de corriente producido por la sobretensión a tierra y actúa de forma muy rápida para no poner en peligro la instalación y sus aparatos.
Llevan en su interior un varistor que en funcionamiento normal hace que el dispositivo actúe como un aislante y no permite que fluya la corriente.
Sin embargo, si se supera una tensión predefinida, la resistencia del dispositivo cae rápidamente y se inicia la descarga del exceso de corriente producida por la sobretensión a través del conductor de tierra.
Por este motivo muchas veces en lugar de limitador de sobretensión también se llaman descargadores de sobretensión.
¡¡¡OJO!!! cuando nos protegen una vez, por ejemplo de un rayo en una tormenta, el varistor interno se estropea y hay que cambiar el cartucho del módulo del protector.
Como desvían la corriente por el conductor de tierra en caso de un pico de tensión, es indispensable una puesta a tierra de baja impedancia para establecer la protección, y en el caso de que esta resistencia fuera demasiado alta, se deben tomar medidas inmediatas para reducirla.
De lo contrario, la protección contra sobretensiones sería ineficaz y las personas podrían correr peligro de otras formas.
Tienen 3 bornes, una para fase, otro para el neutro y otro para tierra (PE), que será por donde se irá el exceso de corriente producido por la sobretensión.
OJO en los trifásicos serán 3 fases y la tierra (PE).
La bobina que actúa sobre los magnetotérmicos es el protector de sobretensión.
Cuando supera un 10% la tensión nominal, el dispositivo manda una orden a una bobina y esa bobina nos tira el interruptor magnetotérmico, es decir, se dispara (abre) el magnetotérmico y abre el circuito eléctrico, no dejando pasar la corriente a la instalación hasta que el problema, la sobretensión, no se haya corregido.
En este caso la protección es por desconexión de la instalación, no por descarga por tierra, como sucedía en las transitorias.
Ya no se suelen utilizar ninguna de estas 2 protecciones de forma independiente.
Se utiliza una combinación de ambas protecciones.
Vienen en bloque los 4 dispositivos unidos eléctricamente mediante un peine, lo que hace que nos ahorremos bastante en cableado.
Cuando tenemos problemas de espacio en el cuadro podemos utilizar el llamado módulo mini, que solo tiene 3 módulos, pero funciona igualmente, aunque es un poco mas caro.
Tanto el normal como el mini lo hay en monofásico y en trifásico.
También hay unas protecciones contra sobretensiones rearmables, es decir, cuando el sistema detecta que la sobretensión ha desaparecido, manda la orden a la bobina y rearma el magnetotérmico (lo sube), cerrando sus contactos y dando de nuevo energía a la instalación de forma automática.
La combi rearmable es la más recomendable de todas.
Ahora mira el conexionado:
Nivel de protección (Up): es el parámetro que caracteriza el funcionamiento del dispositivo de protección contra sobretensiones por limitación de la tensión entre sus bornes.
Debe ser inferior a la categoría de sobretensión de la instalación o equipo a proteger.
Normalmente la categoría a elegir depende de los aparatos que tengamos en nuestra instalación.
Categoría IV : Se utilizan para proteger Contadores de energía, transformadores, generadores, etc. Son de Up = 6KV.
Categoría III : Se utilizan para proteger Armarios distribución, motores, etc. Son de Up = 4KV.
Categoría II : Se utilizan para proteger Electrodomésticos, herramientas portátiles, etc. Son de Up = 2,5KV.
El protector de este tipo es el más utilizado por ofrecer un nivel de protección compatible con la mayoría de equipos conectados a la red eléctrica.
Categoría I : Se utilizan para proteger Ordenadores, equipos electrónicos, etc. Son de Up = 1,5KV.
Ejemplo: instalación en la que los equipos más sensibles correspondan a la Categoría II de sobretensión, como electrodomésticos o herramientas portátiles, la Up del protector seleccionado debe ser 2,5 kV.
En viviendas se suele colocar el de categoría 2, de 2,5 Kilovoltios.
Podríamos hacer una protección escalonada y sería la mejor.
Tensión máxima de servicio permanente (Uc): es el valor eficaz de tensión máxima que puede aplicarse permanentemente a los bornes del dispositivo de protección.
Ejemplo: en una red de distribución TT 230/400 V, la tensión máxima permanente se considerará un 10% superior al valor nominal (230 x 1,1 = 253 V).
Por tanto, la tensión máxima de servicio permanente Uc del protector seleccionado debe ser superior a 253 V.
Corriente nominal de descarga (In): es la corriente de cresta que puede soportar el dispositivo de protección sin fallo. Se debe instalar uno con la misma intensidad nominal que la del IGA.
Tiempo de respuesta: Es el tiempo en que el descargador se activa, si el tiempo es demasiado alto, los equipos estarán expuestos a la sobretensión.
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Sin embargo, las fluctuaciones de esta tensión en una instalación pueden ocurrir como resultado de influencias dentro de la red o externas a ella y ser suficiente para dañar equipos eléctricos sensibles.
Ordenadores, televisores y aparatos electrónicos en general están particularmente en riesgo por este motivo, y en muchas ocasiones lo menos importante es la pérdida económica, es más importante la pérdida de la información.
Y encima muchas veces las compañías de seguros no se hacen cargo de las averías producidas por estas sobretensiones, aunque sean por culpa de una tormenta, y si se hacen cargo es después de mucho pelear con ellas.
Por eso recomendamos una buena protección contra las sobretensiones ya que es la mejor de las soluciones y además, muchas compañias ya te obligan a ponerla para darte energía a la instalación.
En España en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) hay una instrucción técnica complementaria (ITC) que habla sobre la protección contra las sobretensiones, es la ITC-BT 23.
Ya hemos visto lo que son las sobretensiones y los tipos que hay en la página Sobretensiones.
Hoy hablaremos de los dispositivos eléctricos que limitan estas sobretensiones para que no corra riesgo nuestra instalación eléctrica y los aparatos conectados a ella.
Indice de Contenidos:
- Tipos de Sobretensiones
- ¿Qué es un Protector de sobretensiones?
- Tipos de Limitadores de sobretensión
- Protector de Sobretensiones Transitorias
- Protector de Sobretensiones Permanentes
- Protector de sobretension Combinado
- Instalación del Protector de Sobretensión
- Categoría de los Protectores de Sobretensión
- Caracteristicas de los Protectores de Sobretensión
Tipos de Sobretensiones
Antes de empezar su estudio recordar brevemente los 2 tipos de sobretensiones que existen:- Las transitorias son aumentos muy altos de voltaje y de muy corta duración (milisegundos).
La mayoría son causados por descargas eléctricas atmosféricas (rayos) y provocan miles de voltios en la instalación.
- Las permanentes son aumentos de tensión durante un período de tiempo más largo o incluso indeterminado, y se dan cuando supera el 10% de la tensión nominal, en España 230V en monofásica y 400V en trifásica.
Si son mayores del 10%, en monofásica se consideran sobretensiones aquellas superiores a 270V y además que sea prolongada en el tiempo.
Estas sobretensiones también pueden provocar daños en los equipos eléctricos.
Cuando hay una ruptura o corte en la conexión del neutro, esto suele provocar la descompensación de las fases, aumentando la tensión en todas las fases y se traduce en estas sobretensiones permanentes.
En definitiva se producen por desequilibrio de fases, generalmente provocado por problemas en la red de distribución eléctrica, o por fallos en la conexión del conductor neutro o rotura del mismo.
Por ejemplo, imagina que en una de esas fases en vez de tener 230V pasa a tener una tensión mayor.
Si resulta que es justo la fase que llega a nuestra vivienda, de forma permanente y constante, en vez de 230 voltios estarán llegando más voltios.
No hablamos del orden de miles de voltios como en las transitorias, pero sí que pueden llegar 300 voltios por ejemplo entre nuestra fase y neutro
Recordar que los equipos están preparados para trabajar a 230 voltios y este exceso de tensión de forma prolongada puede causar daños e incluso rotura de los mismos por calentamiento.
Para saber más visita Sobretensiones Permanentes y Transitorias.
¿Qué es un Protector de Sobretensiones?
Estos dispositivos en el argot de los técnicos se suelen llamar PCS (Protectores Contra Sobretensiones), aunque es mucho más habitual llamarlos DPS = Dispositivo de Protección contra Sobretensiones.Son aparatos que protegen una instalación y sus aparatos en el caso de una sobretensión, también llamada pico de tensión.
Se instalan en el cuadro general de protección de la instalación y se conecta detrás de IGA y antes que el diferencial.
Luego veremos más detalladamente su instalación y cableado.
Tipos de Limitadores de Sobretensión
Al igual que tenemos 2 tipos de sobretensiones, tenemos 3 tipos de protectores contra sobretensiones, aunque ya solo se use uno de ellos, la combinada, como ahora veremos.Protector Contra Sobretensiones Transitorias
Normalmente son producidas por culpa de un rayo en una tormenta, provocando sobretensiones de miles de voltios.El dispositivo deriva el exceso de corriente producido por la sobretensión a tierra y actúa de forma muy rápida para no poner en peligro la instalación y sus aparatos.
Llevan en su interior un varistor que en funcionamiento normal hace que el dispositivo actúe como un aislante y no permite que fluya la corriente.
Sin embargo, si se supera una tensión predefinida, la resistencia del dispositivo cae rápidamente y se inicia la descarga del exceso de corriente producida por la sobretensión a través del conductor de tierra.
Por este motivo muchas veces en lugar de limitador de sobretensión también se llaman descargadores de sobretensión.
¡¡¡OJO!!! cuando nos protegen una vez, por ejemplo de un rayo en una tormenta, el varistor interno se estropea y hay que cambiar el cartucho del módulo del protector.
Como desvían la corriente por el conductor de tierra en caso de un pico de tensión, es indispensable una puesta a tierra de baja impedancia para establecer la protección, y en el caso de que esta resistencia fuera demasiado alta, se deben tomar medidas inmediatas para reducirla.
De lo contrario, la protección contra sobretensiones sería ineficaz y las personas podrían correr peligro de otras formas.
Tienen 3 bornes, una para fase, otro para el neutro y otro para tierra (PE), que será por donde se irá el exceso de corriente producido por la sobretensión.
OJO en los trifásicos serán 3 fases y la tierra (PE).
Protector contra Sobretensiones Permanentes
Es una bobina que corta el magnetotérmico si supera el 10% de la tensión nominal.La bobina que actúa sobre los magnetotérmicos es el protector de sobretensión.
Cuando supera un 10% la tensión nominal, el dispositivo manda una orden a una bobina y esa bobina nos tira el interruptor magnetotérmico, es decir, se dispara (abre) el magnetotérmico y abre el circuito eléctrico, no dejando pasar la corriente a la instalación hasta que el problema, la sobretensión, no se haya corregido.
En este caso la protección es por desconexión de la instalación, no por descarga por tierra, como sucedía en las transitorias.
Ya no se suelen utilizar ninguna de estas 2 protecciones de forma independiente.
Se utiliza una combinación de ambas protecciones.
Protector Contra Sobretensiones Combinado o combi
Si detectan una descarga tipo rayo, que sería transitoria, deriva a tierra el exceso de corriente por la sobretensión, y si es permanente, hace que se dispare la bobina del magnetotérmico cortando la corriente en la instalación.Vienen en bloque los 4 dispositivos unidos eléctricamente mediante un peine, lo que hace que nos ahorremos bastante en cableado.
Cuando tenemos problemas de espacio en el cuadro podemos utilizar el llamado módulo mini, que solo tiene 3 módulos, pero funciona igualmente, aunque es un poco mas caro.
Tanto el normal como el mini lo hay en monofásico y en trifásico.
También hay unas protecciones contra sobretensiones rearmables, es decir, cuando el sistema detecta que la sobretensión ha desaparecido, manda la orden a la bobina y rearma el magnetotérmico (lo sube), cerrando sus contactos y dando de nuevo energía a la instalación de forma automática.
La combi rearmable es la más recomendable de todas.
Instalación del Protector de SobreTensión
Como ya dijimos se coloca después del IGA y antes del Diferencial, pero en paralelo, según esquema:Ahora mira el conexionado:
Categorías de los Protectores de Sobretensión
Una de las características más importantes de los protectores de sobretensión es su categoría, que a su vez depende del nivel de protección.Nivel de protección (Up): es el parámetro que caracteriza el funcionamiento del dispositivo de protección contra sobretensiones por limitación de la tensión entre sus bornes.
Debe ser inferior a la categoría de sobretensión de la instalación o equipo a proteger.
Normalmente la categoría a elegir depende de los aparatos que tengamos en nuestra instalación.
Categoría IV : Se utilizan para proteger Contadores de energía, transformadores, generadores, etc. Son de Up = 6KV.
Categoría III : Se utilizan para proteger Armarios distribución, motores, etc. Son de Up = 4KV.
Categoría II : Se utilizan para proteger Electrodomésticos, herramientas portátiles, etc. Son de Up = 2,5KV.
El protector de este tipo es el más utilizado por ofrecer un nivel de protección compatible con la mayoría de equipos conectados a la red eléctrica.
Categoría I : Se utilizan para proteger Ordenadores, equipos electrónicos, etc. Son de Up = 1,5KV.
Ejemplo: instalación en la que los equipos más sensibles correspondan a la Categoría II de sobretensión, como electrodomésticos o herramientas portátiles, la Up del protector seleccionado debe ser 2,5 kV.
En viviendas se suele colocar el de categoría 2, de 2,5 Kilovoltios.
Podríamos hacer una protección escalonada y sería la mejor.
Características de los Protectores de Sobretensión
Las características principales son la categoría y su Up, ya vistas, pero además tenemos:Tensión máxima de servicio permanente (Uc): es el valor eficaz de tensión máxima que puede aplicarse permanentemente a los bornes del dispositivo de protección.
Ejemplo: en una red de distribución TT 230/400 V, la tensión máxima permanente se considerará un 10% superior al valor nominal (230 x 1,1 = 253 V).
Por tanto, la tensión máxima de servicio permanente Uc del protector seleccionado debe ser superior a 253 V.
Corriente nominal de descarga (In): es la corriente de cresta que puede soportar el dispositivo de protección sin fallo. Se debe instalar uno con la misma intensidad nominal que la del IGA.
Tiempo de respuesta: Es el tiempo en que el descargador se activa, si el tiempo es demasiado alto, los equipos estarán expuestos a la sobretensión.
¿Te ha gustado la web Protector Contra Sobretensiones? Pulsa en Compartir. Gracias
© Se permite la total o parcial reproducción del contenido, siempre y cuando se reconozca y se enlace a este artículo como la fuente de información utilizada.
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