Coordinación de dispositivos de protección contra sobretensiones

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hace 6 días5 Min. de lectura

Tipos de SPD:
- Tipo 1: Protege contra rayos directos (≤ 2.5 kV).
- Tipo 2: Ideal para rayos indirectos (≤ 1.5 kV).
- Tipo 3: Protege equipos sensibles (≤ 1.0 kV).
Zonas de Protección:
1. Entrada de servicio: Desvía sobretensiones externas.
2. Tableros de distribución: Protección intermedia.
3. Punto de uso: Resguarda equipos vulnerables.
Recomendaciones:
- Instala SPD en cascada para mayor seguridad.
- Mantén los cables cortos y usa puentes inductivos si es necesario.
- Sigue normas como IEC 61643-11 y IEC 62305-4.

Con estas estrategias, puedes minimizar daños y garantizar la fiabilidad de tu sistema eléctrico.

Dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) - Tipos y coordinación

Reglas Fundamentales para la Coordinación de SPD

La coordinación de SPD requiere una ejecución precisa para garantizar la protección de equipos y dispositivos.

Elementos Clave en la Coordinación

Aquí están los puntos más importantes para coordinar SPD de manera efectiva:

Distribución de energía: La energía de sobretensión debe distribuirse de manera gradual entre diferentes etapas para prevenir daños térmicos en los SPD .
Longitud del cableado: La distancia del cableado afecta la protección. Si no es posible mantener una distancia mínima, se recomienda el uso de puentes inductivos .
Instalación en cascada: Los SPD deben instalarse en cascada con niveles decrecientes, ajustados a las características de la carga .

Zonas de Protección

El diseño de zonas de protección optimiza el funcionamiento del sistema y se organiza de la siguiente manera:

Zona	Ubicación	Categoría	Características
Primera	Entrada de servicio	C	SPD robusto para desviar sobretensiones externas
Segunda	Puntos susceptibles	B	Protección en tableros y paneles de distribución
Tercera	Punto de uso	A	Protección local para equipos más vulnerables

Cada zona reduce de forma progresiva el voltaje que podría afectar a los equipos conectados .

Normas y Regulaciones

Las siguientes normas respaldan las prácticas técnicas mencionadas:

IEC 61643-11: Especifica los requisitos para SPD en sistemas de distribución de bajo voltaje (hasta 1.000 V AC o 1.500 V DC) .
IEC 62305-4: Proporciona lineamientos sobre protección contra rayos y el uso de SPD en sistemas externos .

Además, asegúrese de que las conexiones de los SPD sean cortas y estén ubicadas antes del RCD, para evitar disparos causados por sobretensiones transitorias .

Métodos de Coordinación Multi-SPD

A continuación, se presentan métodos prácticos para coordinar múltiples SPD siguiendo principios básicos.

Guía de Ubicación de SPD

Coloque los SPD en paralelo con la alimentación y distribúyalos en cascada para optimizar la protección.

Entrada de servicio: Instale un SPD Tipo 1 cerca del tablero principal .
Tableros de distribución: Coloque SPD Tipo 2 en paneles secundarios .
Puntos de uso: Use SPD Tipo 3 junto a los equipos más sensibles .

Integración de Tipos de SPD

Una vez ubicados, integre los SPD según sus capacidades y niveles de protección:

Tipo de SPD	Capacidad	Ubicación	Nivel de Protección
Tipo 1	25–100 kA (10/350 µs)	Entrada principal	Reduce el 80% de la sobretensión
Tipo 2	20–75 kA (8/20 µs)	Tableros secundarios	Reduce el 90% de la sobretensión residual
Tipo 3	6–20 kV (1.2/50 µs)	Punto de uso	Protección localizada

Ejemplos de Aplicaciones Prácticas

Aplique estas estrategias en escenarios reales para garantizar una coordinación eficaz:

Instalaciones IndustrialesEn entornos industriales, combine SPD Tipo 1 y Tipo 2. Mantenga los conductores lo más cortos y rectos posible .
Sistemas de RespaldoEn sistemas UPS, implemente protección en cascada, colocando el UPS como elemento secundario .
Protección de Equipos SensiblesAñada SPD específicos para cables coaxiales, Ethernet, HDMI y sistemas LED como medida complementaria .

Pautas de Instalación y Mantenimiento

Pasos para Instalar un SPD

Instalar correctamente los SPD es clave para garantizar una protección efectiva. Esto requiere atención tanto técnica como de seguridad.

Fase	Acciones Clave	Detalles Importantes
Preparación	Cortar la energía y reunir las herramientas	Usar equipo de protección personal (EPP)
Montaje	Ubicar el SPD cerca del panel principal	Conexión directa al primer disyuntor
Conexión	Usar cable trenzado AWG #10 o superior	Reducir al máximo la longitud del cableado
Verificación	Revisar conexiones y aislar extremos expuestos	Confirmar con un multímetro

Es crucial seguir las instrucciones del fabricante, especialmente en lo que respecta a fusibles, disyuntores y longitud de cables. Una instalación adecuada asegura un mantenimiento más eficiente.

Mantenimiento y Revisiones

El mantenimiento regular asegura que los SPD sigan funcionando correctamente. Esto incluye:

Inspeccionar visualmente el dispositivo en busca de daños o desgaste.
Verificar los indicadores de estado para confirmar el funcionamiento.
Medir el voltaje en los terminales con un multímetro.
Asegurar que todas las conexiones estén firmes y seguras.

Para mejorar el sistema de puesta a tierra, ten en cuenta lo siguiente:

Mantén una impedancia inferior a 5 Ohms.
Usa una barra de bus común para las conexiones a tierra.
Evita los conectores de alambre tipo twist-on.
Asegúrate de emplear conductores de tierra dedicados.

Estos pasos ayudan a preservar la eficiencia del sistema y a prevenir fallos inesperados.

Parámetros de Coordinación

La correcta coordinación de los SPD depende de varios factores técnicos:

Aspecto	Requisito	Detalles Técnicos
Cableado Protegido	Aislar en conductos separados	Evitar la inducción de sobretensiones
Conexión a Tierra	Barra de bus común	Impedancia inferior a 5 Ohms
Longitud de Cables	Mantenerla lo más corta posible	La longitud y el calibre son igualmente clave
Ubicación	Instalar cerca del panel principal	Mejora la protección general del sistema

Es importante instalar el cableado protegido y el de campo en conductos separados. Esto reduce el riesgo de que las sobretensiones pasen por alto la protección del SPD. Seguir estos parámetros asegura un funcionamiento más confiable y eficiente del sistema.

Resumen

Puntos Principales

La correcta coordinación de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) asegura una protección completa al considerar los siguientes aspectos:

Elemento	Requisito	Importancia
Protección Escalonada	Múltiples etapas desde tablero	Permite una distribución gradual de la sobretensión
Nivel de Protección	Disminución entre etapas	Garantiza una protección efectiva y coordinada
MCOV	Mínimo 115% del voltaje nominal	Previene el desgaste prematuro del sistema
Impedancia	Uso de cables o puentes inductivos	Facilita la coordinación entre etapas

Pasos de Implementación

Evaluación inicial: Identifica las categorías de ubicación según IEEE C62.41.1 (A, B o C).
Selección de SPD: Escoge dispositivos adecuados según su capacidad y nivel de protección para cada etapa.
Distanciamiento: Mantén una separación mínima de 8 metros entre dispositivos SPD consecutivos.
Verificación: Asegúrate de que el nivel de ruptura sea mayor que la corriente de cortocircuito.

Estas acciones permiten maximizar la protección del sistema. Además, existen soluciones específicas que pueden simplificar este proceso.

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