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05 Jun

PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES TRANSITORIAS Y PERMANENTES


Esquema protección contra sobretensiones transitorias y permanentes combinadaUna de las incidencias que pueden producirse en la red eléctrica es la sobretensión, que se produce cuando la tensión de la red es muy superior a la nominal. Estas situaciones se producen constantemente en la mayoría de las instalaciones eléctricas. Lo habitual es que se trate de pequeños picos de tensión de muy corta duración, que no afectan significativamente a los aparatos conectados. Este efecto es conocido como sobretensiones transitorias, coloquialmente transitorios. Si estos picos tienen una tensión muy elevada, pueden provocar efectos dañinos. El ejemplo más claro de una sobretensión transitoria es la que se produce por la caída de un rayo sobre un conductor de la red, o en una zona muy cercana, creando corrientes inducidas aunque no exista contacto físico.

Otro tipo son las sobretensiones permanentes, cuya duración puede ser indefinida, producida, por ejemplo, por la rotura de un conductor de neutro, haciendo que la tensión de 230V pueda llegar hasta 400V. Esta situación provoca daños importantes en los equipos receptores.

Los protectores contra sobretensiones se utilizan para minimizar los efectos perjudiciales de estos fenómenos. Se utilizan dos tipos principalmente, uno para las sobretensiones transitorias y otro para las sobretensiones permanentes.

Aunque se utilizan distintos componentes para fabricar protectores contra sobretensiones, vamos a comentar los basados en varistores, o resistencias dependientes de la tensión (VDR).

Protección contra sobretensiones transitorias

Protector contra sobretensiones transitoriasPara evitar que una sobretensión transitoria llegue a afectar a los aparatos conectados a la instalación, se instala un dispositivo que contiene varistores conectados en paralelo entre fase y tierra, y entre neutro y tierra. También pueden haber varistores entre fases, o entre fase y neutro, además de otros componentes complementarios como fusibles o descargadores de gas. Los varistores tienen una tensión nominal superior a la de la red que protegen. Cuando la tensión de la red sube por encima de este valor, los varistores conducen la corriente. El resultado es que los picos de tensión que llegan al varistor son conducidos hacia el conductor de tierra, no llegando hasta los equipos receptores. Estos protectores son denominados de tipo 2 cuando están destinados a la protección general de la instalación, y pueden ser de tipo 3 si son más sensibles para proteger aparatos más delicados.

Con este sistema se protege la instalación contra pequeños picos producidos por equipos con electrónica de potencia, como lavadoras con regulación de velocidad, o fuentes de alimentación conmutadas, como en el caso de los ordenadores o televisores. También se protege contra caídas de rayos, o descargas por conmutación (al conectar y desconectar cargas importantes).

Los varistores tienen una capacidad limitada para conducir la corriente, y además sufren un desgaste. Esto hace que por sí solos no sean demasiado eficaces contra sobretensiones permanentes o transitorias de mayor duración. Para la protección contra caída de rayos, se instala un dispositivo complementario que descarga la mayor parte de la energía (protector de tipo 1). Es necesario monitorizar el estado de desgaste, por lo que los protectores suelen tener unos indicadores luminosos para advertir que su vida útil ha sido agotada. Algunos equipos tienen unos cartuchos desmontables, de modo que no es necesario cambiar el equipo entero, sino únicamente los cartuchos con los varistores.

La capacidad que tienen los varistores para absorber la energía de las sobretensiones se mide en julios (J), lo que nos ayuda a comparar entre varios equipos similares, y determinar cuál de ellos tendrá una mayor resistencia y duración.

Protección contra sobretensiones permanentes

Protector contra sobretensiones permanentesPara proteger contra una sobretensión de una duración prolongada, los varistores resultan ineficaces. La solución está en su uso únicamente para disparar un interruptor, así que la intensidad que circula es mínima, y desaparece cuando el interruptor se desconecta.

Esta configuración resulta muy práctica, porque el interruptor puede ser magnetotérmico, de modo que en un solo dispositivo tenemos tres tipos de protección, contra cortocircuito, contra sobreintensidad, y contra sobretensión. Resulta especialmente útil al montarlo en instalaciones donde no hay demasiado espacio en el cuadro eléctrico.

Protección contra sobretensiones combinada

Protector contra sobretensiones combinadoPara proteger correctamente una instalación, hay que combinar distintos elementos de protección. En el caso de la protección contra sobretensiones, es habitual encontrar equipos combinados que integran un protector contra sobretensiones transitorias y otro contra sobretensiones permanentes. Puedes encontrar muchos ejemplos en los catálogos de los principales fabricantes.

Algunos fabricantes no integran estos dos módulos, aunque incluyen en la documentación suministrada las instrucciones de cómo interconectarlos.

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