¿Cuál es el propósito de spd?

Una sobretensión se refiere a un aumento repentino y breve en el voltaje eléctrico que fluye a través de una toma de corriente o un sistema eléctrico. Estas sobretensiones pueden ocurrir por diversas razones, como rayos, fluctuaciones de la red eléctrica o el funcionamiento de dispositivos eléctricos de alta potencia.

Los sistemas eléctricos son vulnerables a picos y sobretensiones de voltaje que pueden dañar los equipos, causar costosos tiempos de inactividad y comprometer la fiabilidad del sistema. Las sobretensiones de voltaje transitorias pueden ser causadas por una serie de situaciones, incluyendo el funcionamiento de interruptores automáticos, variadores de frecuencia (VFD), motores, transformadores, bancos de condensadores o la conmutación de redes eléctricas. Los Dispositivos de Protección contra Sobretensiones (DPS) de baja tensión juegan un papel fundamental en la protección de equipos sensibles contra estas perturbaciones eléctricas perjudiciales.

¿Qué es un DPS?

Los Dispositivos de Protección contra Sobretensiones (DPS) se utilizan para proteger la instalación eléctrica contra sobretensiones eléctricas conocidas como sobretensiones transitorias.

¿Por qué son importantes los DPS?

Prevenir daños en los equipos: Los DPS limitan las sobretensiones de voltaje desviando las corrientes de sobretensión lejos de los sistemas eléctricos, lo que ayuda a prevenir daños irreversibles en equipos sensibles.

Mejorar la fiabilidad: Al proteger los sistemas contra sobretensiones transitorias, los DPS garantizan un rendimiento constante, reduciendo el riesgo de fallos inesperados y tiempos de inactividad.

Protección rentable: Los DPS son una forma asequible de proteger los sistemas eléctricos, proporcionando protección a largo plazo a un bajo costo en comparación con los posibles gastos de reparación o reemplazo.

Aplicaciones versátiles: Los DPS, dependiendo de la clasificación de tipo, son adecuados para una amplia gama de instalaciones, incluyendo sistemas industriales, infraestructuras de comunicaciones, sistemas de control de procesos e incluso paneles eléctricos residenciales para proteger los electrodomésticos.

¿Cómo funcionan los DPS?

Los DPS funcionan limitando el voltaje suministrado a un circuito durante un evento de sobretensión. El DPS proporciona una ruta de baja impedancia para la sobretensión a través de su Varistor de Óxido Metálico (MOV), absorbiendo o desviando el exceso de corriente de sobretensión a tierra, asegurando que los dispositivos eléctricos continúen funcionando dentro de los niveles de voltaje seguros. En voltajes de funcionamiento normales, los DPS permanecen en un estado de alta impedancia, por lo que no interfieren con el rendimiento del sistema.

Tipos de DPS

Los DPS se clasifican en tres tipos principales según su ubicación y aplicación previstas:

DPS Tipo 1

- Propósito: Diseñado para proteger contra sobretensiones de alta energía, como las causadas por rayos directos.
- Instalación: Se instala en la entrada principal del servicio antes del interruptor automático principal, entre la utilidad y el sistema eléctrico del edificio.
- Caso de uso: Comúnmente utilizado en áreas propensas a rayos o donde los edificios tienen sistemas de protección contra rayos externos (por ejemplo, pararrayos).

DPS Tipo 2

- Propósito: Protege contra las sobretensiones residuales que pasan a través de los DPS Tipo 1 o que se generan internamente por operaciones de conmutación.
- Instalación: Se instala en el cuadro de distribución o subpaneles, después del interruptor automático principal.
- Caso de uso: Adecuado para proteger equipos y electrodomésticos sensibles dentro del edificio.

DPS Tipo 3

- Propósito: Proporciona protección localizada para dispositivos individuales.
- Instalación: Se instala cerca de la carga (por ejemplo, regletas o DPS a nivel de toma de corriente).
- Caso de uso: Protege dispositivos específicos como computadoras, televisores y equipos médicos.

Aplicaciones monofásicas frente a trifásicas

La elección de la configuración del DPS depende de si el sistema es monofásico o trifásico, ya que estos sistemas difieren en estructura y niveles de voltaje.

Sistemas monofásicos
- Configuración: Típicamente involucra un cable vivo (L), un cable neutro (N) y una conexión a tierra (E).
- Voltaje común: 120V o 230V.
- Selección de DPS: Los DPS monofásicos son fáciles de instalar, requiriendo conexión entre L-N, L-E y N-E, dependiendo del sistema de puesta a tierra.
 

Sistemas trifásicos

- Configuración: Involucra tres cables vivos (L1, L2, L3), neutro (N) y tierra (E).
- Voltaje común: 400V entre fases o 230V entre fase y neutro.
- Selección de DPS: Los sistemas trifásicos requieren DPS multipolares capaces de manejar sobretensiones en todos los cables vivos, neutro y tierra.

Sistemas de puesta a tierra y aplicaciones de DPS

El sistema de puesta a tierra de una instalación eléctrica influye en la ubicación y conexión de los DPS. Los sistemas de puesta a tierra comunes incluyen los sistemas TN-S, TT y TN-C-S.

TN-C-S (Terra Neutro – Combinado y Separado)

Este sistema también se conoce como el sistema de Puesta a Tierra Múltiple de Protección (PME).

En un sistema TN-C-S, los conductores neutro (N) y tierra (PE, tierra de protección) se combinan en un único conductor (PEN, tierra de protección-neutro) en la red de suministro y luego se separan en la instalación del consumidor.

TT (Terra-Terra)

En un sistema TT, el consumidor proporciona su propia conexión a tierra local utilizando un electrodo de tierra, separado del sistema de puesta a tierra de la red de suministro.

TN-S (Terra Neutro – Separado)

En un sistema TN-S, los conductores de tierra (PE) y neutro (N) están separados en toda la red de suministro.

Mejores prácticas para la instalación de DPS

Coordinación de DPS:

Utilice un enfoque en cascada con DPS Tipo 1 en la entrada principal del servicio y DPS Tipo 2 en los paneles de distribución.
Los DPS Tipo 3 pueden proporcionar protección localizada adicional para equipos sensibles.

Consideraciones de puesta a tierra:

Asegúrese de que el sistema de puesta a tierra esté bien diseñado y mantenido, ya que la efectividad del DPS depende de una conexión a tierra de baja impedancia.
Verifique el cumplimiento de las regulaciones locales con respecto a los valores de resistencia a tierra.

Clasificaciones de voltaje:

Seleccione DPS con niveles de protección de voltaje (Up) que se alineen con la capacidad de resistencia de aislamiento del sistema.
Para sistemas trifásicos, asegúrese de que los DPS puedan manejar los niveles de voltaje de fase a fase y de fase a tierra.

Mantenimiento regular:

Inspeccione los DPS periódicamente para asegurar su funcionalidad, ya que se degradan con el tiempo y pueden requerir reemplazo después de eventos de sobretensión significativos.

Conclusión

Los DPS juegan un papel vital en la protección de los sistemas eléctricos contra sobretensiones transitorias. Seleccionar el tipo de DPS apropiado y asegurar la compatibilidad con el sistema de puesta a tierra son críticos para una protección efectiva contra sobretensiones en aplicaciones monofásicas y trifásicas. Al adherirse a las mejores prácticas y mantener un sistema de puesta a tierra robusto, las instalaciones pueden minimizar los daños a la infraestructura eléctrica y a los equipos sensibles, mejorando la seguridad y la continuidad operativa.