I. Descripción de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD)
1.1 Definición y principio de funcionamiento
Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) protegen los equipos electrónicos de las sobretensiones. Estas sobretensiones son el resultado de rayos, conmutaciones del sistema o fallos. Aunque breves, transportan una gran energía. Los SPD proporcionan una vía de baja impedancia que dirige de forma segura la corriente de sobretensión a tierra. Las normas IEC garantizan que los SPD limitan las sobretensiones a niveles seguros, normalmente inferiores a 2,5 kV. Los SPD de alta calidad reaccionan en cuestión de nanosegundos. Elija los SPD en función de las necesidades del sistema y las especificaciones técnicas. Esta combinación garantiza la protección cuando más importa.
1.2 Principales tipos y aplicaciones de SPD
Los DOCUP pueden ser de tres tipos:
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SPD de conmutación de tensión se adaptan a las líneas de transmisión de alta tensión. Actúan con rapidez para detener fuertes sobretensiones.
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SPD limitadores de tensión se adaptan a los sistemas de baja tensión. Frenan los picos de tensión en hogares y oficinas.
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DOCUP combinados mezclan ambas características. Utilícelos en lugares como hospitales y centros de datos. Garantizan una reacción y protección rápidas.
Según la CEI, debe evaluar la sensibilidad del sistema y elegir el SPD adecuado. Un estudio de caso realizado en un hospital demostró que los SPD limitadores de tensión reducen los fallos relacionados con sobretensiones en más de 70%.
II. Determinación de las necesidades de protección
2.1 Evaluación de la sensibilidad del sistema
La sensibilidad del sistema depende de la tolerancia del dispositivo a los picos de tensión. Por ejemplo, los servidores y controles son muy sensibles. Los motores y la iluminación toleran más. Las normas IEEE clasifican esta sensibilidad. Un centro de datos sufrió pérdidas millonarias antes de instalar los SPD. Debe evaluar la sensibilidad para elegir el SPD adecuado.
2.2 Definición de niveles y normas de protección
Los niveles de protección se seleccionan según la norma IEC 61643. Los edificios residenciales necesitan niveles más bajos. Los sistemas críticos necesitan mayor protección. Una planta química que siguió la norma IEC 61643-11 experimentó un descenso de 70% en fallos de equipos. Compruebe también las certificaciones UL 1449 y EN 61643. Confirman el cumplimiento de la normativa local.
III. Elegir el DOCUP adecuado
3.1 Adaptar el DOCUP a las necesidades del sistema
Empiece por examinar su instalación eléctrica. Para equipos sensibles, como los servidores de centros de datos o de diagnóstico por imagen de hospitales, utilice SPD con niveles de protección de baja tensión (VPL). La norma IEC 61643-11 recomienda que los VPL se mantengan por debajo de la ventana de tolerancia del sistema.
Para entornos de alta energía, como plantas químicas, seleccione SPD con corrientes de descarga nominal (In) y máxima (Imax) adecuadas. Asegúrese de que Imax cumple con la corriente de sobretensión máxima esperada.
Los SPD para exteriores necesitan un diseño robusto: resistentes a la intemperie, a la corrosión y al calor. Esto incluye plataformas marinas o climas adversos.
3.2 Comparación de tipos de DOCUP
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Tipo 1 (conmutación de tensión): Controla los rayos directos. Se instala en la entrada de servicio. En rangos de 10 kA a 120 kA según IEC 61643-11.
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Tipo 2 (limitador de tensión): Diseñado para la protección interna contra sobretensiones. In es típicamente 5-40 kA.
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Híbrido/Combinado: Ofrece protección en toda la gama. Aunque es más caro, ahorra tiempo de inactividad y mantenimiento.
Equilibrar costes y prestaciones para garantizar la seguridad a largo plazo.
IV. Parámetros técnicos clave
4.1 Tensión continua de funcionamiento (Uc)
Uc indica la tensión más alta que puede soportar el SPD sin activarse. Para sistemas de 230 VCA, elija Uc al menos 10-20% por encima de la tensión nominal. Los datos de la industria muestran que los SPDs infravalorados se activan más a menudo, aumentando el mantenimiento. Elija sabiamente para equilibrar coste y fiabilidad.
4.2 Valores In e Imax
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Corriente nominal de descarga (In): Corriente sostenida que el SPD maneja repetidamente.
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Corriente máxima de descarga (Imax): La corriente de sobretensión más alta que el SPD puede tolerar en un evento.
Por ejemplo:
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In = 20 kA se encarga de las sobretensiones típicas.
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Imax = 40 kA puede soportar casos extremos.
Elegir los valores adecuados previene averías en los equipos y evita sustituciones innecesarias. El adagio de Franklin es válido: "Más vale prevenir que curar".
✅ Resumen final (I-IV)
Esta sección de la guía cubre:
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Conceptos básicos de los DOCUP: finalidad y funcionamiento.
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Tipos de DOCUP y dónde utilizarlos.
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Evaluar la sensibilidad del sistema y los niveles de protección necesarios.
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Especificaciones clave: Uc, In, Imax y selección de aplicaciones.
La siguiente sección abordará la instalación, el mantenimiento, la normativa, la economía y los estudios de casos.
Haga clic para ver la segunda parte de la Guía del DOCUP
