Pràctica recomanada per utilitzar conjuntament dispositius de protecció contra sobretensions (SPD) i RCD
Dispositius de protecció contra sobretensions (SPD) i RCD
Quan el sistema de distribució d'energia incorpora RCD, l'activitat transitòria podria provocar que funcionin els RCD i, per tant, la pèrdua de subministrament. Sempre que sigui possible, s’han d’instal·lar dispositius de protecció contra sobretensions aigües amunt de RCD per evitar el desencadenament no desitjat causat per sobretensions transitòries.
Quan els dispositius de protecció contra sobretensions s’instal·lin d’acord amb BS 7671 534.2.1 i estiguin a la part de càrrega d’un dispositiu de corrent residual, RCD amb immunitat a corrents de creixement S'utilitzarà com a mínim 3 kA 8/20.
NOTES IMPORTANTS // RCD tipus S. complir aquest requisit. En el cas de corrents de sobretensions superiors a 3 kA 8/20, el RCD pot trencar-se provocant la interrupció de la font d'alimentació.
Si el SPD s'instal·la aigües avall del RCD, el RCD hauria de ser del tipus retardat amb una immunitat a corrents de pujada d'almenys 3 kA 8/20. A la secció 534.2.2 de la BS 7671 es detallen els requisits mínims de connexió SPD (basats en els modes de protecció SPD) a l’origen de la instal·lació (normalment un SPD tipus 1).
En cas que no conegueu el funcionament i els tipus de dispositius de protecció contra sobretensions, és millor que llegiu primer els conceptes bàsics dels dispositius de protecció contra sobretensions.
Connexió SPD tipus 1 (CT1)
Per a una configuració SPD basada en el tipus de connexió 1 (CT1) Disposicions de terra TN-CS o TN-S així com l’arranjament de terra TT on el SPD està instal·lat aigües avall del RCD.
Figura 1 - Dispositius de protecció contra sobretensions (SPD) instal·lats al costat de càrrega del RCD
En general, els sistemes TT requereixen una atenció especial perquè normalment tenen impedàncies de terra més altes que redueixen els corrents de falla a la terra i augmenten els temps de desconnexió de Dispositius de protecció contra corrent - OCPD.
Per tant, per tal de complir els requisits per a temps de desconnexió segurs, s’utilitzen RCD per a la protecció contra falles a terra.
Connexió SPD tipus 2 (CT2)
Es necessita una configuració SPD basada en el tipus de connexió 2 (CT2) a Disposició terrestre TT si el SPD és aigües amunt del RCD. El RCD que es troba aigües avall del SPD no funcionaria en cas que el SPD fos defectuós.
Figura 2 - Dispositius de protecció contra sobretensions (SPD) instal·lats al costat de subministrament del RCD
La disposició SPD aquí es configura de manera que els SPD s’apliquen entre els conductors actius (de tensió a neutre) en lloc de entre conductors de tensió i el conductor de protecció.
En cas que el SPD fos defectuós, per tant, crearia un corrent de curtcircuit en lloc d’un corrent de falla a terra i, per tant, asseguraria que els dispositius de protecció contra sobrecorrent (OCPD) en línia amb el SPD funcionessin amb seguretat dins del temps de desconnexió requerit.
S’utilitza un SPD d’energia superior entre el neutre i el conductor de protecció. Aquest SPD d’energia més elevada (normalment una bretxa d’espurna per a un SPD de tipus 1) es requereix ja que els corrents de llamp sorgeixen cap al conductor de protecció i, per tant, aquest SPD d’energia superior veu fins a 4 vegades el corrent de sobretensió dels SPD connectats entre els conductors actius.
La clàusula 534.2.3.4.3, per tant, aconsella que el SPD entre el neutre i el conductor de protecció es classifiqui en 4 vegades la magnitud del SPD entre els conductors actius.
Per tant, només si el corrent d'impuls Iimp no es pot calcular, 534.2.3.4.3 aconsella que el valor mínim Iimp per a un SPD entre el neutre i el conductor de protecció sigui 50kA 10/350 per a una instal·lació trifàsica CT3, 2 vegades 4kA 12.5/10 dels SPD entre els conductors actius.
La configuració SP2 de CT3 sovint es denomina disposició '1 + 3' per a un subministrament trifàsic.
Configuracions de terra SPD i TN-CS
Els requisits mínims de connexió SPD a l’origen de la instal·lació o prop d’ells per a un sistema TN-CS requereixen més aclariments, tal com il·lustra la Secció 534 de BS 7671 (vegeu la figura 3 a continuació), que es requereix un SPD de tipus 1 entre els conductors en tensió i PE; segons es requereixi per a un sistema TN-S.
Figura 3 - Instal·lació de SPD de tipus 1, 2 i 3, per exemple en sistemes TN-CS
El terme "a l'origen de la instal·lació o a prop d'ell" crea ambigüitat donat que la paraula "prop" no està definida. Des del punt de vista tècnic, si s’apliquen SPD a una distància de 0.5 m de la divisió PEN per separar N i PE, no cal tenir un mode de protecció SPD entre N i PE, tal com es mostra a la figura.
Si BS 7671 permetria l’aplicació de SPD al costat TN-C (costat d’utilitat) del sistema TN-CS (observat en algunes parts d’Europa), és possible que sigui possible instal·lar SPD a 0.5 m de la divisió PEN a N i PE i ometeu el mode de protecció SPD de N a PE.
Tanmateix, com a SPD només es poden aplicar el costat TN-S (costat consumidor) del sistema TN-CS, i els SPD donats normalment s’instal·len a la placa de distribució principal, la distància entre el punt d’instal·lació de SPD i la divisió PEN serà gairebé sempre superior a 0.5 m, de manera que cal tenir un SPD entre N i PE segons es requereixi per a un sistema TN-S.
Com que els SPD de tipus 1 s’instal·len específicament per prevenir el risc de pèrdues de vides humanes (segons la norma BS EN62305) a causa d’espurnes perilloses que poden presentar un risc d’incendi, per exemple només per a la seguretat, el criteri tècnic és que s’hauria d’instal·lar un SPD entre N i PE per a un sistema TN-CS com ho faria en un sistema TN-S.
En resum, pel que fa a l’article 534, Els sistemes TN-CS es tracten igual que els sistemes TN-S per a la selecció i instal·lació de SPD.
Conceptes bàsics dels dispositius de protecció contra sobretensions
Un dispositiu de protecció contra sobretensions (SPD) és un component del sistema de protecció de la instal·lació elèctrica. Aquest dispositiu està connectat a la font d'alimentació en paral·lel a les càrregues (circuits) que es pretén protegir (vegeu la figura 4). També es pot utilitzar a tots els nivells de la xarxa d’alimentació.
Aquest és el més utilitzat i tipus de protecció contra sobretensió més pràctic.
El principi de l'operació de protecció contra sobretensions
Els SPD estan dissenyats per limitar les sobretensions transitòries degudes a llamps o commutacions i desviar els corrents de sobretensió associats a la terra, per limitar aquestes sobretensions a nivells que és poc probable que danyin la instal·lació elèctrica o l'equip.
Tipus de dispositius de protecció contra sobretensions
Hi ha tres tipus de SPD segons els estàndards internacionals:
Escriviu 1 SPD
Protecció contra sobretensions transitòries a causa dels llamps directes. El SPD de tipus 1 es recomana per protegir les instal·lacions elèctriques contra corrents parcials de llamp causades per cops de llamp directes. Pot descarregar la tensió d'un llamp que s'estén des del conductor de terra als conductors de la xarxa.
El SPD tipus 1 es caracteritza per un Ona de corrent de 10 / 350µs.
Figura 5: tres tipus de SPD segons els estàndards internacionals
Escriviu 2 SPD
Protecció contra sobretensions transitòries a causa de commutació i cops de llamp indirectes. El SPD tipus 2 és el principal sistema de protecció per a totes les instal·lacions elèctriques de baixa tensió. Instal·lat a cada quadre elèctric, evita la propagació de sobretensions a les instal·lacions elèctriques i protegeix les càrregues.
El tipus 2 SPD es caracteritza per un Ona de corrent de 8 / 20µs.
Escriviu 3 SPD
S’utilitza SPD tipus 3 per a protecció local per a càrregues sensibles. Aquests SPD tenen una baixa capacitat de descàrrega. Per tant, només s’han d’instal·lar com a complement al SPD de tipus 2 i a la vora de càrregues sensibles. Estan àmpliament disponibles com a dispositius de cablejat (sovint combinats amb SPD de tipus 2 per a ús en instal·lacions fixes).
Tot i això, també s’incorporen a:
- Preses de corrent protegides contra sobretensions
- Preses de corrent portàtils protegides contra sobretensions
- Protecció de dades i telecomunicacions
