Piense en la protección contra sobretensiones como un portero en un club nocturno. Es posible que solo deje entrar a ciertas personas y rápidamente arroje a los alborotadores. ¿Se vuelve más interesante? Bueno, un buen dispositivo de protección contra sobretensiones para toda la casa hace esencialmente lo mismo. Solo permite la entrada de la electricidad que su hogar necesita y no los excesivos voltajes rebeldes de los servicios públicos; luego protege sus dispositivos de cualquier problema que pueda ocurrir por sobretensiones dentro de la casa. Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) para toda la casa generalmente se conectan a la caja de servicio eléctrico y se ubican cerca para proteger todos los electrodomésticos y sistemas eléctricos de una casa.

El 80 por ciento de las sobrecargas en un hogar las generamos nosotros mismos.

Como muchas de las tiras de supresión de sobretensiones, estamos acostumbrados a que los protectores contra sobretensiones para toda la casa utilicen varistores de óxido metálico (MOV) para desviar las sobretensiones. Los MOV tienen una mala reputación porque en las tiras de sobretensión una oleada puede poner fin de manera efectiva a la utilidad de un MOV. Pero a diferencia de las que se utilizan en la mayoría de las bandas de sobretensión, las de los sistemas para toda la casa están diseñadas para desviar grandes sobretensiones y pueden durar años. Según los expertos, hoy en día más constructores ofrecen protección contra sobretensiones para toda la casa como sumadores estándar para ayudar a diferenciarse y ayudar a proteger las inversiones de los propietarios en sistemas electrónicos, especialmente cuando el constructor puede vender algunos de esos sistemas sensibles.

Aquí hay 5 cosas que debe saber sobre la protección contra sobretensiones para toda la casa:

1. Los hogares necesitan más protección contra sobretensiones para toda la casa hoy que nunca.

“Mucho ha cambiado en el hogar durante los últimos años”, dice nuestro experto. “Hay muchos más componentes electrónicos, e incluso en la iluminación con LED, si desmontas un LED, hay una pequeña placa de circuito allí. Las lavadoras, secadoras y electrodomésticos también tienen placas de circuitos en la actualidad, por lo que hoy en día hay mucho más que proteger en el hogar de las subidas de tensión, incluso la iluminación del hogar. "Hay mucha tecnología que estamos conectando a nuestras casas".

2. Los rayos no son el mayor peligro para la electrónica y otros sistemas del hogar.

“La mayoría de la gente piensa en las sobrecargas como relámpagos, pero el 80 por ciento de las sobrecargas son transitorias [explosiones cortas e intensas], y las generamos nosotros mismos”, dice el experto. "Son internos del hogar". Los generadores y motores como los de las unidades de aire acondicionado y los electrodomésticos introducen pequeñas sobretensiones en las líneas eléctricas de una casa. “Es raro que una gran sobretensión elimine los electrodomésticos y todo a la vez”, explica Pluemer, pero esas mini sobrecargas a lo largo de los años se sumarán, degradarán el rendimiento de la electrónica y acortarán su vida útil.

3. La protección contra sobretensiones para toda la casa protege otros dispositivos electrónicos.

Puede preguntar: "Si la mayoría de las sobretensiones dañinas en una casa provienen de máquinas como unidades de aire acondicionado y electrodomésticos, ¿por qué molestarse con la protección contra sobretensiones para toda la casa en el panel de interruptores?" La respuesta es que un aparato o sistema en un circuito dedicado, como una unidad de aire acondicionado, enviará la sobretensión a través del panel de interruptores, donde se puede desviar para proteger todo lo demás en el hogar, dice el experto.

4. Se debe colocar una capa de protección contra sobretensiones para toda la casa.

Si un aparato o dispositivo envía una sobretensión a través de un circuito que se comparte con otros dispositivos y no está dedicado, entonces esos otros tomacorrientes podrían ser susceptibles a una sobretensión, por lo que no lo desea solo en el panel eléctrico. La protección contra sobretensiones debe colocarse en capas en la casa tanto en el servicio eléctrico para proteger toda la casa como en el punto de uso para proteger los dispositivos electrónicos sensibles. Los acondicionadores de energía con capacidad de supresión de sobretensiones, junto con la capacidad de proporcionar energía filtrada a equipos de audio / video, se recomiendan para muchos sistemas de cine en casa y entretenimiento en casa.

5. Qué buscar en los dispositivos de protección contra sobretensiones para toda la casa.

La mayoría de los hogares con servicio de 120 voltios pueden protegerse adecuadamente con un protector contra sobretensiones de 80 kA. Es probable que una casa no experimente grandes picos de 50kA a 100kA. Incluso los rayos cercanos que viajan sobre las líneas eléctricas se disiparán cuando la sobrecarga llegue a una casa. Es probable que una casa nunca experimente un aumento de más de 10 kA. Sin embargo, un dispositivo con clasificación de 10 kA que recibe una sobretensión de 10 kA, por ejemplo, podría agotar su capacidad de derivación de sobretensiones MOV con esa sobretensión, por lo que algo del orden de 80 kA asegurará que dure más tiempo. Las casas con subpaneles deben tener una protección adicional de aproximadamente la mitad de la clasificación kA de la unidad principal. Si hay muchos rayos en un área o si hay un edificio que usa maquinaria pesada cerca, busque una clasificación de 80kA.

Un sistema de administración de carga permite que los ingenieros de instalaciones y administración industrial controlen cuándo se agrega o se elimina una carga de un sistema de energía, lo que hace que los sistemas en paralelo sean más robustos y mejoran la calidad de la energía para las cargas críticas en muchos sistemas de generación de energía. En la forma más simple, la gestión de carga, también llamada carga agregada / eliminada o control de carga, permite la eliminación de cargas no críticas cuando la capacidad de la fuente de alimentación se reduce o no puede soportar toda la carga.

Le permite determinar cuándo se debe soltar o agregar una carga nuevamente

Si se eliminan las cargas no críticas, las cargas críticas pueden retener energía en circunstancias en las que, de lo contrario, podrían experimentar una mala calidad de energía debido a una condición de sobrecarga o perder energía debido a un apagado de protección de la fuente de energía. Permite la eliminación de cargas no críticas del sistema de generación de energía en función de ciertas condiciones, como un escenario de sobrecarga del generador.

La gestión de carga permite priorizar y eliminar o agregar cargas, según determinadas condiciones, como la carga del generador, el voltaje de salida o la frecuencia de CA. En un sistema de múltiples generadores, si un generador se apaga o no está disponible, la gestión de carga permite que las cargas de menor prioridad se desconecten del bus.

Mejora la calidad de la energía y asegura que todas las cargas estén operativas

Esto asegura que las cargas críticas aún estén operativas incluso con un sistema que tiene una capacidad general menor que la planeada originalmente. Además, al controlar cuántas y qué cargas no críticas se eliminan, la gestión de cargas puede permitir que se suministre energía a un número máximo de cargas no críticas en función de la capacidad real del sistema. En muchos sistemas, la gestión de la carga también puede mejorar la calidad de la energía.

Por ejemplo, en sistemas con motores grandes, el arranque de los motores se puede escalonar para permitir un sistema estable a medida que arranca cada motor. La gestión de carga se puede utilizar además para controlar un banco de carga, de modo que cuando las cargas están por debajo del límite deseado, el banco de carga se puede activar, asegurando el funcionamiento adecuado del generador.

La gestión de carga también puede proporcionar alivio de carga para que un solo generador pueda conectarse al bus sin sobrecargarse inmediatamente. Las cargas se pueden agregar gradualmente, con un retraso de tiempo entre la adición de cada prioridad de carga, lo que permite que el generador recupere el voltaje y la frecuencia entre los pasos.

Hay muchos casos en los que la gestión de la carga puede mejorar la fiabilidad de un sistema de generación de energía. Algunas aplicaciones donde el uso de la gestión de carga pueden implementarse se destacan a continuación.

• Sistemas estándar en paralelo
• Sistema de paralelismo de campo muerto
• Sistemas de un solo generador
• Sistemas con requisitos especiales de emisiones

Sistemas estándar en paralelo

La mayoría de los sistemas de conexión en paralelo estándar se han utilizado para algún tipo de gestión de carga porque la carga debe ser energizada por un solo generador antes de que los demás puedan sincronizarse con él y agregar capacidad de generación de energía. Además, es posible que ese único generador no pueda satisfacer los requisitos de energía de toda la carga.

Los sistemas en paralelo estándar arrancarán todos los generadores simultáneamente, pero no pueden sincronizarse entre sí sin que uno de ellos energice el bus de paralelo. Se elige un generador para energizar el bus para que los demás puedan sincronizarse con él. Aunque la mayoría de los generadores normalmente se sincronizan y se conectan al bus en paralelo a los pocos segundos del cierre del primer generador, no es raro que el proceso de sincronización tarde hasta un minuto, el tiempo suficiente para que una sobrecarga haga que el generador se apague protegerse.

Otros generadores pueden acercarse al bus muerto después de que ese generador se apaga, pero tendrán la misma carga que causó la sobrecarga del otro generador, por lo que es probable que se comporten de manera similar (a menos que los generadores sean de diferentes tamaños). Además, puede ser difícil para los generadores sincronizarse con un bus sobrecargado debido a niveles anormales de voltaje y frecuencia o fluctuaciones de frecuencia y voltaje, por lo que la incorporación de la gestión de carga puede ayudar a que los generadores adicionales estén en línea más rápidamente.

Proporciona buena calidad de energía a cargas críticas

Un sistema de gestión de carga correctamente configurado proporcionará normalmente una buena calidad de energía a las cargas críticas durante el proceso de sincronización al garantizar que los generadores en línea no se sobrecarguen, incluso si el proceso de sincronización tarda más de lo esperado. La gestión de carga se puede implementar de muchas formas. Los sistemas de conexión en paralelo estándar a menudo se controlan mediante un dispositivo de conmutación en paralelo, este dispositivo de conmutación en paralelo generalmente contiene un control lógico programable (PLC) u otro dispositivo lógico que controla la secuencia de operación del sistema. El dispositivo lógico de la aparamenta en paralelo también puede realizar la gestión de carga.

La gestión de carga puede realizarse mediante un sistema de gestión de carga independiente, que puede proporcionar medición o puede utilizar información de los controles del equipo de distribución en paralelo para determinar la carga y la frecuencia del generador. Un sistema de gestión de edificios también puede realizar la gestión de cargas, controlando las cargas mediante el control de supervisión y eliminando la necesidad de interruptores para interrumpir la alimentación.

Sistemas en paralelo de campo muerto

El paralelismo de campo muerto difiere del paralelo estándar en que todos los generadores pueden conectarse en paralelo antes de que se activen sus reguladores de voltaje y se exciten los campos del alternador.

Si todos los generadores en un sistema de puesta en paralelo de campo muerto arrancan normalmente, el sistema de energía alcanza el voltaje y la frecuencia nominales con la capacidad total de generación de energía disponible para suministrar la carga. Debido a que la secuencia normal de puesta en paralelo de campo muerto no requiere un solo generador para energizar el bus de puesta en paralelo, la gestión de carga no debería necesitar cortar la carga durante un arranque normal del sistema.

Sin embargo, al igual que con los sistemas de conexión en paralelo estándar, el arranque y la parada de generadores individuales son posibles con conexión en paralelo de campo muerto. Si un generador no funciona durante el servicio o se detiene por otra razón, es posible que los otros generadores aún estén sobrecargados. Por lo tanto, la gestión de carga aún puede ser útil en estas aplicaciones, similar a los sistemas estándar en paralelo.

El paralelismo de campo muerto generalmente se realiza mediante controladores de generador con capacidad en paralelo, pero también se puede realizar mediante una instalación de aparamenta en paralelo. Los controladores de generador con capacidad para paralelo a menudo brindan administración de carga incorporada, lo que permite que las prioridades de carga sean administradas directamente por los controladores y eliminan la necesidad de controladores de aparamenta en paralelo.

Sistemas de un solo generador

Los sistemas de un solo generador suelen ser menos complicados que sus contrapartes en paralelo. Dichos sistemas pueden utilizar la gestión de carga en el controlador del generador para controlar las cargas cuando están sujetos a cargas intermitentes o variaciones de carga.

Una carga intermitente, como enfriadores, hornos de inducción y elevadores, no consume energía continua, pero puede variar los requisitos de energía de manera repentina y significativa. La gestión de carga puede ser útil en situaciones en las que el generador es capaz de manejar una carga normal, pero en determinadas circunstancias, las cargas intermitentes pueden aumentar la carga total del sistema por encima de la capacidad de potencia máxima del generador, lo que podría dañar la calidad de la potencia de salida del generador o inducir un apagado por protección. La gestión de carga también se puede utilizar para escalonar la aplicación de cargas al generador, minimizando la variación de voltaje y frecuencia causada por la irrupción a grandes cargas de motor.

La gestión de carga también puede ser útil si los códigos locales requieren un módulo de control de carga para sistemas donde la corriente nominal de salida del generador es menor que la corriente nominal de entrada del servicio.

Sistemas con requisitos de emisiones especiales

En algunas áreas geográficas, existen requisitos mínimos de carga para un generador en cualquier momento que esté en funcionamiento. En este caso, la gestión de carga podría usarse para mantener las cargas en el generador para ayudar a cumplir con los requisitos de emisiones. Para esta aplicación, el sistema de generación de energía está equipado con un banco de carga controlable. El sistema de administración de carga está configurado para energizar varias cargas en el banco de carga para mantener la potencia de salida del sistema del generador por encima de un umbral.

Ciertos sistemas de generadores incluyen un filtro de partículas diésel (DPF), que normalmente debe regenerarse. En algunos casos, los motores se reducirán al 50% de la potencia nominal durante una regeneración estacionada del DPF y podrían aprovechar el sistema de gestión de carga para eliminar algunas cargas durante esa condición.

Si bien la administración de carga puede mejorar la calidad de la energía de las cargas críticas en cualquier sistema, puede agregar demoras antes de que algunas cargas reciban energía, aumentar la complejidad de la instalación y agregar una cantidad significativa de esfuerzo de cableado, así como costos de piezas, como contratistas o disyuntores. . A continuación se describen algunas aplicaciones en las que la gestión de carga puede resultar innecesaria.

Generador único de tamaño adecuado

Por lo general, no es necesario un sistema de administración de carga en un solo generador de tamaño adecuado, ya que es poco probable que se produzca una sobrecarga y el apagado del generador provocará que todas las cargas pierdan energía, independientemente de la prioridad.

Generadores en paralelo para redundancia

La gestión de carga es generalmente innecesaria en situaciones en las que hay generadores en paralelo y los requisitos de energía del sitio pueden ser compatibles con cualquiera de los generadores, ya que una falla del generador solo dará como resultado el arranque de otro generador, con solo una interrupción temporal de la carga.

Todas las cargas son igualmente críticas

En sitios donde todas las cargas son igualmente críticas, es difícil priorizar las cargas, eliminando algunas cargas críticas para continuar proporcionando energía a otras cargas críticas. En esta aplicación, el generador (o cada generador en un sistema redundante) debe tener el tamaño adecuado para soportar toda la carga crítica.

Los daños causados ​​por transitorios eléctricos o sobretensiones son una de las principales causas de fallas en los equipos eléctricos. Un transitorio eléctrico es de corta duración, el impulso de alta energía que se imparte en el sistema de energía eléctrica normal cada vez que hay un cambio repentino en el circuito eléctrico. Pueden provenir de una variedad de fuentes, tanto internas como externas a una instalación.

No solo un rayo

La fuente más obvia son los rayos, pero las sobretensiones también pueden provenir de operaciones normales de conmutación de servicios públicos o de la conexión a tierra involuntaria de los conductores eléctricos (como cuando una línea eléctrica aérea cae al suelo). Las sobrecargas incluso pueden provenir del interior de un edificio o instalación, como máquinas de fax, fotocopiadoras, aires acondicionados, ascensores, motores / bombas o soldadores de arco, por nombrar algunos. En cada caso, el circuito eléctrico normal se expone repentinamente a una gran dosis de energía que puede afectar negativamente al equipo al que se suministra energía.

Las siguientes son pautas de protección contra sobretensiones sobre cómo proteger los equipos eléctricos de los efectos devastadores de las sobrecargas de alta energía. La protección contra sobretensiones con el tamaño y la instalación adecuados es muy eficaz para prevenir daños en los equipos, especialmente para los equipos electrónicos sensibles que se encuentran en la mayoría de los equipos actuales.

La puesta a tierra es fundamental

Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD), también conocido como supresor de sobretensiones transitorias (TVSS), está diseñado para desviar las sobrecargas de alta corriente al suelo y desviar su equipo, limitando así el voltaje que se imprime en el equipo. Por esta razón, es fundamental que su instalación cuente con un buen sistema de conexión a tierra de baja resistencia, con un único punto de referencia de tierra al que se conecten las conexiones a tierra de todos los sistemas del edificio.

Sin un sistema de conexión a tierra adecuado, no hay forma de protegerse contra sobretensiones. Consulte con un electricista autorizado para asegurarse de que su sistema de distribución eléctrica esté conectado a tierra de acuerdo con el Código Eléctrico Nacional (NFPA 70).

Zonas de protección

La mejor forma de proteger su equipo eléctrico de sobrecargas eléctricas de alta energía es instalar SPD estratégicamente en todas sus instalaciones. Teniendo en cuenta que las sobretensiones pueden originarse tanto de fuentes internas como externas, los SPD deben instalarse para proporcionar la máxima protección independientemente de la ubicación de la fuente. Por esta razón, generalmente se emplea un enfoque de "zona de protección".

El primer nivel de defensa se logra instalando un SPD en el equipo de entrada de servicio principal (es decir, donde la energía de la red entra en la instalación). Esto proporcionará protección contra sobretensiones de alta energía provenientes del exterior, como rayos o transitorios de servicios públicos.

Sin embargo, el SPD instalado en la entrada de servicio no protegerá contra sobretensiones generadas internamente. Además, el dispositivo de entrada de servicio no disipa toda la energía de las sobretensiones externas al suelo. Por esta razón, los SPD deben instalarse en todos los paneles de distribución dentro de una instalación que suministre energía a equipos críticos.

De manera similar, la tercera zona de protección se lograría instalando SPD localmente para cada pieza de equipo que se protege, como computadoras o dispositivos controlados por computadora. Cada zona de protección se suma a la protección general de la instalación, ya que cada una ayuda a reducir aún más el voltaje expuesto al equipo protegido.

Coordinación de DOCUP

El SPD de entrada de servicio proporciona la primera línea de defensa contra transitorios eléctricos para una instalación al desviar las sobretensiones externas de alta energía a tierra. También reduce el nivel de energía de la sobretensión que ingresa a la instalación a un nivel que puede ser manejado por dispositivos aguas abajo más cerca de la carga. Por lo tanto, se requiere una coordinación adecuada de los SPD para evitar dañar los SPD instalados en paneles de distribución o localmente en equipos vulnerables.

Si no se logra la coordinación, el exceso de energía de la propagación de sobretensiones puede dañar los SPD de la Zona 2 y la Zona 3 y destruir el equipo que está tratando de proteger.

Seleccionar los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) adecuados puede parecer una tarea abrumadora con todos los tipos diferentes del mercado actual. El índice de sobretensión o índice kA de un SPD es uno de los índices más incomprendidos. Los clientes suelen pedir un SPD para proteger su panel de 200 amperios y existe la tendencia a pensar que cuanto más grande es el panel, mayor debe ser la clasificación del dispositivo kA para protección, pero este es un malentendido común.

Cuando una sobretensión ingresa a un panel, no le importa ni conoce el tamaño del panel. Entonces, ¿cómo saber si debe usar un SPD de 50kA, 100kA o 200kA? Siendo realistas, la sobretensión más grande que puede ingresar al cableado de un edificio es de 10 kA, como se explica en el estándar IEEE C62.41. Entonces, ¿por qué necesitaría un SPD clasificado para 200kA? En pocas palabras, para una mayor longevidad.

Entonces uno puede pensar: si 200kA es bueno, entonces 600kA debe ser tres veces mejor, ¿verdad? No necesariamente. En algún momento, la calificación disminuye su rendimiento, solo agrega un costo adicional y ningún beneficio sustancial. Dado que la mayoría de los SPD del mercado utilizan un varistor de óxido metálico (MOV) como principal dispositivo limitador, podemos explorar cómo y por qué se logran valores de kA más altos. Si un MOV está clasificado para 10kA y ve un aumento de 10kA, usaría el 100% de su capacidad. Esto se puede ver como un tanque de gasolina, donde la oleada degradará un poco el MOV (ya no está 100% lleno). Ahora bien, si el SPD tiene dos MOV de 10 kA en paralelo, estaría clasificado para 20 kA.

Teóricamente, los MOV dividirán uniformemente el aumento de 10 kA, por lo que cada uno tomaría 5 kA. En este caso, cada MOV solo ha usado el 50% de su capacidad, lo que degrada mucho menos el MOV (dejando más en el tanque para futuras sobrecargas).

Al seleccionar un SPD para una aplicación determinada, se deben tener en cuenta varias consideraciones:

Aplicación:

Asegúrese de que el SPD esté diseñado para la zona de protección para la que se utilizará. Por ejemplo, un SPD en la entrada de servicio debe diseñarse para manejar las sobretensiones más grandes que resultan de los rayos o la conmutación de servicios públicos.

Voltaje y configuración del sistema

Los SPD están diseñados para niveles de voltaje y configuraciones de circuito específicos. Por ejemplo, su equipo de entrada de servicio puede recibir energía trifásica a 480/277 V en una conexión en estrella de cuatro cables, pero una computadora local está instalada en una fuente monofásica de 120 V.

Voltaje de paso

Este es el voltaje al que el SPD permitirá que se exponga el equipo protegido. Sin embargo, el daño potencial al equipo depende de cuánto tiempo esté expuesto el equipo a este voltaje pasante en relación con el diseño del equipo. En otras palabras, el equipo generalmente está diseñado para soportar un alto voltaje durante un período de tiempo muy corto y subidas de voltaje más bajas durante un período de tiempo más largo.

La publicación de los Estándares Federales de Procesamiento de Información (FIPS) “Directrices sobre energía eléctrica para instalaciones de procesamiento automático de datos” (FIPS Pub. DU294) proporciona detalles sobre la relación entre el voltaje de sujeción, el voltaje del sistema y la duración de la sobretensión.

Como ejemplo, un transitorio en una línea de 480 V que dura 20 microsegundos puede aumentar a casi 3400 V sin dañar el equipo diseñado según esta guía. Pero un aumento de alrededor de 2300 V podría mantenerse durante 100 microsegundos sin causar daños. En términos generales, cuanto menor sea el voltaje de la pinza, mejor será la protección.

Sobrecorriente

Los SPD están clasificados para desviar de forma segura una determinada cantidad de sobrecorriente sin fallar. Esta clasificación varía desde unos pocos miles de amperios hasta 400 kiloamperios (kA) o más. Sin embargo, la corriente promedio de un rayo es solo de aproximadamente 20 kA., Siendo las corrientes medidas más altas un poco más de 200 kA. Los rayos que caen sobre una línea eléctrica viajarán en ambas direcciones, por lo que solo la mitad de la corriente viaja hacia sus instalaciones. En el camino, algunas de las corrientes pueden disiparse a tierra a través de equipos de servicios públicos.

Por lo tanto, la corriente potencial en la entrada de servicio de un rayo promedio es de alrededor de 10 kA. Además, ciertas áreas del país son más propensas a los rayos que otras. Todos estos factores deben tenerse en cuenta al decidir qué tamaño de SPD es apropiado para su aplicación.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que un SPD con una clasificación de 20 kA puede ser suficiente para proteger contra el impacto de un rayo promedio y la mayoría de las sobretensiones generadas internamente una vez, pero un SPD con una clasificación de 100 kA podrá manejar sobretensiones adicionales sin tener que reemplazar el pararrayos o fusibles.

Estándares

Todos los SPD deben probarse de acuerdo con ANSI / IEEE C62.41 y estar listados en UL 1449 (2da edición) por seguridad.

Underwriters Laboratories (UL) requiere que ciertas marcas estén en cualquier SPD reconocido o listado por UL. Algunos parámetros que son importantes y deben tenerse en cuenta al seleccionar un SPD incluyen:

Tipo de SPD

Se utiliza para describir la ubicación de aplicación prevista del DPS, ya sea aguas arriba o aguas abajo del dispositivo de protección contra sobrecorriente principal de la instalación. Los tipos de SPD incluyen:

TIPO 1

Un SPD conectado permanentemente destinado a la instalación entre el secundario del transformador de servicio y el lado de la línea del dispositivo de sobrecorriente del equipo de servicio, así como el lado de la carga, incluidos los receptáculos de tomacorrientes del medidor de vatios-hora y los SPD de caja moldeada, destinados a instalarse sin un Dispositivo externo de protección contra sobrecorriente.

TIPO 2

Un SPD conectado permanentemente diseñado para su instalación en el lado de la carga del dispositivo de sobrecorriente del equipo de servicio, incluidos los SPD ubicados en el panel de derivación y los SPD de caja moldeada.

TIPO 3

SPD de punto de utilización, instalados a una longitud mínima de conductor de 10 metros (30 pies) desde el panel de servicio eléctrico hasta el punto de utilización, por ejemplo, SPD de tipo receptáculo, de enchufe directo, conectados por cable instalados en el equipo de utilización que se protege . La distancia (10 metros) es exclusiva de los conductores provistos o utilizados para conectar los DPS.

TIPO 4

Conjuntos de componentes: el conjunto de componentes que consta de uno o más componentes de Tipo 5 junto con un desconectador (interno o externo) o un medio para cumplir con las pruebas de corriente limitada.

Conjuntos de componentes de tipo 1, 2, 3

Consiste en un conjunto de componentes de Tipo 4 con protección contra cortocircuitos interna o externa.

TIPO 5

Supresores de sobretensiones de componentes discretos, como MOV que pueden montarse en un PWB, conectarse por sus cables o proporcionarse dentro de un gabinete con medios de montaje y terminaciones de cableado.

Voltaje nominal del sistema

Debe coincidir con el voltaje del sistema de la red pública donde se instalará el dispositivo

MCOV

El voltaje de funcionamiento continuo máximo, este es el voltaje máximo que el dispositivo puede soportar antes de que comience la conducción (sujeción). Normalmente es un 15-25% más alto que el voltaje nominal del sistema.

Corriente de descarga nominal (I_n)

Es el valor pico de la corriente, a través del SPD que tiene una forma de onda de corriente de 8/20 donde el SPD permanece funcional después de 15 sobretensiones. El valor pico lo selecciona el fabricante a partir de un nivel predefinido que UL ha establecido. Los niveles I (n) incluyen 3kA, 5kA, 10kA y 20kA y también pueden estar limitados por el Tipo de SPD bajo prueba.

VPR

Clasificación de protección de voltaje. Una clasificación según la última revisión de ANSI / UL 1449, que significa el voltaje límite medido promedio “redondeado” de un SPD cuando el SPD está sujeto a la sobretensión producida por un generador de forma de onda de combinación de 6 kV, 3 kA 8/20 µs. VPR es una medida de tensión de sujeción que se redondea a uno de una tabla de valores estandarizada. Las clasificaciones estándar de VPR incluyen 330, 400, 500, 600, 700, etc. Como sistema de clasificación estandarizado, VPR permite la comparación directa entre SPD similares (es decir, el mismo tipo y voltaje).

SCCR

Clasificación de corriente de cortocircuito. La idoneidad de un SPD para su uso en un circuito de alimentación de CA que es capaz de entregar no más de una corriente simétrica RMS declarada a un voltaje declarado durante una condición de cortocircuito. SCCR no es lo mismo que AIC (capacidad de interrupción de amplificador). SCCR es la cantidad de corriente "disponible" a la que el SPD puede estar sujeto y desconectarse de forma segura de la fuente de alimentación en condiciones de cortocircuito. La cantidad de corriente "interrumpida" por el SPD suele ser significativamente menor que la corriente "disponible".

Grado de protección

Asegura que la clasificación NEMA del gabinete coincida con las condiciones ambientales en el lugar donde se instalará el dispositivo.

Aunque a menudo se utilizan como términos separados en la industria de sobretensiones, Transitorios y Sobretensiones son el mismo fenómeno. Los transitorios y las sobretensiones pueden ser de corriente, voltaje o ambos y pueden tener valores máximos superiores a 10 kA o 10 kV. Por lo general, tienen una duración muy corta (generalmente> 10 µs y <1 ms), con una forma de onda que tiene un aumento muy rápido hasta el pico y luego cae a una velocidad mucho más lenta.

Los transitorios y las sobretensiones pueden ser causados ​​por fuentes externas, como rayos o un cortocircuito, o de fuentes internas como la conmutación de contactores, accionamientos de velocidad variable, conmutación de condensadores, etc.

Las sobretensiones temporales (TOV) son oscilatorias

Sobretensiones de fase a tierra o de fase a fase que pueden durar desde unos segundos hasta varios minutos. Las fuentes de TOV incluyen reconexión de fallas, conmutación de carga, cambios de impedancia de tierra, fallas monofásicas y efectos de ferrorresonancia, por nombrar algunos.

Debido a su voltaje potencialmente alto y larga duración, los TOV pueden ser muy perjudiciales para los SPD basados ​​en MOV. Un TOV extendido puede causar daños permanentes a un SPD y dejar la unidad inoperable. Tenga en cuenta que aunque ANSI / UL 1449 garantiza que el SPD no creará un peligro para la seguridad en estas condiciones; Los SPD generalmente no están diseñados para proteger el equipo aguas abajo de un evento TOV.

el equipo es más sensible a los transitorios en algunos modos que en otros

La mayoría de los proveedores ofrecen protección de línea a neutro (LN), de línea a tierra (LG) y de neutro a tierra (NG) dentro de sus SPD. Y algunos ahora ofrecen protección línea a línea (LL). El argumento es que debido a que no sabe dónde ocurrirá el transitorio, tener todos los modos protegidos garantizará que no se produzcan daños. Sin embargo, el equipo es más sensible a los transitorios en algunos modos que en otros.

La protección del modo LN y NG es un mínimo aceptable, mientras que los modos LG pueden hacer que el SPD sea más susceptible a fallas por sobretensión. En sistemas de alimentación de varias líneas, los modos SPD conectados a LN también brindan protección contra transitorios LL. Por lo tanto, un SPD de “modo reducido” más confiable y menos complejo protege todos los modos.

Los dispositivos de protección contra sobretensiones multimodo (SPD) son dispositivos que comprenden varios componentes de SPD dentro de un paquete. Estos "modos" de protección se pueden conectar LN, LL, LG y NG en las tres fases. Tener protección en cada modo proporciona protección para las cargas, particularmente contra los transitorios generados internamente donde la tierra puede no ser la ruta de retorno preferida.

En algunas aplicaciones, como la aplicación de un SPD en una entrada de servicio donde los puntos neutros y de tierra están unidos, no hay beneficio de los modos LN y LG separados, sin embargo, a medida que avanza en la distribución y hay una separación de ese enlace NG común, el modo de protección SPD NG será beneficioso.

Si bien conceptualmente un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) con una clasificación de energía mayor será mejor, comparar las clasificaciones de energía de SPD (Joule) puede ser engañoso. Más Los fabricantes de renombre ya no proporcionan calificaciones energéticas. La clasificación energética es la suma de la sobretensión, la duración de la sobretensión y el voltaje de sujeción del SPD.

Al comparar dos productos, el dispositivo de menor valor nominal sería mejor si esto fuera como resultado de un voltaje de sujeción más bajo, mientras que el dispositivo de gran energía sería preferible si esto fuera el resultado de una sobrecorriente más grande que se utiliza. No existe un estándar claro para la medición de energía SPD, y se sabe que los fabricantes utilizan pulsos de cola larga para proporcionar resultados más grandes que inducen a error a los usuarios finales.

Debido a que las clasificaciones de Joule se pueden manipular fácilmente, muchas de las normas de la industria (UL) y las directrices (IEEE) no recomiendan la comparación de julios. En cambio, se centraron en el rendimiento real de los SPD con una prueba como la prueba de corriente de descarga nominal, que prueba la durabilidad de los SPD junto con la prueba del VPR que refleja el voltaje de paso. Con este tipo de información se puede realizar una mejor comparación de un SPD a otro.