18 de noviembre de 2024
En un mundo cada vez más dependiente de la electrónica y la informática, la protección contra sobretensiones transitorias y atmosféricas se ha vuelto esencial.
En este artículo, exploraremos por qué es crucial protegernos contra rayos y sobretensiones, cómo funcionan los dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS) y cómo la tecnología ACI ha revolucionado la manera en que aseguramos la integridad y continuidad de nuestros sistemas eléctricos. Aprenderemos sobre los diferentes tipos de DPS y su función en la prevención de daños por sobretensiones. Asimismo, descubriremos el papel fundamental de los fusibles y los interruptores automáticos previos al DPS para garantizar un funcionamiento seguro y confiable. En última instancia, entenderemos que la protección contra rayos y sobretensiones no es solo un gasto, sino una inversión fundamental en la preservación de equipos y sistemas en un mundo donde la electrónica y la tecnología definen la vanguardia.
Resulta una evidencia que la moderna sociedad industrial depende, cada vez en mayor medida, de la electrónica y la informática. Dependencia que se acentúa si consideramos los avances que se han ido produciendo en torno a las tecnologías de la comunicación y gestión de datos. Todos los ámbitos de nuestra vida y la práctica totalidad de los sectores económicos se ven afectados por este hecho.
En muchas ocasiones, estos equipos son extremadamente sensibles a las sobretensiones y están muy expuestos a los efectos negativos de los campos electromagnéticos generados por descargas atmosféricas.
No podemos olvidar que estos equipos tienen un coste en ocasiones muy relevante y que desempeñan tareas de gran importancia, por lo que resulta imprescindible asegurar su continuidad de servicio.
En consecuencia, debe haber una mayor exigencia en cuanto a los niveles de seguridad y protección que aseguren la integridad, la disponibilidad y el pleno rendimiento de los equipos eléctricos y electrónicos.
La protección contra rayos y sobretensiones, por tanto, no es un gasto sino una inversión. No es una medida paliativa, sino preventiva.
Los Dispositivos de Protección contra Sobretensiones (DPS) son dispositivos diseñados para proteger los equipos eléctricos y electrónicos de daños causados por sobretensiones transitorias o permanentes en el suministro eléctrico. Éstas pueden ser causadas por una variedad de factores como descargas atmosféricas, maniobras en la red eléctrica, cortocircuitos o fallos en los equipos.
Es importante tener en cuenta que ningún dispositivo de protección contra sobretensiones puede proteger completamente contra todas las sobretensiones. Sin embargo, el uso de DPS reduce muy significativamente el riesgo de daño a los equipos electrónicos y prolonga su vida útil.
Un DPS, como cualquier otro equipo eléctrico, necesita una protección previa que evite su destrucción en caso de que se produzca un fallo en la rama del descargador. Esta protección puede ser aportada por la propia instalación, o bien, puede ser necesario instalar una de manera adicional a través del uso de fusibles o interruptores automáticos.
El principal cometido del fusible o el Interruptor Automático previo al DPS es garantizar la resistencia a cortocircuito del propio DPS y su separación segura de la instalación.
En las hojas técnicas de producto, para cada modelo de DPS, se indican los fusibles previos máximos admisibles para este dispositivo. Es un dato exigido por la Norma de producto (UNE EN61643-11).
La exigencia al DPS respecto a su resistencia contra cortocircuito pretende evitar que, en caso de un cortocircuito interno en el DPS producido, por ejemplo, por superar la corriente de choque de derivación máxima del mismo, a continuación se origine una situación peligrosa a causa de la corriente de cortocircuito a 50 Hz que se forme.
Funciones de los fusibles IA previos a los DPS:
En el caso de los DPS de Tipo 1, es decir, descargadores de corriente de rayo de onda 10/350, el valor del fusible previo juega un papel más complicado, pues el fusible debe enfrentarse al paso de corriente de rayo y, por tanto, de una energía de paso I2t muy elevada. La exigencia del fusible en cuanto a su valor nominal deberá ser mayor para evitar la fusión o la explosión del mismo.
Hemos analizado el comportamiento de los fusibles NH sometidos a la corriente de choque de rayo. Dependiendo de la corriente de choque de rayo y de la corriente nominal del fusible se pueden establecer tres situaciones diferentes: no fusión, fusión y explosión del fusible.
Si partimos de la base de aplicar el Nivel I de protección de la Norma UNE EN 62.305 en un sistema de tres fases y neutro, el DPS de Tipo 1 descargador de corriente de rayo deberá derivar 100 kA de onda 10/350. Concretamente, el reparto equitativo entre los 4 conductores nos indica que cada polo es responsable de derivar 25 kA. En el caso de aplicar el Nivel IV, serán 50 kA de onda 10/350 a repartir entre los 4 conductores, es decir, 12,5 kA por polo.
A partir de este dato, llegamos a la conclusión de que, como mínimo, el fusible previo deberá ser al menos de una corriente nominal de 160 A gL/gG para Tipo 1 de 50 kA y de 250 A gL/gG para Tipo 1 de 100 kA.
Los fusibles/IA previos en la rama del DPS de Tipo 2 son necesarios en los casos en los que pueda producirse un cortocircuito que el DPS no sea capaz de resolver y será necesario asegurarse de que algún otro elemento lleve a cabo esta tarea. Y eso puede hacerlo una protección existente en la instalación, o bien, si ésta no fuera adecuada para tal fin, sería preciso instalar una ex-professo.
Los fusibles o interruptores automáticos de la instalación situados más próximos a la rama donde está instalado el DPS, pueden considerarse como fusibles previos al mismo cuando su valor nominal no supere un determinado valor.
Así, en el caso de los fusibles, si observamos la figura, cuando el valor de los fusibles F1 e igual o inferior a 125 A gL/gG, no será necesaria la instalación de fusibles previos en la rama del DPS.
Un fusible de valor nominal inferior limitaría la eficacia del efecto de protección del propio DPS, pues fusionaría antes de que éste pudiera aportar el máximo de sus prestaciones en lo que a corriente de descarga se refiere. Por ejemplo, una corriente de 40 kA (onda 8/20), que es la corriente típica máxima de derivación de un D PS Tipo 2, puede hacer fusionar un fusible de 80 A gL/gG.
Si el valor nominal de los fusibles F1 de la instalación es superior a 125 A gL/gG, estos fusibles no fusionarían a tiempo y el cortocircuito generado podría afectar a la instalación. En este caso, es imprescindible instalar fusibles en la rama DPS que tengan un valor nominal igual o inferior a 125A gL/gG.
De esta forma, estaremos garantizando la máxima capacidad a cortocircuito del DPS y aseguraremos, al mismo tiempo, la protección de la instalación contra este evento. Por tanto, siempre que sea posible por criterio de selectividad, instalaremos en la rama del DPS el fusible más grande posible. En el ejemplo que nos ocupa, el de 125 A gL/gG.
En el caso de los IA, el valor del mismo depende de cada fabricante siendo bastante habitual utilizarlos de 63A.
En el caso de que fuera necesario instalar fusibles o IAs adicionales en la rama del DPS, se nos plantea lo siguiente:
La aplicación de la tecnología ACI, patentada por DEHN, a los DPS de Tipo 2 les permite solucionar toda esta problemática y aportar una protección mucho más segura y fiable para la instalación, mejorando la seguridad de los sistemas eléctricos.
Gracias a la tecnología ACI se asegura la separación segura del descargador en todos los casos. De este modo, no es necesario instalar ningún tipo de protección contra cortocircuito en la rama del DPS. Su instalación es mucho más rápida y sencilla al precisar una sección de conexión de tan sólo 6 mm².
Está completamente libre de corrientes de fuga gracias al aislamiento galvánico aportado por el elemento de conmutación ACI.
Esta tecnología se incorpora en dos versiones que se diferencian por la técnica de conexionado. Así, podemos encontrar descargadores DEHNguard M ACI con técnica de conexionado convencional mediante bornas. También los novedosos DEHNguard MP ACI con tecnología de conexionado por inserción Push-in con fuerzas de retención de 90º N, fiable, rápida y segura. Probado según norma EN IEC 60947-1.
APIEM. Asociación Profesional de Empresarios de Instalaciones Eléctricas y Telecomunicaciones de Madrid.
