2.3 Protección frente a sobretensiones

¿Qué es una sobretensión?

 

Una sobretensión es un aumento en el valor de la tensión nominal del sistema, el cual puede ser ocasionado por fenómenos atmosféricos (caída de un rayo) o alteraciones en la red eléctrica por efectos inductivos o capacitivos, ruido entre otros.

 

Figura 16. Caída de rayo

 

Las sobretensiones pueden ser clasificadas de acuerdo con la duración de la perturbación:

• Transitorias: son aumentos de tensión muy elevados, por lo regular del orden de los kiloVolts, por un intervalo muy corto de tiempo (orden de los microsegundos)
• Permanentes (o temporales): aumentos “suaves” en la tensión de la red por un tiempo prolongado. Por lo regular este tipo de sobretensión se debe a desfases en la red por la ruptura del neutro.

 

Equipos de protección

Un error bastante común es no considerar este tipo de protecciones, ya que la mayoría de códigos los piden a nivel de recomendación y de no de forma obligatoria. Pero puede ser de mucha utilidad, y la inversión que se realice en este tipo de protecciones garantiza la seguridad de los equipos integrados en el sistema.

Entre estos equipos de protección están:

• Descargador de tensiones transitorias: Estas protecciones son conectadas en paralelo a la línea eléctrica, es decir a los dos conductores de la entrada y la toma a tierra. Ya que esta protección deriva a tierra, el exceso de voltaje que puede haber en el sistema protege la instalación contra tensiones elevadas. Su mayor uso es en instalaciones de consumo y prevenir elevaciones transitorias. Pueden conseguirse en DC y AC.

Características

Las siguientes son las características que describen un descargador de tensiones transitorias:

• Tipo de protección. Indican la capacidad de descarga para sobretensiones. La mayor clasificación es:
  • Tipo 1: Nivel de protección alto, especial para lugares con incidencia de rayos
  • Tipo 2: Nivel de protección medio, es el más utilizado.
  • TIpo 3: Nivel de protección bajo, a instalar en viviendas “aguas abajo” de otro varistor de protección tipo 2.
• Tensión nominal: tensión del sistema. Su unidad está dada en Volts (V)
• Corriente nominal: corriente que el dispositivo tiene la capacidad de descargar hasta 20 veces sin fallo alguno. Dado en kiloAmperes(A)
  

• Pararrayos: el pararrayos es un tipo especial de los descargadores de tensiones transitorias, que también sirven para la atracción de los rayos. Es recomendable usarlos en zonas con gran probabilidad de tormenta.
  

• Descargador de sobretensiones permanentes: este tipo de protecciones detectan una sobretensión prolongada en el sistema y desconecta el circuito gracias al interruptor automático asociado o diferencial asociado. Este tipo de descargadores son bastante comunes de manera aislada en los sistema de UPS en los equipos de cómputo.

• Además existen interruptores que se pueden catalogar como especiales, ya que poseen características de operación bastante particulares.

• Interruptores por disparo por baja tensión: utilizan un funcionamiento similar a los interruptores estudiados, especialmente los diferenciales. En este caso, el interruptor se acciona cuando entre las dos líneas de referencia existe una tensión menor a la tensión de referencia.