Las sobretensiones son aumentos transitorios de voltaje en las instalaciones eléctricas que pueden dañar equipos y componentes eléctricos. Para proteger adecuadamente las instalaciones y los dispositivos conectados, es fundamental aplicar una serie de medidas de protección según lo establecido en el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT) y sus Instrucciones Técnicas Complementarias (ITC). A continuación, se detallan estas medidas, los tipos de sobretensiones y los dispositivos de protección necesarios.
Tipos de Sobretensiones
Sobretensiones Transitorias
Son picos de voltaje de corta duración (microsegundos o milisegundos) que suelen ser causados por fenómenos como:
- Rayos o descargas atmosféricas que impactan directamente sobre la red eléctrica o cerca de ella.
- Operaciones de maniobra en el sistema eléctrico, como la conexión y desconexión de grandes cargas.
- Descargas electrostáticas en instalaciones industriales o entornos específicos.
Estas sobretensiones pueden inducir voltajes elevados que dañan equipos electrónicos sensibles, como computadoras, sistemas de comunicación y electrodomésticos.
Sobretensiones Permanentes
Se producen cuando el voltaje en la red eléctrica se mantiene por encima de su valor nominal durante un período prolongado. Estas pueden ser causadas por:
- Desconexión del neutro en instalaciones trifásicas, lo que puede llevar a un desequilibrio en la distribución de la carga.
- Fallas en la red eléctrica o en transformadores, que generan un aumento sostenido del voltaje.
Dispositivos de Protección contra Sobretensiones
Protectores contra Sobretensiones Transitorias (SPD)
Los SPD, también conocidos como dispositivos de protección contra sobretensiones o pararrayos eléctricos, están diseñados para desviar el exceso de energía a tierra, protegiendo así los equipos conectados. Estos dispositivos se instalan generalmente en el cuadro general de la instalación y deben cumplir con las siguientes características:
- Capacidad de descarga: Se mide en kiloamperios (kA) y representa la cantidad máxima de corriente que el dispositivo puede desviar a tierra sin dañarse.
- Nivel de protección en voltaje (Up): Indica el valor máximo de voltaje residual que el SPD deja pasar al equipo protegido.
- Clase de SPD: Se clasifican en tres clases:
- Clase I: Protegen contra impactos directos de rayos.
- Clase II: Protegen contra sobretensiones inducidas en la red eléctrica.
- Clase III: Protegen equipos específicos, instalándose cerca de los mismos.
Protectores contra Sobretensiones Permanentes (POP)
Los POP actúan desconectando la instalación o el equipo protegido cuando detectan un aumento sostenido del voltaje. Son especialmente recomendables en zonas con redes eléctricas inestables y deben ser instalados en combinación con los SPD para ofrecer una protección integral.
Selección de los Dispositivos de Protección
La elección de los dispositivos de protección depende de varios factores:
- Riesgo de impacto directo o indirecto de rayos: En zonas con alta actividad de rayos, es imprescindible instalar SPD de Clase I.
- Tipo de instalación eléctrica: Las instalaciones industriales pueden requerir SPD de mayor capacidad de descarga, mientras que en entornos residenciales suelen ser suficientes dispositivos de Clase II.
- Sensibilidad de los equipos: Equipos electrónicos delicados, como sistemas de telecomunicación o control, requieren protección adicional con SPD de Clase III.
Instalación y Ubicación de los Dispositivos de Protección
Cuadro General de Distribución
El punto principal de protección debe ser el cuadro general de distribución. Aquí se deben instalar SPD de Clase I o II, dependiendo del riesgo de rayos y la proximidad a la fuente de alimentación. Es fundamental que el SPD esté bien conectado a tierra para garantizar la correcta descarga de sobretensiones.
Protección en Equipos Sensibles
En equipos especialmente sensibles, como ordenadores, sistemas de seguridad o equipos médicos, se recomienda la instalación de SPD de Clase III en los puntos de conexión de dichos dispositivos. Estos dispositivos deben ser instalados lo más cerca posible del equipo a proteger para minimizar la longitud de los conductores y evitar el paso de sobretensiones residuales.
Recomendaciones Generales de Instalación
Coordinación de los Dispositivos de Protección
Para asegurar una protección óptima, se debe coordinar la instalación de los diferentes tipos de SPD. Esto implica seleccionar dispositivos con niveles de protección adecuados en cada punto de la instalación, garantizando que cada SPD actúe de manera complementaria con los demás.
Mantenimiento y Verificación
Es fundamental realizar inspecciones periódicas y pruebas de funcionamiento de los dispositivos de protección. Los SPD pueden degradarse con el tiempo y perder efectividad, por lo que es recomendable reemplazarlos si se detectan fallos en su funcionamiento.
Tabla Resumen de Dispositivos de Protección
| Clase de SPD | Aplicación | Capacidad de Descarga (kA) | Ubicación |
|---|---|---|---|
| Clase I | Protección contra rayos directos | ≥ 12.5 kA | Cuadro general de distribución |
| Clase II | Sobretensiones inducidas | ≥ 5 kA | Cuadro general o cuadros secundarios |
| Clase III | Protección de equipos sensibles | ≥ 1.5 kA | Cerca del equipo a proteger |
Conclusión de la Protección contra Sobretensiones
La protección contra sobretensiones es esencial para mantener la seguridad y funcionalidad de las instalaciones eléctricas y los equipos conectados. La correcta selección, instalación y mantenimiento de los dispositivos de protección garantiza la integridad de la instalación y minimiza el riesgo de daños costosos y peligrosos. Para más información detallada y normativa específica, se recomienda consultar las guías técnicas y el reglamento vigente en el REBT.