tbs proteccion contra sobretensiones - · pdf file- diseño e instalación de un...
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TBS Seminario de Protección contra rayos y sobretensiones
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PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES Y CORRIENTES DE RAYO
INDICE
• Normativa
• Introducción
• Formación de la sobretensión transitoria
• Causas Sobretensiones. Funcionamiento
• Formas de onda (10/350) (8/20)
• ¿Cómo protegerse?
• Guía de selección
• Protección externa
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NormativaSerie de normas UNE EN 62305 (IEC 62305)
UNE EN 62305-1
Principios
generales
(2011)
UNE EN 62305-2
Evaluación
del riesgo
(2011)
UNE EN 62305-3
Daño físico
a estructuras
y riesgo humano
(2011)
UNE EN 62305-4
Sistemas eléctricos
y electrónicos
en estructuras
(2011)
UNE EN 62305-1 …-4:2011 Protección contra el rayo
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NormativaSerie de normas UNE EN 62305 (IEC 62305)
IEC 62305 – 2:2006-01Protección contra el rayo
Parte 2: cálculo del riesgo
Pasos a seguir
- Sistema de protección contra el rayo-- Clase del LPS-- Diseño del LPS-- Continuidad de mallazo interno en hormigón
- Sistema de protección externo-- Sistemas de captación-- Sistemas de derivación-- Sistemas de puesta a tierra-- Componentes/ materiales y dimensiones
- Sistema de protección interno-- Unión equipotencial-- Aislamiento eléctrico del LPS
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NormativaSerie de normas UNE EN 62305 (IEC 62305)
Pasos a seguir
- Cálculo del riesgo-- Riesgo tolerable RT
-- Procedimiento específico para evaluar la necesidad de protección-- Procedimiento para evaluar la eficacia de la protección
- Valoración del riesgo en componentes de estructura-- Valoración del riesgo debido a impactos en la estructura(S1)-- Valoración del riesgo debido a impactos cerca de la estructura (S2)-- Valoración del riesgo debido a impactos a una linea conectada a estruct (S3)-- Valoración del riesgo debido a impactos a una linea conectada cercana a
estructuras (S4)
- Valoración del riesgo en componentes de servicio-- Valoración de componentes debido a rayos en sistemas(S3)-- Valoración de componentes debido a rayos cercanos a sistemas(S4)
IEC 62305 – 3:2006-01Protección contra el rayo
Parte 3: Daño fisico en estructuras. Protección de personas
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NormativaSerie de normas UNE EN 62305 (IEC 62305)
Pasos a seguir
IEC 62305 – 4:2006-01Protección contra el rayo
Part 4: Electricidad y electrónica
- Diseño e instalación de un sistema de protección contra el rayo( LEPS)-- Zonas de protección contra el rayo(LPZ)-- Protección tipo 1 en zona de acometida LPMS
- Tierras y unión equipotencial-- Sistema de puesta a tierra-- Red equipotencial-- Barras equipotenciales en cuadro-- Unión equipotencial de todas las LPZ
- Blindaje magnético y guiado de lineas-- Blindaje de las lineas internas-- Blindaje de las lineas externas
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NormativaSerie de normas UNE EN 62305 (IEC 62305)
150 (kA)
0 (kA) 200 (kA)
3 (kA)
5 (kA)
10 (kA)
16 (kA)
100 (kA)
100 (kA)
200 (kA)
Protección del edificio con pararrayos
Valor pico de intensidad de rayo
Nivel de protección I
Nivel de protección II
Nivel de protección III
Nivel de protección IV
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NormativaCTE y REBT
CTE SU 8 Seguridad frente al riesgo relacionado con la acción del rayo
Cálculo del nivel de riesgo Jaula de Faraday PDC
REBT ITC 23Instalaciones interiores o receptoras
Protección contra sobretensiones
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NormativaCTE y REBT
CODIGO TECNICO EDIFICACION 03/2006
Sección SU 8
Calculo Ne:Frecuencia esperada
de impacto
Calculo Na:Riesgo admisible
Si Ne > NaSerá necesario el uso
de un sistema de
protección externo
Ne=Ng AeC1(10)-6
Ng: nº
impactos/añokm2
Ae: superficie
de captura m2
C1: coeficiente
relacionado con el
entorno
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NormativaUNE 21186
UNE 21186 Protección contra el rayo: Pararrayos con dispositivo de cebado
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NormativaCTE y REBT
Articulo 16.3: Instalaciones interiores o receptoras.
Los sistemas de protección para las instalaciones interiores o receptoras para baja tensión impedirán los efectos de las sobretintensidades y sobretensiones que por distintas causas cabe prever en las mismas y resguardaran a sus materiales y equipos de las acciones y efectos de los agentes externos
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NormativaCTE y REBT
Instrucción ITC nº 23
Esta instrucción trata de la protección de las instalaciones eléctricas interiores contra las sobretensiones transitorias que se transmiten por las redes de distribución y que se originan fundamentalmente, como consecuencia de las descargas atmosféricas, conmutaciones de redes y defectos de las mismas.
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NormativaCTE y REBT
CRITERIO DE ELECCIÓN (I)
En todo caso este criterio de selección de protecciones NO APLICA, a los debidos a impactosdirectos de rayos.Sí que se aplica a sobretensiones producidas por descargas lejanas de rayos, conmutacionesde red y acoplamientos inductivos y capacitivos.Dicho criterio de selección se basa en 2 situaciones:
A) Situación natural, no es preciso la protección contra sobretensiones transitorias.
B) Situación controlada, es precisa la protección contra sobretensiones transitorias.
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NormativaCTE y REBT
CRITERIO DE ELECCIÓN (II)
A)Situación natural
Cuando se prevé un bajo riesgo de sobretensiones en una instalación, se considerada suficiente la resistencia a las sobretensiones de los equipos y no se requiere ninguna protección suplementaria (alimentada por red subterránea)
B) Situación controlada
Instalación alimentada por líneas aéreas con conductores desnudos o aislados: Literalmente: “ se considera necesaria una protección contra sobretensión de origen atmosférico en el origen de la instalación. “
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NormativaCTE y REBT
CRITERIO DE ELECCIÓN (III)
También se considera situación controlada, aquella situación natural condicionada por:- necesidad de continuidad de servicio (hospitales, servicios de seguridad)- valor económico de los equipos- pérdidas irreparables- vida de los animales (granjas, piscifactorías, etc.)
Donde : “es conveniente incluir dispositivos de protección para mayor seguridad “
No obstante las tablas A y B posteriores aclaran el tipo de instalación donde es obligatorio el uso y donde es recomendado
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NormativaCTE y REBT
Situación natural: El valor de aislamiento intrínseco de los equipos a proteger mostrado en dicha tabla es suficiente como resistencia ante impulsos de tensión con forma de onda 1,2/50 µsSituación controlada: La protección contra sobretensiones de cada TIPO asegurará dicho valor de aislamiento requerido para cada categoría de equipo
TENSIÓN NOMINAL DE LA INSTALACIÓN
TENSIÓN SOPORTADA A IMPULSOS 1,2/50 (KV)
SISTEMAS TRIFÁSICOS
SISTEMAS MONOFÁSICOS
CATEGORÍA IV CATEGORÍA III CATEGORÍA II CATEGORÍA I
230/400 230 6 4 2,5 1,5
400/690 1000
- - 8 6 4 2,5
El objetivo a conseguir es que la actuación del dispositivo de protección reduzca la sobretensión transitoria a un valor de tensión inferior a la soportada por el equipo (Tabla 1).
Para alcanzar este objetivo puede ser necesario utilizar más de un dispositivo de protección
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NormativaCTE y REBT
B1) C1) D1)
1
2
3
4
6
5
ITC n 23 REBT
4kV
2,5kV
1,5kV
Nivel de aislamiento requeridoAislamiento requerido lineas de
enlace
Aislamiento requerido cuadro
general de acometida+sus
contenidos
Aislamiento requerido en
elementos fijos en red electrica ej:
maquina-herramienta Aislamiento requerido en
elementos fijos en red electrica ej: electr ónica
sensible
Nivel residual OBO
Cuadro acometida-
Por ejemplo,Subcuadros
Por ejemplo, Equipo final
IV III II I
6kV
2kV
1,3kV
1,0kV
kV
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NormativaCTE y REBT
Tabla A. Situaciones en las que es obligatorio el uso de dispositivos de protección contra sobretensiones transitorias.
Situaciones Ejemplos Requisitos
Línea de alimentación total o parcialmente
aérea o cuando la instalación incluye líneas
aéreas
Todas las instalaciones, ya sean industriales,
terciarias viviendas, etc.Obligatorio
Riesgo de fallo afectando la vida humanaLos servicios de seguridad, centros de
emergencias, equipo médico en hospitales.Obligatorio
Riesgo de fallo afectando la vida de los
animales
Las explotaciones ganaderas, piscifactorías,
etc.Obligatorio
Riesgo de fallo afectando los servicios
públicos
La pérdida de servicios para el público,
centros informáticos, sistemas de
telecomunicación.
Obligatorio
Riesgo de fallo afectando las instalaciones y
equipos de los locales de pública
concurrencia que tengan servicios de
seguridad no autónomos
Sistemas de alumbrado de emergencia no
autónomosObligatorio
Riesgo de fallo afectando la actividad
agrícola o industrial en función del impacto
económico que pudieran implicar las
sobretensiones.
Industrias con hornos o en general procesos
industriales continuos no interrumpibles Obligatorio
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NormativaCTE y REBT
En todas las instalaciones que se englobaran en estas descripciones generales contenidas en la tabla
A mostradas en ambas diapositivas será OBLIGATORIO el uso de protectores contra sobretensiones
TRANSITORIAS
Situaciones Ejemplos Requisitos
Riesgo de fallo afectando a actividades
agrícolas o industriales no interrumpibles
Industrias con hornos o en general procesos
industriales continuos no interrumpiblesObligatorio
Instalaciones en edificios con sistema de
protección externa contra descargas
atmosféricas o contra rayos tales como:
Pararrayos, puntas Franklin, jaulas de
Faraday instalados en el mismo edificio o en
un radio menor de 50 mts.
Todas las instalaciones, ya sean industriales,
terciarias, viviendas, etc.Obligatorio
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NormativaCTE y REBT
Situaciones Ejemplos Requisitos
Viviendas (cuando no sea obligatorio según
los casos anteriores)
-con sistemas de telecomunicaciones en
azotea.
-Con sistemas domóticos ( ITC-BT-51)
Recomendado
Instalaciones en zonas con más de 20 días
de tormenta al año
Todas las instalaciones, ya sean industriales,
terciarias, viviendas, etc.Recomendado
Riesgo de fallo afectando las instalaciones y
equipos de los locales de publica
concurrencia que no sean servicios de
seguridad.
Los locales incluidos en la ITC-BT-28 Recomendado
Equipos especialmente sensibles y
costososPantallas de plasma, ordenadores, etc. Recomendado
Actividades industriales y comerciales no
incluidas en la tabla ARecomendado
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Sobretensiones: Introducción
Hogar:� Televisión� Ordenador� Electrodomésticos� Sistemas de alarma
Oficina:� Ordenadores� Servidor� Faxes� Servicio telefónico
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Sobretensiones: Introducción
Las estadísticas de las compañías de seguros para instalaciones electrónicas demuestran que hasta el 25% de los daños se producen debido a sobretensiones.
Las sobretensiones transitorias pueden provocar la destrucción o el envejecimiento prematuro de los equipos
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Sobretensiones: Introducción
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Sobretensiones: Introducción
Perturbaciones transmitidas a la red en forma de impulsos de tensión con un valor de pico y duración quedetermina su denominación
30
26
22
18
10
6
2
14
KV-ISOFactor
1500(I)
2500(II)
4000(III)
6000(IV)
Ûrv
Sobretensionesde rayos
Sobretensionesde conmutación
Aumentos ocasionalesde tension
ArmónicosVariaciones lentas yrápidas de tensión
Huecos de tensiónInterrupciones breves
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Nivel isoceráunico en España
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