www.indelec.com doc

P R O T E C C I O N C O N T R A S O B R E T E N S I O N E S

Proteccionescontra

Sobretensiones

Proteccionescontra

SobretensionesRedes baja tensin

Contadorelctrico

Toma de tierradel neutro

Toma de tierrade la instalacin

instalacinelctrica

del cliente

Toma de tierraprincipal

TransformadorMT/BT

Proteccin

SPD

Pararrayos


Posibles orgenes de las sobretensionestransitoriasPosibles orgenes de las sobretensionestransitorias

Las sobretensiones transitoriasLas sobretensiones transitorias

Onda de corriente 8/20 s:Capacidad de descarga de corriente inducida

Onda de corriente 10/350 s:Capacidad de descarga de corriente directa

Onda de tensin 1,2/50 s:Capacidad de resistencia de los equipos a las sobretensiones

Equipos afectados

Ampl

itud

larg

a (en

kV)

Muy corta duracin (en s)

tens

in

Tiempo

Ondas de pruebas normalizadasOndas de pruebas normalizadas

Corriente de descarga directa

TiempoCorriente de descarga inducida

So

bre

ten

sio

ne

s T

ran

sito

rias

So

bre

ten

sio

ne

s T

ran

sito

rias

T

U

Las sobretensiones transitorias son seales parsitascon tiempo de subida muy rpido que se aaden a latensin de la red elctrica.

Las ondas normalizadas sirven para modelizar losefectos de las sobretensiones transitorias en las pro-tecciones. Constituyen una referencia normativa paralos fabricantes, para la concepcin y las pruebas delas protecciones conformes a la norma NFC 61.740

A

B

C

D

E

F

Impacto directo del rayo enlneas areas de alta tensin

Impacto directo del rayo enlneas areas de baja tensin

Radiacin electromagntica enlneas areas

Impacto directo del rayo en elsistema pararrayos

Subida del potencial de tierra

Radiacin electromagntica enlos conductores del sistemapararrayos


Consecuencias de las sobretensiones en los equiposConsecuencias de las sobretensiones en los equipos

Mapa mundial de la densidad de impactos de rayo (Ng)Mapa mundial de la densidad de impactos de rayo (Ng)

Seleccin de las protecciones contra sobretensionesSeleccin de las protecciones contra sobretensiones

Destruccin (parcial o total)

Perturbaciones de funcionamiento

Envejecimiento acelerado o destruccindiferida

Caso 1: edificio con sistema pararrayos

Caso 2: edificio sin sistema pararrayos

Factores agravantes> Aumento de la fragilidad de los equipos

> Aumento de la cantidad de equipos sensibles> Tolerancia minima a las interrupciones de servicio

> Costos de indisponibilidad muy altos> Requerimientos de implementacin segn las normas

Proteccin de Typo1 obligatoria.

Caractersticas requeridas (Typo1):

Probado en ondas 10/350 s

Iimp > 12,5 kA

Up < 2,5kV

Tabl

a U

TE C

15-4

43

Caractersticas y alimentacin del edificio

Densidad de impactos (Ng)Nivel isoceranico (Nk)

Ng 2,5 Ng > 2,5Nk 25 Nk > 25

Edificio con sistema pararrayos Obligatorio ObligatorioAlimentacin elctrica por lnea completa Recomendado(2) Recomendadoo parcialmente area.

Alimentacin elctrica por lnea Recomendado (2) Recomendadocompletamente subterrnea

La indisponibilidad de la instalacin y/o de los Segn anlisis Obligatorioequipos atae a la seguridad de las personas (1) del riesgo

(1) Por ejemplo : instalaciones con equipos mdicos, sistemas contra incendio, alarmas tcnicas, alarmas sociales

(2) El uso de protecciones tambin puede ser necesario para los equipos elctricos o electrnicos cuyo costo eindisponibilidad pueden ser crticos en la instalacin tal como se indica en la anlisis del riesgo.Si la densidad de impactos Ng > 2,5 - proteccin obligatoria

de Typo1 o de Typo2 en el principio. Si la densidad de impactos Ng 2,5 - la proteccin solo

es recomendada.


Regla de coordinacin de las protecciones contrasobretensiones BT IndelecRegla de coordinacin de las protecciones contrasobretensiones BT Indelec

Inst

alac

in

Inst

alac

in

Para asegurar la mejor proteccin de una instalacin, puede ser necesario crear una coordinacin(o cascada) de protecciones, es decir una proteccin primaria al principio de la instalacin yuna proteccin segundaria cerca de los equipos sensibles.

Esta asociacin es recomendada en los dos casos siguientes: Equipo particularmente sensible

> mejora del nivel de proteccin Up. Cable conductor demasiado largo (mas de 30m) entre la proteccin y el equipo protegido

> limitacin de las oscilaciones generadas por la sobretensin incidente.Una coordinacin eficaz de protecciones se realiza interponiendo entre las protecciones primaria ysegundaria:- o un cable conductor suficientemente largo (superior a 10m)- o una inductancia de coordinacin, conectada en serie. Esta configuracin se usa para garantizar un

nivel de proteccin optimizado en un pequeo espacio (como, por ejemplo, cuando las proteccionesprimaria y segundaria se instalan en el mismo tablero elctrico). El valor de la inductancia dependedel valor de la corriente mxima de lnea (son disponibles inductancias de 35A y 63A).

coordinacin recomendada

coordinacin no necesaria

coordinacin imposible

L>10mo inductancia

L>10mo inductancia

L>10mo inductancia

L>10mo inductancia

L>10mo inductancia

L>30mo inductancia

Proteccin segundaria

Pro

tec

ci

n p

rim

aria

Tabla de recomendacin para la coordinacin:

DGV DGA DGT DGX

DG

VD

GA

DG

TD

GX

L: largura mnima de los cables entre protecciones primaria y segundaria


Cableado de una proteccin primaria en elprincipio de la instalacin con busbar y sistema dedesconexin asociado (fusible o disyuntor)

Cableado de una proteccin segundariacon sistema de desconexin asociado(fusible o disyuntor).

Coordinacin de las proteccionesCoordinacin de las protecciones

Cableado de una proteccin contre sobretensionesCableado de una proteccin contre sobretensiones

Proteccin primaria (al principiode la instalacin elctrica)

Inductancia

Proteccin segundaria (cerca delequipo a proteger)

Coordinacinpor cable

Coordinacinpor inductancia

P1

P2


Protectores BT y sistemas de desconexin asociadosProtectores BT y sistemas de desconexin asociados

Valores de los fusibles asociadosValores de los fusibles asociados

Pro

tec

ci

nc

on

tra

sob

rete

nsi

on

es

Los sistemas de desconexin asociados deben cumplir con:- pruebas de resistencia a las corrientes de corto-circuito- pruebas de resistencia a sobretensiones industriales (comunmente llamadas sobretensiones transitorias)

Eleccin del sistema de desconexin:

Condiciones cuando el sistema debe funcionar: En estas dos pruebas, el sistema de desconexin exterior debe ser capaz de interrumpir el defecto,es decir operar lo ms rpidamente posible con una capacidad de corte apropriada.

Condiciones cuando el sistema no debe funcionar: El sistema de desconexin no debe reaccionar a la corriente nominal de descarga (In).

En teora, hay dos soluciones posibles: fusibles o disyuntores.La tabla siguiente compara estas dos soluciones en funcin del comportamiento requerido.

Parmetros Fusibles DisyuntoresCada de tensin (mejora de Up) + -Comportamiento con una corriente de impulso + -Icc + -Compacidad - +Precio + -Telesealizacin + +

Protector Calibre del fusible IccDGV 125 A gG 100 kADGA 100 A gG 100 kADGT 50 A gG 100 kADGX 20 A gG 100 kA

Seccin de los cables conductoresSeccin de los cables conductoresSin sistema pararrayos Con sistema pararrayos

Conductores activos Mini: 4 mm2 Mini: 10 mm2

Seccin idntica a la de Seccin idntica a la de Conductores de tierra los conductores activos con los conductores activos con

Mini: 4 mm2 Mini: 10 mm2

Deterioro de los contactos

Conclusin: los fusibles son la solucin msapropriada para los sistemas de desconexin asocia-dos a una proteccin contra sobretensiones.

Seccin mxima de los conductores por tipo de proteccin:Proteccin de tipo 1 (DGV) maxi 35 mm2

Proteccin de tipo 2 (DGA, DGT, DGX) maxi 25 mm2

Pro

tec

ci

nc

on

tra

sob

rete

nsi

on

es


Las protecciones pueden ser cableadas segn dos configuraciones:

Modo Comn (llamado conexin C1)Los protectores se conectan entre cada conductor activo y la tierra.

Todas las protecciones son entonces del mismo tipo: DGV, DGA, DGT o DGX segn lo requerido.

Modo Comn y Diferencial (llamado conexin C2 o 3+1)La proteccin puede ser optimizada con este tipo de conexin:

Proteccin tipo 1: protectores DGV cableados entre fases y neutro, y un protector DE entre neutro y tierra. Proteccin tipo 2: protectores DGA, DGT o DGX entre fases y neutro y DGE entre neutro y tierra.

Proteccin Modo Comnconexin C1

Proteccin Modo Comn y Diferencial conexin C2

SobretensinDescarga

de rayo 10kA

Proteccin

Varilla de tierra

Regleta principal de conexin a tierra

Red BT

Tierra de la instalacin

Con este cableado, la tensin llega a 6800V al nivel del equipo que debe ser protegido.Este valor es mucho ms alto que el Up de la proteccin.

Regla de los 50 cmRegla de los 50 cm

Modos de proteccinModos de proteccin

La longitud total de los conductores de conexin de la proteccin a la red (L1 + L3 en el dibujo abajo) debeser inferior a 50 cm para limitar la degradacin del nivel de proteccin Up.En caso de conductor demasiado largo: Reducirlo aproximando la regleta principal de conexin a tierra;

Elegir una proteccin con menor Up (con la misma In);

Hacer un montaje coordinado.

Ejemplode cableadoincorrecto:


61, chemin des Postes - 59500 Douai - FRANCETl : +33 (0) 327. 944. 942 - Fax : +33 (0) 327. 944. 955 - e-mail : [email protected]

Tablero BT

Red de Tierra

Equipo


AT

Tablero BT

Red de Tierra


Equipo

AT


AT Tablero BT

Equipo

Red de Tierra


Equipo

AT Tablero BT

Red de Tierra


AT Tablero BT

Equipo

Red de Tierra


Lim

itado

r de

sobr

eten

sion

es

Impe

danc

ia

Equipo

AT Tablero BT

Red de Tierra


Lim

itado

r de

sobr

eten

sion

es

Impe

danc

ia

AT Tablero BT

Equipo

Red de Tierra

Configuraciones posibles segn los varios tipos de redesConfiguraciones posibles segn los varios tipos de redesMODO COMN Y DIFERENCIAL (C2)

(esquema 3+1)

MODO COMN (C1)

TNC

TNS

TT

IT

Ivoi

Art

- Li

lle -

03

28

52

67

54

- D

OC

VEN

04

5.V

EN.0

Non

con

trac

tual

info

rmat

ion

Inde

lec

rese

rve

the

righ

t to

cha

nge

data

info

rmat

ion

with

out

notic

e

Co

nfi

gu

rac

ion

es

Co

nfi

gu

rac

ion

es

SPD (Surge Protection Device): proteccin contra sobretensiones

www.indelec.com doc

Documents