(onda irruptiva). Corriente anormal y transitoria a lo largo de un conductor eléctrico. Sacudida eléctrica, onda eléctrica irruptiva.
Protección contra sobretensiones eléctricas
Las sobretensiones eléctricas o picos de tensión son Estos fenómenos pueden originarse por descargas atmosféricas, conmutación de cargas inductivas, fallas en transformadores o interrupciones repentinas del suministro eléctrico. Aunque su duración suele ser muy corta, las sobretensiones pueden causar daños graves en equipos electrónicos sensibles, como computadoras, televisores, sistemas de control industrial y dispositivos de comunicación.
En los sistemas eléctricos modernos, la presencia de numerosos dispositivos electrónicos hace que la protección contra sobretensiones sea especialmente importante. Una sobretensión repetida, aunque no destruya inmediatamente un equipo, puede deteriorar gradualmente sus componentes internos, reduciendo su vida útil. Por esta razón, se utilizan diversos dispositivos de protección diseñados para absorber o desviar estos picos de energía antes de que lleguen a los equipos conectados.
Uno de los dispositivos más utilizados es el dispositivo de protección contra sobretensiones o SPD (Surge Protective Device). Estos dispositivos se conectan entre la línea eléctrica y tierra o entre conductores del sistema, proporcionando un camino alternativo para que la energía de la sobretensión se disipe de manera segura. Cuando ocurre un aumento brusco de voltaje, el SPD entra en funcionamiento rápidamente, limitando el nivel de tensión que llega a la carga protegida.
Fig.: Formas de onda de prueba para dos tipos de transitorios de sobretensión definidos por ANSI/IEEE C62.41: (a) onda combinada de tensión y corriente; (b) transitorio de onda oscilante (ring wave).
Los SPD pueden encontrarse en diversas formas, incluyendo supresores de sobretensión instalados en paneles eléctricos, protectores enchufables para tomacorrientes y dispositivos integrados en equipos electrónicos. Algunos de estos sistemas emplean componentes como varistores de óxido metálico (MOV), diodos especiales o tubos de descarga de gas, que reaccionan rápidamente ante cambios bruscos de voltaje.
Las normas técnicas internacionales, como las establecidas por ANSI/IEEE, clasifican los dispositivos de protección en diferentes categorías según su ubicación dentro del sistema eléctrico. Estas categorías permiten determinar el nivel de energía que el dispositivo debe soportar y el tipo de protección que proporciona.
En la Categoría C se incluyen los dispositivos instalados cerca del punto de entrada del servicio eléctrico, como los paneles principales de distribución. Estos dispositivos deben soportar las sobretensiones más severas, ya que se encuentran cerca de la fuente de la perturbación. La Categoría B corresponde a equipos instalados en paneles secundarios o subpaneles dentro de un edificio. Finalmente, la Categoría A incluye dispositivos instalados cerca de los equipos finales, como tomacorrientes y aparatos electrónicos.
Para evaluar la capacidad de los dispositivos de protección, las normas definen diferentes formas de onda de prueba que simulan condiciones reales de sobretensión. Entre ellas se encuentran las ondas combinadas de voltaje y corriente y las ondas de anillo oscilante. Estas pruebas permiten determinar la resistencia del dispositivo frente a picos de energía de distintas magnitudes y duraciones.
Los SPD deben cumplir varios requisitos de desempeño, incluyendo capacidad de conducción de corriente de sobretensión, baja corriente de fuga durante operación normal, resistencia dieléctrica adecuada y capacidad para limitar el voltaje a niveles seguros. Además, deben operar de forma rápida y repetida sin degradarse significativamente.
Resumiendo, la protección contra sobretensiones es un elemento esencial en el diseño de instalaciones eléctricas modernas. Mediante el uso de dispositivos adecuados y su correcta ubicación dentro del sistema eléctrico, es posible proteger equipos sensibles, mejorar la confiabilidad de la red y reducir los costos asociados a fallas y daños en los equipos.
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