Dispositivo de protección de pulso

Los electrodomésticos modernos a menudo tienen protección contra sobretensiones incorporada en sus fuentes de alimentación, sin embargo, el recurso de las soluciones típicas en varistores se limita a un máximo de 30 casos de disparo, e incluso si la corriente en una emergencia no excede los 10 kA. Tarde o temprano, la protección integrada en el dispositivo puede fallar, y los dispositivos que no están protegidos contra sobretensiones simplemente fallarán y traerán muchos problemas a sus propietarios. Mientras tanto, las causas de sobretensiones peligrosas pueden ser: una tormenta eléctrica, trabajos de reparación, sobretensión durante el cambio de cargas reactivas potentes, y nunca se sabe qué más.

Para evitar situaciones tan desagradables, los dispositivos de protección contra sobretensiones (abreviados como SPD) están diseñados para recibir un pulso de sobretensión de emergencia, evitando que deshabilite los dispositivos eléctricos conectados a la red.

El principio de funcionamiento del SPD es bastante simple: en modo normal, la corriente dentro del dispositivo fluye a través de una derivación conductiva, y luego a través de la carga conectada en ese momento a la red; pero entre la derivación y el suelo hay un elemento protector: un varistor o descargador, cuya resistencia en el modo normal es de megaohmios, y si surge una sobretensión repentina, el elemento protector entrará instantáneamente en un estado conductor y la corriente lo atravesará a tierra.

En el momento de la operación del SPD, la resistencia en el bucle de fase cero disminuirá a crítica y los electrodomésticos se guardarán, porque la línea estará prácticamente en cortocircuito a través del elemento protector del SPD. Cuando el voltaje en la línea se estabiliza, el elemento protector del SPD volverá a pasar a un estado no conductor y la corriente a la carga fluirá nuevamente a través de la derivación.

Existen tres clases de dispositivos de protección contra sobretensiones y se distribuyen ampliamente:

• SPD de clase I

• SPD de clase II

• SPD de clase III

Los dispositivos de protección de Clase I están diseñados para proteger contra impulsos de sobretensión con una característica de onda de 10/350 μs, lo que significa que el tiempo de aumento máximo permitido de un impulso de sobretensión al máximo y una caída a un valor nominal no debe exceder los 10 y 350 microsegundos, respectivamente; mientras que una corriente a corto plazo de 25 a 100 kA es permisible, tales corrientes pulsadas ocurren durante una descarga de rayos cuando ingresa a una línea de alimentación a una distancia más cercana a 1.5 km del consumidor.

Los dispositivos de esta clase se realizan en descargadores, y su instalación se lleva a cabo en la centralita principal o dispositivo de distribución de entrada a la entrada del edificio.

Los SPD de clase II están diseñados para proteger contra el ruido de impulso a corto plazo y se instalan en cuadros de distribución. Pueden proporcionar protección contra impulsos de sobretensión con parámetros de 8/20 μs, con una intensidad de corriente de 10 a 40 kA. En el SPD de esta clase, se utilizan varistores.

Dado que el recurso varistor es limitado, se ha agregado un fusible mecánico al diseño SPD basado en ellos, que simplemente disuelve la derivación del varistor cuando su resistencia deja de ser adecuada para un modo de protección seguro. Esto, de hecho, es una protección térmica que protege el dispositivo contra el sobrecalentamiento y el fuego. En la parte frontal del módulo hay un indicador de color asociado con el fusible, su estado y si el varistor necesita ser reemplazado, entonces esto puede entenderse fácilmente.

Los SPD de clase III están dispuestos de manera similar, con la única diferencia de que la corriente máxima del varistor interno no debe exceder los 10 kA.

Los circuitos tradicionales de protección contra impulsos integrados en los electrodomésticos tienen los mismos parámetros, sin embargo, al duplicarlos con un dispositivo externo de protección contra sobretensiones de Clase III, se minimiza la probabilidad de falla prematura del equipo.

Para ser justos, vale la pena señalar que para una protección confiable de los equipos es importante establecer SPD de las clases de protección I, II y III. Esto debe observarse, ya que un potente protector contra sobretensiones de clase I no funcionará con pulsos cortos de baja sobretensión simplemente debido a su baja sensibilidad, y uno menos potente no hará frente a la alta corriente que un protector contra sobretensiones de clase I.