Un dispositivo de protección contra sobretensións, tamén coñecido como protector contra sobretensións ou SPD, está deseñado para protexer os compoñentes eléctricos contra sobrevoltas de tensión que poidan ocorrer no circuíto eléctrico.

Sempre que se produza un aumento repentino da corrente ou da tensión no circuíto eléctrico ou no circuíto de comunicación como consecuencia de interferencias externas, o dispositivo de protección contra sobretensións pode conducir e derivar nun período de tempo moi curto, evitando que a sobretensión dane outros dispositivos do circuíto. .

Os dispositivos de protección contra sobretensións (SPD) son un método rendible para evitar cortes e mellorar a fiabilidade do sistema.

Normalmente instálanse nos paneis de distribución e xogan un papel importante para garantir o funcionamento suave e ininterrompido dos dispositivos electrónicos nunha ampla gama de aplicacións limitando a sobretensión transitoria.

Un SPD funciona desviando o exceso de tensión de sobretensións transitorias lonxe do equipo protexido.Normalmente consiste en varistores de óxido metálico (MOV) ou tubos de descarga de gas que absorben o exceso de tensión e o redirixen ao chan, protexendo así os dispositivos conectados.

Os aumentos de enerxía poden ocorrer debido a unha variedade de razóns, incluíndo raios, conmutación da rede eléctrica, cableado defectuoso e o funcionamento de equipos eléctricos de alta potencia.Tamén poden ser causados ​​por eventos que ocorren no interior dun edificio, como a posta en marcha de motores ou o acendido/apagado de grandes electrodomésticos.

A instalación dun SPD pode proporcionar varias vantaxes, incluíndo:

Protección de equipos electrónicos sensibles contra sobretensións daniñas.

Prevención da perda ou corrupción de datos nos sistemas informáticos.

Ampliación da vida útil dos aparellos e equipamentos protexéndoos das perturbacións eléctricas.

Redución do risco de incendios eléctricos provocados por sobretensións.

Tranquilidade sabendo que o teu valioso equipo está protexido.

A vida útil dun SPD pode variar dependendo de factores como a súa calidade, a gravidade das sobrecargas que atopa e as prácticas de mantemento.Xeralmente, os SPD teñen unha vida útil que vai de 5 a 10 anos.Non obstante, recoméndase inspeccionar e probar regularmente os SPD e substituílos segundo sexa necesario para garantir unha protección óptima.

A necesidade de SPD pode variar dependendo de factores como a localización xeográfica, as normativas locais e a sensibilidade dos equipos electrónicos conectados.É recomendable consultar a un electricista ou enxeñeiro eléctrico cualificado para avaliar as súas necesidades específicas e determinar se é necesario un SPD para o seu sistema eléctrico.

Algúns compoñentes comúns de protección contra sobretensións utilizados na fabricación de SPD son os varistores de óxido metálico (MOV), os díodos de avalancha (ABD, antes coñecidos como díodos de avalancha de silicio ou SAD) e os tubos de descarga de gas (GDT).Os MOV son a tecnoloxía máis utilizada para a protección dos circuítos de alimentación de CA.A clasificación da corrente de sobretensión dun MOV está relacionada coa área da sección transversal e a súa composición.En xeral, canto maior sexa a área da sección transversal, maior será a clasificación da corrente de sobretensión do dispositivo.Os MOV xeralmente son de xeometría redonda ou rectangular pero teñen unha gran cantidade de dimensións estándar que van desde 7 mm (0,28 polgadas) ata 80 mm (3,15 polgadas).As clasificacións de corrente de sobretensión destes compoñentes de protección contra sobretensións varían moito e dependen do fabricante.Como se comentou anteriormente nesta cláusula, ao conectar os MOV nunha matriz paralela, poderíase calcular un valor de corrente de sobretensión simplemente sumando as clasificacións de corrente de sobretensión dos MOV individuais para obter a clasificación de corrente de sobretensión da matriz.Para iso, debe terse en conta a coordinación do funcionamento.

Hai moitas hipóteses sobre que compoñente, que topoloxía e o despregamento de tecnoloxía específica produce o mellor SPD para desviar a corrente de sobretensión.En lugar de presentar todas as opcións, o mellor é que a discusión sobre a clasificación da corrente de sobretensión, a clasificación de corrente de descarga nominal ou as capacidades de corrente de sobretensión xiren en torno aos datos das probas de rendemento.Independentemente dos compoñentes utilizados no deseño ou da estrutura mecánica específica despregada, o que importa é que o SPD teña unha clasificación de corrente de sobretensión ou unha clasificación de corrente de descarga nominal adecuada para a aplicación.

A edición actual do Regulamento de cableado do IET, BS 7671:2018, establece que, a menos que se realice unha avaliación de riscos, deberá proporcionarse protección contra sobretensións transitorias cando a consecuencia causada pola sobretensión poida:

Provoca lesións graves ou perda de vidas humanas;ou

Provocar a interrupción dos servizos públicos e/ou danos ao patrimonio cultural;ou

Provoca a interrupción da actividade comercial ou industrial;ou

Afecta a un gran número de individuos co-ubicados.

Esta normativa aplícase a todo tipo de locais, incluídos os domésticos, comerciais e industriais.

Aínda que o Regulamento de cableado IET non é retroactivo, cando se está a traballar nun circuíto existente dentro dunha instalación que foi deseñada e instalada segundo unha edición anterior do Regulamento de cableado IET, é necesario asegurarse de que o circuíto modificado cumpre coas últimas normas. edición, isto só será beneficioso se se instalan SPD para protexer toda a instalación.

A decisión sobre a compra de SPD está en mans do cliente, pero debe proporcionarlle información suficiente para tomar unha decisión informada sobre se desexa omitir SPD.Débese tomar unha decisión en función dos factores de risco de seguridade e despois dunha avaliación dos custos dos SPD, que poden custar uns poucos centos de libras, fronte ao custo da instalación eléctrica e dos equipos conectados a ela, como ordenadores, televisores e equipos necesarios. por exemplo, a detección de fumes e os controis da caldeira.

A protección contra sobretensións podería instalarse nunha unidade de consumo existente se estivese dispoñible o espazo físico adecuado ou, se non houbese espazo suficiente, podería instalarse nun recinto externo adxacente á unidade de consumo existente.

Tamén paga a pena consultar coa túa compañía de seguros, xa que algunhas pólizas poden indicar que o equipo debe estar cuberto cun SPD ou non pagarán en caso de reclamación.

A clasificación do protector contra sobretensións (coñecida comunmente como protección contra raios) avalíase segundo a teoría de protección contra raios de subdivisión IEC 61643-31 e EN 50539-11, que se instala na unión da partición.Os requisitos técnicos e as funcións difiren.O dispositivo de protección contra raios de primeira etapa está instalado entre a zona 0-1, alta para o requisito de caudal, o requisito mínimo de IEC 61643-31 e EN 50539-11 é Itotal (10/350) 12,5 ka, e o segundo e terceiro instálanse niveis entre as zonas 1-2 e 2-3, principalmente para suprimir a sobretensión.

Os dispositivos de protección contra sobretensións (SPD) son esenciais para protexer os equipos electrónicos dos efectos nocivos da sobretensión transitoria que pode causar danos, tempo de inactividade do sistema e perda de datos.

En moitos casos, o custo da substitución ou reparación de equipos pode ser significativo, especialmente en aplicacións de misión crítica como hospitais, centros de datos e plantas industriais.

Os interruptores e fusibles non están deseñados para xestionar estes eventos de alta enerxía, polo que é necesaria unha protección adicional contra sobrevoltas.

Mentres que os SPD están deseñados especificamente para desviar a sobretensión transitoria lonxe do equipo, protexéndoo de danos e prolongando a súa vida útil.

En conclusión, os SPD son esenciais no entorno tecnolóxico moderno.

Principio de funcionamento do SPD

O principio básico detrás dos SPD é que proporcionan un camiño de baixa impedancia a terra para o exceso de tensión.Cando se producen picos de tensión ou sobretensións, os SPD funcionan desviando o exceso de tensión e corrente ao chan.

Deste xeito, a magnitude da tensión de entrada redúcese a un nivel seguro que non dane o dispositivo conectado.

Para que funcione, un dispositivo de protección contra sobretensións debe conter polo menos un compoñente non lineal (un varistor ou fende de chispa), que en diferentes condicións faga transicións entre un estado de alta e baixa impedancia.

A súa función é desviar a corrente de descarga ou de impulso e limitar a sobretensión nos equipos posteriores.

Os dispositivos de protección contra sobretensións funcionan nas tres situacións que se indican a continuación.

A. Condición normal (ausencia de sobretensión)

En caso de non existir condicións de sobretensión, o SPD non ten impacto no sistema e actúa como un circuíto aberto, permanece nun estado de alta impedancia.

B. Durante os aumentos de tensión

En caso de picos de tensión e sobretensións, o SPD pasa ao estado de condución e a súa impedancia diminúe.Deste xeito, protexerá o sistema desviando a corrente de impulso ao chan.

C. Volta ao funcionamento normal

Despois de que se descargou a sobretensión, o SPD volveu ao seu estado normal de alta impedancia.

Os dispositivos de protección contra sobretensións (SPD) son compoñentes esenciais das redes eléctricas.Non obstante, escoller un SPD axeitado para o seu sistema pode ser un problema difícil.

Tensión de operación continua máxima (UC)

A tensión nominal do SPD debe ser compatible coa tensión do sistema eléctrico para ofrecer unha protección adecuada ao sistema.Unha clasificación de tensión máis baixa dañará o dispositivo e unha clasificación máis alta non desviará correctamente os transitorios.

Tempo de resposta

Descríbese como o tempo de SPD reacciona aos transitorios.Canto máis rápido responda o SPD, mellor será a protección do SPD.Normalmente, os SPD baseados en díodos Zener teñen a resposta máis rápida.Os tipos cheos de gas teñen un tempo de resposta relativamente lento e os fusibles e os tipos MOV teñen o tempo de resposta máis lento.

Corriente de descarga nominal (In)

O SPD debe probarse cunha forma de onda de 8/20 μs e o valor típico para un SPD residencial de tamaño miniatura é de 20 kA.

Máxima corrente de descarga de impulso (Iimp)

O dispositivo debe ser capaz de manexar a corrente de sobretensión máxima que se espera na rede de distribución para garantir que non falla durante un evento transitorio e o dispositivo debe ser probado cunha forma de onda de 10/350 μs.

Tensión de sujeción

Esta é a tensión de limiar e por riba deste nivel de tensión, o SPD comeza a suxeitar calquera transitorio de tensión que detecte na liña eléctrica.

Fabricante e Certificacións

Seleccionar un SPD dun fabricante coñecido que teña certificación dunha instalación de probas imparcial, como UL ou IEC, é fundamental.A certificación garante que o produto foi examinado e supera todos os requisitos de rendemento e seguridade.

A comprensión destas pautas de tamaño permitirache seleccionar o mellor dispositivo de protección contra sobretensións para as túas necesidades e garantir unha protección eficaz contra sobretensións.

Os dispositivos de protección contra sobretensións (SPD) están deseñados para proporcionar protección fiable contra sobretensións transitorias, pero certos factores poden provocar o seu fallo.A continuación móstranse algunhas das razóns subxacentes detrás do fallo dos SPD:

1. Sobrecargas de enerxía excesivas

Unha das principais causas do fallo do SPD é a sobretensión, a sobretensión pode ocorrer debido a raios, sobretensións ou outras perturbacións eléctricas.Asegúrese de instalar o tipo correcto de SPD despois dos cálculos de deseño axeitados segundo a localización.

2.Factor de envellecemento

Debido ás condicións ambientais, incluíndo temperatura e humidade, os SPD teñen unha vida útil limitada e poden deteriorarse co paso do tempo.Ademais, os SPD poden verse prexudicados por frecuentes picos de tensión.

3.Problemas de configuración

Mal configurado, como cando un SPD configurado en estrella está ligado a unha carga que está conectada a través dun delta.Isto pode expoñer o SPD a voltaxes maiores, o que pode producir un fallo do SPD.

4.Fallo dos compoñentes

Os SPD conteñen varios compoñentes, como os varistores de óxido metálico (MOV), que poden fallar debido a defectos de fabricación ou factores ambientais.

5.Conexión a terra inadecuada

Para que un SPD funcione correctamente, é necesaria a conexión a terra.Un SPD pode funcionar mal ou converterse nun problema de seguridade se non está conectado a terra de forma incorrecta.