Introducción

La descarga del rayo sobre cualquier cable conductor, tanto en las líneas eléctricas, como en líneas de datos, provocan transitorios que se caracterizan por su corta duración, crecimiento rápido y valores de cresta muy elevados (hasta varias centenas de kV).

La descarga de un rayo se propaga en un radio de varios < kilómetros y su dispersión en la tierra eleva su potencial, induciendo fuertes sobretensiones en los cables subterráneos y aumentando la tensión en las tomas de tierra.

El rayo no es el único causante de sobretensiones transitorias, también lo son:

  • Grandes conmutaciones de compañía eléctrica.
  • Conmutaciones de maquinaria de gran potencia.
  • Descargas electrostáticas.

En una instalación eléctrica todos los conductores que acceden desde el exterior son susceptibles de facilitar el camino a las sobretensiones transitorias, provocando así perturbaciones en la alimentación de todos los sistemas conectados.

Las sobretensiones producidas por fenómenos atmosféricos llegan hasta las instalaciones de tres formas:

El rayo puede caer directamente en las líneas aéreas, propagándose la sobretensión a la largo de varios kilómetros. La sobretensión acaba llegando al usuario y derivándose a tierra a través de sus equipos produciéndoles averías o su total destrucción.

La radiación emitida por el impacto del rayo sobre un objeto (poste, árbol, pararrayos, etc.) próximo a líneas eléctricas o telefónicas, induce corrientes transitorias en éstas, transmitiéndolas al interior de nuestras instalaciones provocando averías o destrucción de los equipos conectados.

Cuando un rayo cae directamente al suelo o a través de una estructura conectada a tierra (puede ser un poste eléctrico, un pararrayos, etc.) la corriente de la descarga del rayo puede elevar el potencial del tierra varios miles de Voltios como consecuencia de la corriente que circula por el terreno.

MODOS DE PROPAGACIÓN :

Modo común o asimétrica:
Perturbaciones entre un conductor activo y el tierra (fase-tierra o neutro-tierra), con riesgo de perforación dieléctrica.

Modo diferencial o simétrica:
Perturbaciones entre conductores activos, (fase-fase o fase-neutro), especialmente peligrosas para los equipos informáticos.

 

Un protector actúa como un interruptor controlado por tensión. Si la tensión es mayor que la nominal de la línea a proteger, el protector pasa a baja impedancia y deriva a tierra. En estado normal el protector está en alta impedancia y es transparente a la instalación.

EL PROTECTOR IDEAL

El protector ideal, debe derivar toda la intensidad máxima (Imax) generada por la sobretensión y que en sus extremos la tensión residual (Ures) sea menor que la soportada por el equipo a proteger.

En la práctica NO EXISTE un protector discreto que cumpla ambos criterios.

Conseguir alto poder de descarga y bajo valor de tensión residual en un mismo protector es irrealizable, por lo que la utilización de un único protector no asegura la protección de toda la instalación donde existan equipos eléctricos muy sensibles. Para ello debemos colocar 2 o más protectores de forma coordinada.

El primer paso (P1) se debe seleccionar para conseguir el mayor poder de descarga (Imax) posible.

Los secundarios, dependiendo de valor de Up requerido, estarán en las distribuciones de las líneas más sensibles y lo más cerca posible de los equipos a proteger.

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