CAUSAS Y EFECTOS DE LAS SOBRETENSIONES TRANSITORIAS Y CÓMO PROTEGER LAS INSTALACIONES

Introducción

Los cuadros de acometida son puntos críticos en la infraestructura eléctrica de cualquier edificio o instalación. Son el punto de conexión entre la red de suministro eléctrico y los cuadros secundarios que conectan con el equipamiento. Sin embargo, estos cuadros también son vulnerables a sobretensiones transitorias que pueden tener un impacto perjudicial en la integridad de los equipos y en la continuidad del suministro eléctrico.

Lo mismo ocurre con las aplicaciones residenciales donde múltiples dispositivos esenciales en nuestra vida cotidiana se encuentran expuestos a sobretensiones que ponen en riesgo su vida útil y, en algunos casos, la seguridad de nuestro hogar.

Dentro del sector terciario, e incluso residencial, encontramos que cada vez son más populares   las instalaciones fotovoltaicas y los puntos de recarga de vehículos eléctricos. Estas instalaciones están igual de expuestas a los desperfectos anteriormente citados, pero, además, las sobretensiones pueden afectar a su rendimiento y a la seguridad de la inversión.

Causas de las sobretensiones transitorias

Las sobretensiones transitorias, también conocidas como picos de tensión, son incrementos momentáneos en el voltaje de la red eléctrica. Estas sobretensiones pueden tener varias causas, entre las que se incluyen:

Descargas atmosféricas: los rayos que impactan en las cercanías de una instalación.

Maniobras de conmutación: cambios durante la operación de interruptores, transformadores y otros equipos de la red eléctrica.

Conexión y desconexión de cargas: el inicio o la detención de cargas pesadas, como motores eléctricos, pueden provocar sobretensiones transitorias.

Condiciones anormales en la red: cortocircuitos y otros problemas en la red de suministro.

Efectos de las sobretensiones transitorias

Las sobretensiones transitorias pueden causar daños graves en los cuadros de acometida y los equipos conectados. Algunos de los efectos adversos incluyen:

Daños en el equipamiento de edificios y hogares: los dispositivos electrónicos y eléctricos son particularmente sensibles a las sobretensiones. Pueden sufrir daños inmediatos o una degradación progresiva que reduce su vida útil.

Interrupciones del suministro eléctrico: las sobretensiones pueden provocar interrupciones momentáneas o prolongadas en el suministro eléctrico.

Protección de la inversión: muchas instalaciones, como es el caso de las aplicaciones solares o de los puntos de recarga, requieren inversiones significativas. La protección contra sobretensiones ayuda a prolongar su vida útil y a evitar costosas reparaciones.

Protección contra sobretensiones

La protección contra sobretensiones transitorias es fundamental para garantizar la fiabilidad de cuadros e instalaciones eléctricas. A continuación, repasamos alguno de los puntos clave para una correcta protección:

Protectores contra sobretensiones: la instalación de dispositivos de protección contra sobretensiones transitorias (SPD) derivan las sobretensiones a tierra, evitando que lleguen a los equipos sensibles.

Conexión a tierra efectiva: una adecuada conexión a tierra reduce el riesgo de daños por sobretensiones, ya que proporciona un camino seguro para la dispersión de la energía.

Mantenimiento regular: inspeccionar y mantener los cuadros eléctricos y los sistemas de protección es fundamental para asegurar su funcionamiento adecuado.

Protectores contra sobretensiones Chint

Chint ofrece descargadores de sobretensiones transitorias que proporcionan una protección segura en cualquier tipo de redes. Para garantizar su correcto funcionamiento es importante saber dónde instalar cada uno de ellos:

Protecciones de tipo fino (Tipo 3): la serie NU6-III proporciona la última capa de protección en el punto más cercano al equipamiento sensible.

Protección media o general (Tipo 2): los SPDs del tipo 2, son las más extendidos en cuadros y aplicaciones eléctricas. En la mayoría de los casos son obligatorios a nivel normativo, tanto en cuadros generales, como en pequeños cuadros de vivienda. La serie NU6-II abarca desde la protección más común de 40kA en Imax (8/20µs) hasta llegar incluso a valores de 100kA. La serie NXU-II, ofrece un valor de Imax=20kA y se presenta en un formato estrecho ideal para cuadros pequeños. Los puntos de recarga también necesitan de la protección contra sobretensiones transitorias de tipo 2.

Igualmente, los SPDs de Tipo 2, son obligatorios en instalaciones solares, cerca del inversor y también de los paneles. Así mismo, dependiendo del recorrido de los cables, será necesario o no colocar más dispositivos de protección en la instalación. Hay que señalar que, al hablar de inversores y paneles solares, estamos contemplando el uso de dispositivos capaces de trabajar con corrientes continuas (DC), tales como los que se incluyen en la serie Ex9UEP-PV, capaces de trabajar con corrientes nominales entre 600 y 1500V DC.

Protección alta o crítica (Tipo 1): la protección más robusta y necesaria en cuadros de suministro de compañía. Cuando ésta no pueda instalarse, los cuadros de acometida deberán contar con conjuntos Tipo 1+2 que proporcionarán la protección necesaria para que las sobretensiones no puedan trasladarse al resto de cuadros. La colocación de SPDs del tipo 1+2, y la posterior instalación de dispositivos de protección del tipo 2, efectuarán lo que se conoce como una ‘protección en cascada’. En el catálogo de Chint se encuentra la serie Ex9UEP1+2 con Iimp (10/350µs) de 12,5kA o de 25kA, capaces de entregar protección muy robusta en instalaciones críticas para el suministro eléctrico.

Conclusión

Las sobretensiones transitorias son un riesgo real en los cuadros de acometida y su impacto puede ser costoso y perjudicial. La implementación de medidas de protección y prevención es crucial para garantizar un suministro eléctrico confiable y la integridad de los equipos. La inversión en dispositivos de protección y un mantenimiento adecuado son pasos importantes para mitigar los efectos de las sobretensiones y favorecer la continuidad de la operación eléctrica.