Coordinacion energetica descargadores de corriente de rayos y sobretensiones

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  • Publicado : 13 de diciembre de 2010
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PROTECCIÓN CONTRA CORRIENTE DE RAYO Y SOBRETENSIONES
COORDINACIÓN ENERGÉTICA ENTRE DESCARGADORES

Autor: J.Rubio Sánchez
Dehn Ibérica

Introducción:

No existen dispositivos o sistemas que puedan cambiar la naturaleza de la tormenta con el objetivo de impedir la descarga del rayo. El impacto directo o cercano del rayo sobre nuestra instalación, es peligroso para las personas,edificios y todo lo que se encuentra en el interior. Este es el motivo para acometer las medidas para la protección contra el rayo.

El rayo puede ocasionar pérdidas irreparables al ser un fenómeno de gran energía. La energía liberado por un rayo puede alcanzar cientos de mega-julios. En cambio solo son necesarios unos cuantos mili-julios para ocasionar daños irreversibles en los equiposeléctricos y electrónicos.

Las compañías de seguros revelan que las sobretensiones son la primera causa de daños y representan un grave peligro y pueden suponer pérdidas muy importantes, de coste por reposición o reparación de equipos, parada de la producción, interrupción de un servicio, pérdida de datos, etc.

La protección contra rayos y sobretensiones es una inversión que siempre resulta rentablepues tiene como destino la protección de las personas, de su trabajo, de las instalaciones y los equipos.

Y puesto que la seguridad es algo muy serio, a la hora de emprender las medidas de protección contra rayos y sobretensiones hay que ser muy riguroso y exigir las máximas garantías posibles. Desde este punto de vista, es necesario garantizar la coordinación energética entre dispositivos deprotección contra sobretensiones (a partir de ahora DPS) en nuestra instalación.

1. Causas de las sobretensiones

Las sobretensiones que deterioran e incluso destruyen los equipos eléctricos y electrónicos, tienen diferentes orígenes:

- Descarga de rayo:

- Descarga directa/cercana: se produce en la instalación a proteger, en sus inmediaciones o en alguno de los conductores que acceden ala misma. En estos casos se originan sobretensiones de alto valor por caída de tensión en la resistencia de toma de tierra, así como por efectos de inducción que se producen como consecuencia del campo electromagnético generado por el rayo.

- Descarga lejana: tienen lugar a gran distancia de la instalación (descargas en líneas de MT, descargas entre nubes…) y provocan la aparición desobretensiones de menor valor en la instalación a proteger.

- Procesos de conmutación: desconexión de cargas inductivas (bobinas, transformadores, motores…), encendido y rotura del arcos, disparo de fusibles…



Figura 1. Causas de las sobretensiones

2. Concepto de zonas de protección contra rayos

La protección contra rayos se basa en el concepto de zonas deprotección contra el rayo que se define en la norma UNE EN 62305-4 (IEC 62305-4). El volumen en el que quedan contenidos los sistemas eléctricos y electrónicos debe dividirse en zonas. Estas zonas son teóricamente volúmenes en los que la severidad del impulso electromagnético es compatible con el grado de aislamiento de los sistemas incluidos en ese volumen. Según se van estableciendo zonas éstasse caracterizan por una reducción en la severidad del impulso electromagnético. Las medidas de protección deben aplicarse en el cambio de zonas.

LPZ: Zona de protección
SPD=DPS



Figura 2. Concepto de zonas de protección según IEC 62305

Es importante destacar que en el cambio de zona se deben tener en cuenta todos los elementos conductores:

- Las líneas activas tales comoconductores eléctricos deben conectarse a través de descargadores de corriente de rayo o sobretensión.
- Esto último debe realizarse también con las líneas de señal.
- Por ejemplo, tuberías y conductos así como pantallas de cables deben conectarse directamente con el sistema equipotencial a la entrada de cada zona.

3. Principio de protección escalonada

La protección de las líneas de...
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