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SELECCIÓN DE DPSs EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE BAJA TENSIÓN ALTAMENTE EXPUESTOS A DESCARGAS ELÉCTRICAS ATMOSFÉRICAS
Carlos Alberto Avendaño A Henry Felipe Ibáñez O Helmuth E. Ortiz S.
Grupo de Protecciones Eléctricas de la Universidad Distrital- GIPUD Universidad Distrital “Francisco José de Caldas” Facultad Tecnológica Bogotá - Colombia

Resumen: Este articulo presenta una alternativa adicionala la metodología propuesta por la norma internacional IEC 61312 en lo referente a la selección de Dispositivos de Protección contra sobretensiones Transitorias “DPSs” en sistemas eléctricos de baja tensión altamente expuestos a un impacto directo de rayo; La propuesta plantea el uso de nuevas ecuaciones, las cuales se obtuvieron del análisis realizado a múltiples simulaciones hechas en EMTP/ATP.Palabras Clave: Rayo, Sobretensión, Dispositivos de Protección DPSs, EMTP/ATP

Abstract: The purpose of this paper is present additional alternatives to those presented in the international Standard IEC 61312, concerning the selection of SPDs for the Protection Zone LPZ1, for low Voltage AC power Circuits highly exposed to direct lightning impacts, through the use of the Software ATP and theinclusion of new equations obtained by simulation techniques.

Keywords: Lightning, Overvoltage, SPDs, EMTP/ATP

INTRODUCCIÓN Las instalaciones eléctricas, cuentan hoy en día con un grado de diversidad que involucran un gran número de sistemas como: redes de datos y comunicaciones, sistemas de control y regulación, los cuales son ahora parte integrante de nuestra vida, hasta el punto queparecería imposible no poder contar con ellos en la mayoría de procesos de producción, de los centros informáticos, en la construcción o la administración e incluso en el ámbito de la vida privada. En el corazón de tales instalaciones se encuentran circuitos electrónicos altamente integrados, que concentran en unos milímetros cuadrados miles de unidades funcionales distintas. Se esconde allí toda laefectividad de proceso, pero también la vulnerabilidad de la instalación.

Entre los factores de interferencia potenciales más peligrosos se encuentran las sobretensiones cuya importancia no se ha valorado suficientemente aún. Las perturbaciones atmosféricas (descargas eléctricas atmosféricas) o los procesos de conmutación en las redes eléctricas, pueden provocar gravísimos daños a equiposelectrónicos y eléctricos, a instalaciones eléctricas y de transporte de información o datos e incluso provocar muertes humanas, todo lo anterior agravándose con paros en producción, reposición de equipos, pérdidas de materia prima, entre otros. Para evitar tales problemas conviene tomar medidas preventivas en cuanto a seguridad. Para esto se deben evaluar el nivel de riesgo del sistema ante laeventualidad que un impacto de rayo ponga en peligro: Vidas humanas, procesos industriales, continuidad de servicios, etc. Donde el riesgo es mayor al 80%, se dice que es un sistema altamente expuesto y las medidas a implementar son especiales; Para estos sistemas se deben implementar Dispositivos de protección contra sobretensiones “DPSs capaces de evacuar a tierra corrientes parciales de rayo, al igualque limitar las sobretensiones a valores seguros, para evitar así el riesgo de incendio y el daño de equipo eléctrico y electrónico. Para sistemas con un nivel de riesgo menor al 80%1 se dice que son sistemas en los cuales la probabilidad que un rayo impacte directamente sobre el es mínima. Sin embargó

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La mayoría de las edificaciones son menores a este nivel

en dichos sistemas se debenimplementar DPSs que limiten las sobretensiones por inducción electromagnética [1].

1. ZONAS DE PROTECCIÓN CONTRA RAYOS. En casos de impactos directos en un sistema de protección externo contra rayos “SPE” la corriente generada se descarga hacia el sistema de puesta a tierra a través de las Múltiples acometidas de Servicios (Acometida eléctrica, ductos metálicos, cables de comunicación,...