Las
sobretensiones destruyen a menudo instalaciones y aparatos eléctricos y
electrónicos. Los daños no solo se limitan a las instalaciones industriales y
profesionales sino que también se extienden hasta los aparatos de uso diario en
el hogar.
Sin medida de protección eficaz contra sobretensiones hay que calcular altos
costos para reparación o nueva adquisición de los dispositivos afectados.
De
esta manera es comprensible que las medidas de protección para evitar destrucciones
debidas a sobretensiones resulten interesantes, tanto para el hogar como para
el campo industrial o profesional. Un concepto de protección eficaz contra
sobretensiones abarca los campos de la alimentación de corriente, instalaciones
telefónicas, instalaciones de antenas, instalaciones de recepción así como la
técnica de procesamiento de datos y de mando. Es importante que todos los
conductores que están conectados en un aparato se conecten con un descargador
de sobretensiones apropiado.
Considerando
el valor total a proteger, la instalación de aparatos de protección adecuados
se amortiza por regla general, al evitar tan solo una vez la destrucción de una
instalación electrotécnica o de un aparato.
Los aparatos de protección contra sobretensiones actúan no obstante múltiples
veces, siempre que los parámetros de potencia no sean sobrepasados, de manera
que el usuario obtiene un aprovechamiento esencialmente superior.
En toda industria moderna, donde
toda la maquinaria se mueve mediante energía eléctrica, los sistemas de
transmisión y distribución eléctrica que alimentan al conjunto se encuentran
sujetos a tensiones mucho mayores que la normal de servicio.
Por eso las líneas y los aparatos
del sistema tienen que estar construidos de manera que puedan soportar éstas,
sin perjuicio del funcionamiento normal, estas sobretensiones o tensiones
anormales tienen diferentes causas de origen, sus orígenes pueden ser
atmosféricos o internos, los internos se dan por las maniobras realizadas
dentro del sistema.
Sobretensiones
Se denomina sobretensión a todo aumento de tensión capaz de poner en
peligro el material o el buen servicio de una instalación eléctrica.
sobretensiones pueden producir descargas que,
además de destruir o averiar seriamente el material, también pueden ser la
causa de nuevas sobretensiones. Muchas veces, los peligros de las
sobretensiones no se deben solamente a su magnitud, sino también a la forma de
onda. Si se realizan correctamente la instalación y las líneas de conexión
están en buenas condiciones es poco probable que se produzcan
sobretensiones. Si, a pesar de todas las precauciones, en una instalación se
producen sobretensiones debe procurarse que descarguen a tierra lo más
rápidamente posible, por medio de los correspondientes dispositivos de
protección denominados, en general, descargadores
de sobretensión. Estas protecciones deben regularse a un factor de
sobretensión que sea menor que el grado de seguridad de la instalación pero
que, por otra parte, no se aproxime demasiado al valor de la tensión de
servicio ya que de lo contrario entraría muchas veces en funcionamiento
haciendo inestables las condiciones de la instalación. Las sobretensiones se
producen tanto en instalaciones de baja como de alta tensión aunque, generalmente,
en las primeras tienen menos importancia que en las últimas, debido a que en
las instalaciones de alta tensión las propias condiciones de funcionamiento y
de aislamiento favorecen la aparición de sobretensiones.
Muchas
veces es posible calcular el factor de sobretensión y, por lo tanto, prever la
magnitud de las posibles sobretensiones que pueden presentarse en la
instalación.
Las
sobretensiones pueden producir descargas que, además de destruir o averiar
seriamente el material, también pueden ser la causa de nuevas sobretensiones.
Muchas veces, los peligros de las sobretensiones no se deben solamente a su
magnitud, sino también a la forma de onda. Si se realizan correctamente la
instalación y las líneas de conexión están en buenas condiciones es poco
probable que se produzcan sobretensiones. Si, a pesar de todas las
precauciones, en una instalación se producen sobretensiones debe procurarse que
descarguen a tierra lo más rápidamente posible, por medio de los
correspondientes dispositivos de protección denominados, en general, descargadores de sobretensión. Estas
protecciones deben regularse a un factor de sobretensión que sea menor que el
grado de seguridad de la instalación pero que, por otra parte, no se aproxime
demasiado al valor de la tensión de servicio ya que de lo contrario entraría
muchas veces en funcionamiento haciendo inestables las condiciones de la
instalación. Las sobretensiones se producen tanto en instalaciones de baja como
de alta tensión aunque, generalmente, en las primeras tienen menos importancia
que en las últimas, debido a que en las instalaciones de alta tensión las propias
condiciones de funcionamiento y de aislamiento favorecen la aparición de
sobretensiones.
Las tensiones anormales o
sobretensiones pueden clasificarse, según su origen, en dos grupos: las
sobretensiones internas y las atmosféricas.
Generalidades
Las
sobretensiones transitorias se originan como consecuencia de descargas de
rayos, maniobras de conmutación en circuitos eléctricos y descargas
electrostáticas. La energía que aporta la descarga de un rayo no puede ser
soportada por la más robusta construcción de una alimentación de baja tensión
de un edificio ni por una instalación industrial, sin medidas de protección
mediante descargadores de corrientes de rayo y descargadores de sobretensiones.
Las sobretensiones actúan temporalmente en el lapso de millonésimas de segundo.
A pesar de todo, estas tensiones, a menudo sumamente altas, destruyen circuitos
electrónicos o el aislamiento entre las pistas de circuitos impresos.
Aunque
un aparato eléctrico o electrónico haya aprobado el ensayo de resistencia a
tensiones eléctricas, aún no está en condiciones para poder soportar, sin
destrucción, todos las acciones ambientales en cuanto a la compatibilidad
electromagnética.
Para
evitar que las sobretensiones puedan destruir instalaciones eléctricas, todos
las interfases en peligro como entrada de señales y alimentaciones de baja
tensión tienen que conectarse con aparatos de protección contra sobretensiones.
Según
el caso de aplicación, se disponen componentes como, descargadores de arco,
descargadores gaseosos, varistores y diodos supresores de manera individual o
combinados en un circuito, ya que los componentes se diferencian en los datos
de derivación y limitación. Con la denominación “círculo de protección eficaz”
(fig. 1) se especifica una medida completa para protección contra
sobretensiones.
La
instalación o aparato a proteger tiene que incluirse dentro de un círculo de
protección imaginario, tal como representa la figura. En todos los puntos de
corte “línea – círculo de protección” tienen que instalarse aparatos de
protección contra sobretensiones que correspondan a los datos nominales del
tipo de circuito o a la interfase del aparato a proteger correspondiente. De
esta manera, la zona interior del círculo de protección queda protegida de
forma que no es posible un acoplamiento de sobretensiones desde el
exterior.
