Cómo elegir correctamente un protector contra sobretensiones (SPD).

¿En cuántas categorías se pueden dividir los protectores contra sobretensiones?

Tipo 1 (Tipo de conmutación de voltaje)

• Función:
  Se utiliza principalmente para descargar grandes corrientes (forma de onda de 10/350 μs) procedentes de rayos directos o inducidos.
  Normalmente se aplica en la entrada principal de distribución eléctrica de los edificios (zona de transición de LPZ0 a LPZ1).
• Principio de funcionamiento:

Alta impedancia en estado normal: 

Cuando no hay sobretensión, el SPD permanece en un estado de alta impedancia, sin afectar al circuito.
Baja impedancia al activarse:

Cuando la tensión de sobretensión supera el umbral (por ejemplo, 4 kV), el tubo de descarga de gas interno (GDT) o el espacio de chispa se rompe, formando una trayectoria de baja impedancia para descargar instantáneamente corrientes de decenas de kA.
Extinción posterior del arco: Una vez que la sobretensión se disipa, el GDT recupera un estado de alta impedancia mediante su mecanismo de autorrecuperación.

• Componentes principales:

Tubo de descarga de gas (GDT):Conduce mediante la ionización de un gas inerte.
Brecha de chispa:Se descarga mediante ruptura dieléctrica por aire, con una gran capacidad de manejo de corriente (puede superar los 100 kA).

Tipo 2 (Tipo limitador de voltaje)

• Función:

Protege contra rayos inducidos y sobretensiones de conmutación (forma de onda de 8/20 μs).

Se utiliza en paneles de distribución.

• Principio de funcionamiento:

Característica de impedancia no lineal: 

Cuando aumenta la tensión de sobretensión, la impedancia del varistor interno (MOV) cae bruscamente, limitando la tensión a un nivel seguro (por ejemplo, Up ≤ 1,5 kV).

Descarga continua: 

El varistor puede descargar repetidamente corrientes moderadas (20–40 kA), pero las corrientes elevadas pueden degradar su rendimiento.

• Componente principal:

Varistor de óxido metálico (MOV):Dispositivo semiconductor sensible al voltaje, compuesto por partículas de óxido de zinc (ZnO).

Tipo 3 (Protección combinada o fina)

• Función

Respuesta rápida:Utiliza diodos TVS o combinaciones MOV+TVS con un tiempo de respuesta ≤1ns.

Tensión de sujeción ultrabaja (por ejemplo, Up ≤ 0,8 kV), lo que garantiza la seguridad de los equipos sensibles.

Componente principal:

Diodo de supresión de voltaje transitorio (TVS):Aprovecha el efecto de avalancha de la unión PN para una respuesta extremadamente rápida, pero tiene una capacidad de manejo de corriente limitada (

Elegir el dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) adecuado es fundamental. ¿Cómo seleccionar el correcto para cada situación?

1.Definir los requisitos de protección

1.1 Identificar las fuentes de sobretensión

Impacto directo de un rayo (por ejemplo, impacto en un edificio):  Requiere un SPD de tipo 1 (forma de onda de 10/350 μs).

Rayos inducidos o sobretensiones de conmutación (por ejemplo, fluctuaciones de la red, arranque/parada de equipos): Requiere un SPD de tipo 2 o tipo 3 (forma de onda de 8/20 μs).

1.2 Determinar las zonas de protección (ZPP)

Zona LPZ0 → LPZ1 (por ejemplo, entrada de potencia principal):

 SPD híbrido tipo 1 o tipo 1+2.

Zona LPZ1 → LPZ2 (por ejemplo, panel de distribución de piso):

SPD tipo 2.

Zona LPZ2 → LPZ3 (por ejemplo, zona de acceso al equipo):

SPD de tipo 3 o de precisión.

2.Selección de parámetros clave

2.1Tensión máxima de funcionamiento continuo (Uc)

2.1.1 Debe ser superior a la tensión nominal del sistema (por ejemplo, para un sistema de 385 V, seleccione Uc ≥ 385 V).

2.2.2 Considerar las fluctuaciones de la red (±10~20%).

2.2Nivel de protección contra sobretensión (hacia arriba)

2.2.1 Lower Up proporciona mejor protección, pero debe coincidir con la tensión de resistencia del equipo protegido.

2.2.2 Regla general: Up ≤ 80% de la tensión de resistencia del equipo (por ejemplo, si el equipo puede soportar 2,5 kV, elija Up ≤ 2,0 kV).

2.3 Capacidad de manejo de corriente (in / Imax)

• Tipo 1: En ≥ 12,5 kA (forma de onda de 10/350 μs).
• Tipo 2: Panel de distribución principal: Imax ≥ 40 kA (8/20 μs).

Panel de subdistribución: Imax ≥ 20 kA (8/20 μs).

• Tipo 3: En ≥ 5kA (onda de combinación).

2.4 Tiempo de respuesta

DTP estándar: ≤25 ns.

Para equipos de precisión, elija opciones más rápidas (por ejemplo, diodos TVS, ≤1 ns).

3.Selección por escenario de aplicación

3.1Sistemas de suministro de energía

3.1.1 Panel de distribución principal: SPD híbrido tipo 1+2 (por ejemplo, Imax = 100kA, Up ≤ 2,5kV).

3.1.2 Panel de subdistribución: SPD tipo 2 (por ejemplo, Imax = 40 kA, Up ≤ 1,8 kV).

3.1.3 Extremo del equipo: SPD tipo 3 o montado en enchufe (por ejemplo, Up ≤ 1,2 kV).

3.2 Líneas de señalización/comunicación

3.2.1 Utilice protectores de señal específicos (SPD) que coincidan con los tipos de interfaz (por ejemplo, RJ45, RS485).

Presta atención a la velocidad de transmisión y a la pérdida de inserción (si utilizas una red Gigabit, elige un modelo compatible con alta frecuencia).

3.3 Sistemas fotovoltaicos/de corriente continua

Seleccione protectores contra sobretensiones de CC con Uc ≥ 1,2 × tensión máxima del sistema.