Parámetros clave y estándares de prueba de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD).
Dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD): Dispositivo utilizado para limitar sobretensiones transitorias y desviar corrientes de sobretensión. Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) se emplean principalmente en sistemas de distribución de baja tensión y sistemas de información para proteger contra sobretensiones por rayos, sobretensiones de conmutación, pulsos electromagnéticos de rayos (LEMP) e interferencias electromagnéticas (EMI). Para la protección del lado de alta tensión contra dichas sobretensiones, se utilizan descargadores de sobretensión.
I. Parámetros clave de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD)
1. Tensión máxima de funcionamiento continuo (Uc): El valor Uc es la tensión máxima eficaz (RMS) o de CC que se puede aplicar de forma continua al modo de protección del SPD. Este valor corresponde esencialmente a la tensión nominal del SPD. El valor Uc afecta tanto a la vida útil del SPD como a su nivel de protección de tensión. Seleccionar un valor Uc más alto puede prolongar la vida útil del producto, pero también aumentará la tensión residual, lo cual es perjudicial para el equipo protegido.
2. Corriente de descarga nominal (pulg.)Corriente pico de una onda de corriente de 8/20 μs que el SPD puede soportar. Este parámetro se utiliza para las pruebas de Clase II y también sirve como criterio de preacondicionamiento para las pruebas de Clase I y II. Las normas SPD definen una serie de valores In, y los fabricantes seleccionan un nivel In apropiado para la prueba. Una vez que el SPD supera la prueba, su valor In se designa oficialmente como el nivel seleccionado.
3. Corriente de descarga máxima (Imax) en pruebas de clase II: Corriente máxima de una onda de corriente de 8/20 μs que el SPD puede soportar. Si bien la definición es similar a la de In, las normas SPD establecen series separadas para In e Imax, donde Imax > In para la misma clase. Superar una prueba con un nivel de In determinado no garantiza que el SPD la supere con el nivel de Imax correspondiente, ya que las condiciones de prueba (magnitud de la corriente y número de impulsos) difieren.
4. Corriente de impulso (Iimp): La capacidad del SPD para soportar una onda de corriente de rayo de 10/350 μs se caracteriza por dos parámetros: corriente pico (Ipeak) y carga (Q). Este parámetro se utiliza para las pruebas de Clase I.
5. Nivel de protección de voltaje (hacia arriba): También conocida como tensión residual, se refiere a la tensión en el dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) cuando una forma de onda específica de corriente pico fluye a través de él después de su activación. Up debe ser inferior a la tensión de resistencia del equipo protegido. La norma GB50343-2012 *Código técnico para la protección contra rayos de sistemas electrónicos de información en edificios* especifica los niveles de tensión de resistencia al impulso para las diferentes etapas de los sistemas de distribución de baja tensión. La tensión de resistencia al impulso nominal del equipo (Uw), proporcionada por el fabricante, indica su capacidad de aislamiento contra sobretensiones. Por lo tanto, la selección del SPD debe garantizar que Up
II. Pruebas relevantes para dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD)
Las secciones anteriores mencionan las pruebas de Clase I y Clase II. A continuación se detallan las metodologías de las pruebas:
1. Prueba de Clase I: Realizado con corriente de descarga nominal (In), un impulso de voltaje de 1,2/50 μs y corriente de impulso máxima Iimp (onda de corriente de rayo de 10/350 μs). Si la carga transferida en 10 ms es Q, la corriente pico Ipeak = 0,5Q.
2. Prueba de Clase II: Realizado utilizando una corriente de descarga nominal (In), un impulso de voltaje de 1,2/50 μs y una corriente de descarga máxima Imax (onda de corriente de 8/20 μs).
3. Prueba de Clase III: Se lleva a cabo utilizando una onda combinada, definida como una tensión de circuito abierto (Uoc) de 1,2/50 μs y una corriente de cortocircuito (Isc) de 8/20 μs generadas por un generador de onda combinada de 2 Ω.
Estas categorías de prueba no son jerárquicas y, por lo tanto, no se pueden comparar directamente. Los fabricantes pueden elegir cualquier clase de prueba para la validación. Sin embargo, en el diseño eléctrico de edificios, la selección de dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) probados bajo la Clase I o la Clase II debe cumplir con:
IEC 61024: Se refiere a la protección de seguridad de las personas contra los rayos en los edificios, abarcando la selección de los niveles de protección del sistema de protección contra rayos (SPR).
IEC 61312: Aborda la protección contra los pulsos electromagnéticos de los rayos (LEMP, por sus siglas en inglés), incluidos los requisitos para el blindaje de los edificios, la puesta a tierra y la conexión equipotencial.
IEC 62305: Proporciona directrices para el diseño de sistemas de protección contra rayos, consolidando los principios generales y los requisitos para dicha protección.
