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Una tensión … sin tensiones Protección contra sobretensiones.

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Presentación del tema: "Una tensión … sin tensiones Protección contra sobretensiones."— Transcripción de la presentación:

1 una tensión … sin tensiones Protección contra sobretensiones

2 Una tensión … con pocas tensiones Nuevos tiempos, ¿nuevos conceptos?, ¿nuevas necesidades …?

3 De lo que son, de lo que representan, de la forma de protegerse … y de aspectos normativos ¿ De qué vamos a hablar ? las sobretensiones

4 ¿ O prefiero sustituir las instalaciones y los equipos averiados después de una sobretensión ? ¿ Me interesa proteger las instalaciones y sus equipos eléctricos y electrónicos frente a las sobretensiones ? Mas vale prevenir que lamentar La nueva reglamentación aporta nuevas prescripciones en cuanto a sobretensiones Reflexiones…

5 RBT-02.Art RBT-02. Art Instalaciones interiores o receptoras Los sistemas de protección para las instalaciones de baja tensión impedirán los efectos de las sobreintensidades y sobretensiones que por distintas causas cabe prever en las mismas y resguardarán a sus materiales y equipos de las acciones y efectos de los agentes externos ITC-09ITC-17 ITC-23 ITC-25 … + ITC-09… + ITC-17… + ITC-23… + ITC-25

6 Es un aumento de la tensión… ¿nominal? ¿Que es una sobretensión? ¿ Tensión eficaz, instantánea, de cresta ? ¿ Las fases, el neutro, respecto a tierra ? ¿ Horas, minutos, segundos, mseg., seg. ? ¿ A 50 Hz, a kHz, a MHz ? … ¿ Aumentan de repente o poco a poco ? ¿ Están relacionadas con otros problemas, huecos de tensión, resonancias,… ? ¿ Implican deformación de la onda ?

7 Sobretensiones, tipos: Sobretensión transitoria Sobretensión temporal, permanente o a 50 Hz Aparece un impulso Aumenta la tensión

8 Evolución de la compatibilidad electromagnética (CEM) Inmunidad a la perturbación Grado de perturbación

9 Equipos afectados De todo tipo; eléctricos y electrónicos Daños en los equipos Mal funcionamiento Envejecimiento prematuro Destrucción Sobretensiones transitorias

10 Fundamentalmente por la inductancia de las instalaciones Origen de las perturbaciones: Rayo Maniobras eléctricas y de conmutación; aperturas o cierresde interruptores, arranque de motores, conmutación de cargas inductivas, etc. Parásitos; ciertos equipos emisores de frecuencias industriales, tales como soldadura eléctrica, hornos de arco, motores, condensadores, etc. Acoplamientos; líneas eléctricas (aéreas y subterráneas), líneas de conmutación (aéreas y subterráneas), líneas de transmisión de datos, tomas de tierra, … Origen de las perturbaciones: Rayo Maniobras eléctricas y de conmutación; aperturas o cierresde interruptores, arranque de motores, conmutación de cargas inductivas, etc. Parásitos; ciertos equipos emisores de frecuencias industriales, tales como soldadura eléctrica, hornos de arco, motores, condensadores, etc. Acoplamientos; líneas eléctricas (aéreas y subterráneas), líneas de conmutación (aéreas y subterráneas), líneas de transmisión de datos, tomas de tierra, … Caída directa en equipos eléctricos o en zonas próximas Caída indirecta en zonas alejadas pero que inducen intensos campos eléc. Caída directa en equipos eléctricos o en zonas próximas Caída indirecta en zonas alejadas pero que inducen intensos campos eléc. Sobretensiones transitorias

11 … se pueden generar de tres formas: Conducida: Cuando un rayo cae directamente en una línea aérea. La energía del rayo eleva el potencial de la línea, se puede propagar a lo largo de kilómetros. Inducida: Cuando el rayo cae en la proximidad de una línea eléctrica.El campo magnético producido por la intensa descarga de corriente, genera por inducción electromagnética, un pico de sobretensión que se puede propagar varios kilómetros. Por elevación del potencial de tierra: Cuando un rayo cae a tierra o cae en un pararrayos que lo deriva a tierra. La fuerte intensidad hace aumentar el potencial de tierra, y en consecuencia, la toma de tierra puede alcanzar varios miles de Voltios. Sobretensiones transitorias de origen atmosférico

12 Un paréntesis Protección contra el rayo Normas UNE y UNE Normas UNE y UNE (no son normas de referencia en el RBT) Un paréntesis Protección contra el rayo Normas UNE y UNE Normas UNE y UNE (no son normas de referencia en el RBT) + … C. T. E. …

13 Los daños que provocan las sobretensiones dependen de la forma de onda que les acompaña t Sobretensiones transitorias

14 t Tiempo de crecimiento; es muy rápido, afecta a algunos componentes como tiristores y triacs Duración del Impulso; una larga duración avería a la mayor parte de los componentes Valor de cresta; muy superior al valor admisible de condensadores, diodos y semiconductores en general La forma de onda viene definida por tres parámetros Sobretensiones transitorias

15 tiempo (μs) Onda t M / t D t M = tiempo de crecimiento t D = duración (μs) 90 % 30 % 10 % 50 % Para una ONDA DE TENSIÓN: t M = 1,67 (t 90 – t 30 ) t D = t 50 – t 30 Para una ONDA DE INTENSIDAD: t M = 1,25 (t 90 – t 10 ) t D = t 50 – t 10 Ejemplos de Ondas Normalizadas: ONDA DE TENSIÓN: 1,2 / 50 ONDA DE INTENSID.: 8 / 20 IMPULSOS t 50 t 10 t 30 t 90 ONDA DE INTENSID.: 10 / 350 Tensión o Intensidad Sobretensiones transitorias

16 Distintos tipos de impulsos t Impulsos tipo rayo < 100 s Conmutaciones en redes < 1 ms el 30% el 70% Sobretensiones transitorias

17 Tipos básicos, según el modo de propagación Fases Neutro Fases Neutro Modo COMÚN o ASIMÉTRICA Modo DIFERENCIAL o SIMÉTRICA U U Las sobretensiones se producen entre los conductores activos y Tierra [ Fases-Tierra o Neutro-Tierra ] Las sobretensiones se producen entre los propios conductores activos [ Fase-Fase o Fase-Neutro ] Sobretensiones transitorias

18 Funcionamiento de la protección Sobretensiones transitorias

19 Funcionamiento de la protección

20 Sobretensiones transitorias Funcionamiento de la protección

21 ¿Qué tipos de descargadores hay? Fundamentalmente hay dos tipos: DESCARGADORES DE GAS, DE AIRE, DE CORRIENTE DE RAYO, VIAS DE CHISPAS,… LIMITADORES DE SOBRETENSIÓN, DESCARGADORES DE VARISTORES, RECORTADORES DE ONDA, SUPRESORES DE SILICIO O SELENIO, DESCARGADORES DE CARBÓN, DIODOS ZENER, … Cada uno de los dos tipos, gestiona de distinta forma los impulsos de sobretensión Sobretensiones transitorias

22 Parámetros de los protectores contra sobretensiones U c TENSIÓN MÁXIMA DE SERVICIO. Es la que puede soportar de forma permanente (tensión de la red) I n CORRIENTE NOMINAL DE DESCARGA. Corriente de pico (onda 8/20), que soporta 15 veces el protector I máx CORRIENTE MÁXIMA DE DESCARGA (Clase II). Corriente de pico (onda 8/20), que soporta UNA SOLA VEZ el protector I imp CORRIENTE DE IMPULSO (Clase I). Corriente de pico (onda 10/350), que soporta UNA SOLA VEZ el protector U p TENSIÓN DE PROTECCIÓN. Tensión residual en bornes del protector La que pueden soportar las cargas que se quieren proteger Sobretensiones transitorias

23 INSTALACIONES INTERIORES O RECEPTORAS PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES

24 TIPOS DE INSTALACIONES EN EL RBT Instalación receptora Exterior Zonas comunes RED DE DISTRIBUCIÓN INSTALACIÓN DE ENLACE INSTALACIÓN INTERIOR Empresa distribuidora Conservación Mantenimiento Propiedad del usuario Conservación Mantenimiento Usuario receptor Conservación Mantenimiento

25 TIPOS DE INSTALACIONES EN EL RBT Exterior RED DE DISTRIBUCIÓN INSTALACIÓN DE ENLACE INSTALACIÓN INTERIOR Empresa distribuidora Conservación Mantenimiento Propiedad de un único usuario Conservación Mantenimiento Instalación receptora

26 DIFERENCIAS CARLOS LÓPEZ BUENO RED DE DISTRIBUCIÓN INSTALACIÓN DE ENLACE INSTALACIÓN INTERIOR

27 Es preciso distinguir dos tipos de sobretensiones transitorias: Las producidas como consecuencia de la descarga directa del rayo. Las debidas a la influencia de la descarga lejana del rayo, conmutaciones de la red, defectos en la red, efectos inductivos, capacitivos, etc. Ésta ITC NO TRATA la descarga directa del rayo Sobretensiones transitorias

28 Descripción de las categorías Para equipos muy sensibles a las sobretensiones, destinados a ser conectados a instalación fija Para equipos destinados a ser conectados a una instalación eléctrica fija Para equipos y materiales que forman parte de la instal. eléc. fija y a otros equipos que se requiere alta fiabilidad Para equipos y materiales que se conecten en el origen o muy próximos al mismo, aguas arriba del cuadro de distr. CATEGORÍA IV: CATEGORÍA III: CATEGORÍA II: CATEGORÍA I: Sobretensiones transitorias

29 Mediante una adecuada selección de la categoría, se puede lograr la COORDINACIÓN DEL AISLAMIENTO del conjunto, reduciendo el riesgo de fallo a un nivel aceptable La categoría indica la tensión soportada a la onda de choque de sobretensión La categoría determina el valor límite máximo de la tensión residual que dañaría… Basta Media Fina Sobretensiones transitorias están concebidas como una estrategia para conseguir una protección en cascada, que integra tres niveles de protección :

30 Descripción de las categorías Para equipos muy sensibles a las sobretensiones, destinados a ser conectados a instalación fija Para equipos destinados a ser conectados a una instalación eléctrica fija Para equipos y materiales que forman parte de la instal. eléc. fija y a otros equipos que se requiere alta fiabilidad Para equipos y materiales que se conecten en el origen o muy próximos al mismo, aguas arriba del cuadro de distr. CATEGORÍA IV: CATEGORÍA III: CATEGORÍA II: CATEGORÍA I: Sobretensiones transitorias Protección escalonada

31 Protección contra corrientes de rayo Protección general contra sobretensiones en BT Protección contra sobretensiones para equipos sensibles Tipos de descargadores, niveles Sobretensiones transitorias

32 Situación controlada - Cuando una instalación se alimenta o incluye una línea aérea, desnuda o aislada, se considera necesario una protección contra sobretensiones de origen atmosférico en el origen de la instalación - También se considera Sit. Controlada aquélla Sit. Natural que por continuidad del servicio, valor económico de los equipos, pérdidas irreparables... Situación natural - Cuando se prevé un bajo riesgo, se considera suficiente la resistencia a sobretensiones de los equipos - Cuando la instalación se alimenta desde una red subterránea o aérea apantallada… Sobretensiones transitorias … dos tipos de situaciones

33 Resumen, es obligatorio instalar protecciones contra sobretensiones transitorias; Si la alimentación en BT es total o parcialmente aérea Si de la instalación sale alguna línea aérea Si el edificio (o uno próximo), tiene pararrayos Si el riesgo de averías puede suponer pérdidas irreparables Si es muy necesaria la continuidad del servicio Si es elevado el valor económico de los equipos En los demás casos es solamente MUY recomendable Sobretensiones transitorias

34 Guía de aplicación de ITC-23 ¿ ?

35 Sobretensiones temporales, o permanentes, oa 50 Hz

36 Sobretensiones, tipos: Sobretensión transitoria Sobretensión temporal, permanente o a 50 Hz Aparece un impulso Aumenta la tensión

37 RBT-02. Art Instalaciones interiores o receptoras Los sistemas de protección para las instalaciones de baja tensión impedirán los efectos de las sobreintensidades y sobretensiones que por distintas causas cabe prever en las mismas y resguardarán a sus materiales y equipos de las acciones y efectos de los agentes externos ITC-09ITC-17 ITC-23 ITC-25 … + ITC-09… + ITC-17… + ITC-23… + ITC-25 Sobretensiones temporales

38 Las sobretensiones temporales, también llamadas sobretensiones permanentes, o sobretensiones a frec. industrial, se producen no solo por corte del neutro en cualquier punto de la RED DE DISTRIBUCIÓN, en cualquier punto de INSTALACIÓN DE ENLACE, o en cualquier punto de la INSTALACIÓN INTERIOR O RECEPTORA, sino también por conexión o desconexión de un GRAN CONSUMO, conexión o desconexión de CONDENSADORES, … Sobretensiones temporales

39 Los protectores contra sobretensiones transitorias tienen que disipar la energía de los impulsos de las sobretensiones Han de engullir literalmente la energía de la sobretensión Los protectores contra sobretensiones temporales tienen que actuar para que el suministro se interrumpa cuando la tensión supere un cierto valor, durante un tiempo, no tolerable para el equipo eléctrico. Por tanto, necesitan mandar unos contactos que corten el suministro Sobretensiones temporales

40 Los protectores contra sobretensiones permanentes tienen que interrumpir el suministro solamente cuando sea necesario, es decir, cuando la sobretensión permanente sea realmente perjudicial para los equipos eléctricos de la instalación Los aparatos eléctricos normales, los domésticos, soportan incrementos de tensión de hasta el 50% (ó más), durante algunas décimas de segundo (o más) El mercado ofrece hace años para el sector industrial, todo tipo de protecciones contra sobretensiones, regulables en tensión máxima, en tensión mínima, en tiempo de retardo en el disparo, etc., Sobretensiones temporales

41 Pero el sector doméstico y el pequeño sector terciario, necesita una protección contra sobretensiones permanentes que sea: Muy fiable, de bajo coste, fácil de instalar, sin regulación, de larga vida, sin mantenimiento, modular, que ocupe poco espacio, posibilidad de monofásico y de trifásico… y que en ningún momento pueda disminuir la seguridad de las personas y de las instalaciones. Éste tipo de protecciones ya existen, haciendo que dispare un interruptor diferencial u otro interruptor, es un reto actual de los fabricantes de éste tipo de protecciones Sobretensiones temporales

42 + + + C uando la tensión retorne al valor nominal, o en previsión de disparos intempestivos, puede y debe existir la posibilidad de que sea reenganchable Dicha posibilidad es muy interesante, cuando no necesaria… (congelador descongelado, etc., aunque se haya evitado un mal mayor), pero exigirá que el Interruptor General Automático o el Int. Diferencial General (el que haga actuar la protección contra sobretensiones permanentes), sea motorizado o…, con los intentos de reconexión que proceda, programados los ciclos de reenganche, etc., o simplemente que reconecte cuando la tensión retorne a su valor nominal Sobretensiones temporales

43 + … Protecciones contra sobretensiones transitorias en TV, comunicaciones y señales en general Protección contra sobretensiones: TRANSITORIAS, … distintos niveles… PERMANENTES, … sin reenganche o con reenganche TRANSITORIAS y PERMANENTES RESUMEN de posibilidades Monofásico y trifásico Sobretensiones temporales

44 Protecciones contra sobretensiones La reglamentación actual obliga a proteger a los equipos frente a sobretensiones originadas por cualquier causa El Real Decreto 842/2002 Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión La Reglamentación Autonómica emergente (Normas Particulares de Empresas Distribuidoras)

45 BOJA núm. 109 Página núm. 72 Sevilla, 7 de junio 2005 CONSEJERIA DE INNOVACION, CIENCIA Y EMPRESA RESOLUCION de 5 de mayo de 2005, de la Dirección General de Industria, Energía y Minas, por la que se aprueban las normas particulares y condiciones técnicas y de seguridad de la empresa distribuidora de energía eléctrica Endesa Distribución, S.L.U., en el Ámbito de la Comunidad Autónoma de Andalucía. Protecciones contra sobretensiones

46 Capítulo II Acometidas e instalaciones de enlace Ap. 8.2 Composición y características de los cuadros … - Dispositivos de protección contra sobretensiones, según el art del REBT, siendo opcional para el titular de la instalación el que sea con reconexión automática al reestablecerse las condciciones normales del servicio Protecciones contra sobretensiones

47 Entrada en vigor de las NPS Carácter obligatorio para las instalaciones cuya documentación se presente para su tramitación en las Delegaciones Provinciales a partir del … El último transitorio llega hasta el , para las instalaciones proyectadas antes del BOJA núm 228, de Protecciones contra sobretensiones

48 Criterios de interpretación (www.endesa.es) Protecciones contra sobretensiones

49 Diari Oficial de la Generalitat de Catalunya Núm – RESOLUCIÓ ECF/4548/2006, de 29 de desembre, per la qual saproven a Fecsa-Endesa les Normes tècniques particulars relatives a les instal·lacions de xarxa i a les instal·lacions denllaç (exp. EE-104/01). ¿Que está pasando en otros lugares de España? Protecciones contra sobretensiones

50 Han coincidido con los técnicos de la Generalitat en la interpretación del Art. 16 del Reglamento de BT en el sentido de que el mismo obliga a proteger las instalaciones para los efectos de las sobretensiones que por distintas causas cabe prever en las mismas, entre las que están incluidas las roturas de neutro o falsas conexiones que se puedan producir en cualquier punto. Fecsa-Endesa Protecciones contra sobretensiones

51 Fecsa-Endesa Composició i característiques dels quadres Els dispositius generals i individuals de comandament i protecció seran, com a mínim: - Un interruptor general automàtic de tall omnipolar que permeti el seu accionament manual i que estigui dotat delements de protecció contra sobrecàrregues i curtcircuits Aquest interruptor serà independent de linterruptor de control de potència. - Dispositius destinats a la protecció contra les sobretensions permanents amb caracter obligatori. - Dispositius destinats a la protecció contra les sobretensions transitòries, segons ITC-BT Un interruptor diferencial general, destinat a la protecció... Protecciones contra sobretensiones


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