Toda instalación eléctrica en funciones se encuentra bajo el constante riesgo de sobretensiones, las cuales pueden causar efectos dañinos en los equipos eléctricos y electrónicos. Al darse un aumento abrupto de voltaje, de muy corta duración entre conductores, conductor y tierra, se produce una sobretensión transitoria, poniendo en peligro nuestra instalación eléctrica, para combatir estos episodios de riesgo se ha creado el protector contra sobretensiones.
Todo profesional o técnico responsable de la integridad de instalaciones, comprende la naturaleza de estos episodios, conoce cómo aplicar una protección eficaz, a la vez también sabe que la marca ABB líder en soluciones eléctricas ofrece dispositivos confiables y robustos para blindar de manera segura toda operación, sobre todo en entornos industriales.
¿Qué es un protector contra sobretensiones y cómo funciona?
Estos dispositivos son la primera línea de defensa contra una amenaza invisible pero devastadora: los picos transitorios de tensión. Un protector contra sobretensiones es un dispositivo de seguridad activo diseñado específicamente para desviar de forma controlada las corrientes transitorias de alta energía, provocadas por sobretensiones, hacia tierra, limitando simultáneamente el voltaje que llega a los equipos conectados.
Su función primordial es actuar como un fusible para el voltaje, protegiendo la electrónica sensible, los sistemas de control (PLC, DCS), variadores de frecuencia, fuentes de alimentación, instrumentación y cualquier equipo conectado a la red eléctrica o de datos, evitando daños catastróficos o degradación prematura.
El funcionamiento de un protector contra sobretensiones se basa en componentes no lineales que cambian drásticamente su comportamiento eléctrico al superarse un umbral de voltaje específico (el nivel de protección – Up). Los componentes más comunes son varistores de óxido metálico y descargadores de gas. Su funcionamiento lo podemos organizar de manera general en los siguientes pasos:
- Estado Normal (V < Up): permitiendo que la corriente fluya normalmente hacia los equipos sin interferencia ni consumo apreciable.
- Detección de sobretensión (V >= Up): Cuando un pico de voltaje supera el umbral de protección, reaccionan casi instantáneamente en milisegundos.
- Conducción y derivación a tierra: la corriente transitoria de alta energía de la sobretensión es desviada de forma masiva y controlada a través de este camino, evitando que fluya hacia los equipos sensibles.
- Limitación del voltaje: mientras se conduce la corriente transitoria, el protector limita el voltaje que aparece en sus terminales de salida a un valor seguro (Up o ligeramente superior).
- Retorno al estado normal: una vez que la sobretensión pasa y el voltaje de red vuelve por debajo de Up, el componente no lineal recupera automáticamente su alta impedancia, volviendo a su estado de espera sin interrumpir el suministro normal.
Tipos de protector contra sobretensiones según la IEC 61643-11
La norma internacional IEC 61643-11 clasifica los protectores contra sobretensiones en 3 tipos según su ubicación, función principal y capacidad de descarga, estableciendo una estrategia de protección coordinada por niveles:
Tipo 1 (Clase I)
Conocido como «Pararrayos», protege contra los efectos directos e indirectos de los rayos. Deben ser capaces de descargar corrientes de rayo muy elevadas corriente de choque Iimp: 12.5kA, 25kA o más.
Se instalan en entrada principal en cuadro de baja tensión posterior al interruptor general y anterior a cualquier otro dispositivo, su uso es común en edificios o en zonas ubicadas con alta densidad de rayos, derivan la mayor parte de la energía del impacto de rayos.
Tipo 2 (Clase II)
Protector principal en distribución protege contra sobretensiones de conmutación internas (maniobras de contactores, motores grandes, bancos de condensadores). Descarga corrientes nominales de entrada desde 15kA, 20kA, 40kA, 70kA por fase.
Se instala en paralelo con las cargas a proteger, ubicados en cuadros de distribución secundarios para alimentar diferentes áreas de procesos, máquinas específicas y salas de control. Es el tipo más comúnmente instalado en la industria, ya que utiliza tecnología de varistores de óxido metálico. Proporciona una segunda línea de protección ya que limita la tensión en equipos de distribución.
Tipo 3 (Clase III)
Protección fina en el punto de uso ofrece un nivel de protección adicional muy bajo (Up mínimo) contra sobretensiones residuales muy rápidas que puedan pasar los niveles anteriores y contra acoplamientos inductivos/capacitivos cercanos al equipo. Tienen una capacidad de descarga menor.
Regularmente se instala cerca del equipo sensible a proteger, son de diseño compacto enchufables y modulares. Brindan protección a la electrónica más sensible, como equipos de cómputo y red de datos.
Reguladores de voltaje vs. Protector contra sobretensiones
Es importante tener clara la información para que no confundas entre un regulador y un protector, aquí te mostraremos de manera concreta las diferencias:
- Reguladores de voltaje: corrigen variaciones lentas de tensión (bajas o altas sostenidas). Estabilizan la alimentación en zonas con redes inestables.
- Protectores contra sobretensiones: actúan en microsegundos ante picos transitorios (rayos, conmutación). Desvían la energía excedente a tierra sin interrumpir el suministro
Soluciones ABB, tecnología innovadora
ABB ofrece una gama completa de protectores certificados bajo la IEC 61643-11, destacando modelos de la línea OVR, de los cuales podemos mencionar algunos ejemplos:
- OVR TC: ideales para la protección fina de equipos telefónicos, sistemas IT y sistemas de BUS conectados a señales de baja tensión. Con las bases RJ45 permiten una instalación flexible y fácil. Capacidad de descarga: 10 kA en 8/20.
- Protector contra sobretensiones OVR PV 1500: único en el mercado, con máxima tensión de funcionamiento de 1500 V CC. Cumple la norma EN 50539-11 (Edición 2013). Funciones de protección contra cortocircuitos al final de la vida del producto hasta 10 kA
Invierte en continuidad operativa
Las sobretensiones son una amenaza real con consecuencias costosas. La solución radica en una protección escalonada con protectores Tipo 1, 2 y 3. Con la tecnología ABB se consigue robustez y cumplimiento normativo. MEISA distribuidor oficial de ABB ofrece un asesoramiento para implementación eficiente y soporte técnico permanente. ¡Protege tus activos, minimiza riesgos, y asegura la productividad!
