Schneider 010511F07

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    22-Jul-2015

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<p>Gua de Proteccin contra Sobretensiones Transitorias Baja TensinGua</p> <p>07/08</p> <p>Prlogo</p> <p>Con la publicacin en el BOE, el 18 de septiembre de 2002, del nuevo Reglamento Electrotcnico de Baja Tensin (REBT), toma especial relevancia el concepto de proteccin contra sobretensiones transitorias. En el nuevo REBT se han aadido artculos e instrucciones tcnicas (ITC-BT-23) que tratan sobre la problemtica de las sobretensiones transitorias y sus protecciones, y que sern de obligado cumplimiento al ao de la fecha de su publicacin. Por primera vez, en el REBT se definen y especifican las situaciones en las cuales se precisa la instalacin de limitadores para proteger los receptores de los destructivos efectos de las sobretensiones transitorias (ITC-BT-23, ver anexo). Asimismo el nuevo REBT, en su Artculo 16, Captulo 3, menciona: Los sistemas de proteccin para las instalaciones interiores o receptoras para baja tensin impedirn los efectos de las sobreintensidades y sobretensiones, que por distintas causas cabe prever en las mismas, y resguardarn a sus materiales y equipos de las acciones y efectos de los agentes externos. Con el objetivo de informar y aclarar todos los aspectos sobre las sobretensiones transitorias origen, propagacin, consecuencias y las mejores soluciones para protegernos frente a ellas, se ha creado la presente gua. La Gua de proteccin contra sobretensiones transitorias pretende convertirse en una til herramienta para todos aquellos profesionales que se vean implicados frente a la problemtica de las sobretensiones transitorias y que necesiten, en consecuencia, incorporar la mejor proteccin.</p> <p>Schneider Electric</p> <p>1</p> <p>1 Problemtica actual de las instalaciones1.1 Introduccin ................................................................................................................. 1/3 1.2 Proteccin global de instalaciones .............................................................................. 1/3 1.3 Gua de proteccin contra sobretensiones transitorias .............................................. 1/3</p> <p>2 Proteccin de instalaciones contra sobretensionestransitorias2.1 Introduccin a las sobretensiones transitorias ............................................................ 2/3 2.2 Consecuencias de las sobretensiones transitorias ..................................................... 2/4</p> <p>3 Sobretensiones transitorias de origen atmosfrico3.1 Introduccin ................................................................................................................. 3/3 3.2 Caractersticas de las descargas ................................................................................ 3/3 3.3 La formacin de tormentas ......................................................................................... 3/4 3.4 El fenmeno de los rayos ............................................................................................ 3/6 3.5 Principales efectos de los rayos ................................................................................ 3/10 3.6 Tipos de sobretensiones transitorias atmosfricas ................................................... 3/10 3.7 Modos de propagacin ............................................................................................. 3/13 3.8 Consecuencias de las sobretensiones transitorias atmosfricas ............................. 3/13 3.9 Conclusin ................................................................................................................. 3/17</p> <p>4 Sobretensiones transitorias de maniobra4.1 Principio fundamental del corte ................................................................................... 4/3 4.2 Criterios del buen funcionamiento de un aparato de corte ......................................... 4/3 4.3 Sobretensiones transitorias de maniobra en alta tensin ........................................... 4/4 4.4 Sobretensiones transitorias de maniobra en baja tensin .......................................... 4/5</p> <p>5 Sobretensiones transitorias electrostticas5.1 Carga electrosttica ..................................................................................................... 5/3 5.2 Efectos de las descargas electrostticas .................................................................... 5/3 5.3 Identificacin del fenmeno ........................................................................................ 5/3</p> <p>6 Protecciones contra sobretensiones transitorias6.1 Introduccin ................................................................................................................. 6/3 6.2 Los principios de proteccin ....................................................................................... 6/3 6.3 Principio de coordinacin del aislamiento ................................................................... 6/5 6.4 Protecciones primarias ................................................................................................ 6/6 6.5 Protecciones secundarias ........................................................................................... 6/7</p> <p>7 Limitadores de sobretensiones transitorias7.1 Caractersticas principales .......................................................................................... 7/3 7.2 Principios de funcionamiento de los limitadores de sobretensiones transitorias ....... 7/4 7.3 Tiempo de respuesta de una proteccin ..................................................................... 7/4 7.4 Tecnologas de los limitadores de sobretensiones transitorias ................................... 7/5 7.5 Sistemas de proteccin ............................................................................................. 7/112 Schneider Electric</p> <p>ndice</p> <p>8 Normativa8.1 8.2 8.3 8.4 Definiciones ................................................................................................................. 8/3 IEC 61643 .................................................................................................................... 8/4 IEC 60364 .................................................................................................................... 8/7 Tabla resumen ............................................................................................................. 8/9</p> <p>9 Reglas generales de instalacin de los limitadoresde sobretensiones transitorias9.1 Regmenes de neutro .................................................................................................. 9/3 9.2 Desconexin de los limitadores de sobretensiones transitorias y continuidad de servicio ................................................................................................................... 9/8 9.3 Reglas de instalacin de los limitadores de sobretensiones transitorias ................. 9/10</p> <p>10 Eleccin del limitador de sobretensiones transitorias10.1 10.2 10.3 10.4 Introduccin ........................................................................................................... 10/3 Principio general .................................................................................................... 10/3 Gua de eleccin .................................................................................................... 10/4 Ejemplos de eleccin ............................................................................................. 10/5</p> <p>11 Gamas Schneider Electric para la proteccin contralas sobretensiones transitoriasLimitadores de sobretensiones transitorias .................................................................... 11/3 11.1 Limitadores de sobretensiones transitorias clase I, PRF1/PRF1 Master ............... 11/4 11.2 Limitadores de sobretensiones transitorias clase II, PRD ..................................... 11/7 11.3 Limitadores de sobretensiones transitorias clase II, PF ...................................... 11/10 11.4 Limitadores de sobretensiones transitorias clase II, Quick PF ............................ 11/11 11.5 Limitadores de sobretensiones transitorias PRC, PRI ......................................... 11/12 11.6 Mdulos de sealizacin a distancia EM/RM para PRD, PRC y PRI................... 11/15 11.7 Dimensiones limitadores de sobretensiones transitorias ..................................... 11/16</p> <p>12 Aplicaciones12.1 y 12.2 Residencial ................................................................................................... 12/2 12.3 a 12.10 Terciario ...................................................................................................... 12/6 12.11 a 12.14 Industria .................................................................................................. 12/22 12.15 a 12.16 Infraestructuras ...................................................................................... 12/30</p> <p>13 Anexo ITC-BT-23 del nuevo REBT13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 Objeto y campo de aplicacin ............................................................................... 13/3 Categoras de las sobretensiones .......................................................................... 13/4 Medidas para el control de las sobretensiones ..................................................... 13/5 Seleccin de los materiales en la instalacin ........................................................ 13/8 Seleccin del tipo de los dispositivos de proteccin contra sobretensiones transitorias a instalar .............................................................................................. 13/8 13.6 Seleccin de las caractersticas del dispositivo de proteccin contra sobretensiones ....................................................................................................... 13/9 13.7 Coordinacin entre los dispositivos de proteccin contra sobretensiones ......... 13/10 13.8 Conexin a tierra de los dispositivos de proteccin contra sobretensiones ....... 13/10Schneider Electric 3</p> <p>1. Problemtica actual</p> <p>ndice</p> <p>de las instalaciones</p> <p>pgina 1.1 1.2 1.3 Introduccin Proteccin global de instalaciones Gua de proteccin contra sobretensiones transitorias 1/3 1/3</p> <p>1/3</p> <p>1. Problemtica actual de las instalaciones</p> <p>1.1 IntroduccinLa evolucin en las instalaciones elctricas ha sido una constante desde que empez a introducirse la aparamenta elctrica. Las instalaciones aumentan en complejidad debido a la necesidad de realizar mayor nmero de funciones y control de todos los procesos y aspectos relacionados con la instalacin elctrica del edificio.</p> <p>con los interruptores automticos magnetotrmicos, se unieron los problemas derivados de las fugas a tierra por contactos directos o indirectos, solucionados con los interruptores diferenciales de clase A, AC y la ltima gama de clase A superinmunizado (ver Gua de proteccin diferencial de baja tensin para ms informacin). En la actualidad, tambin es preciso realizar una proteccin contra las sobretensiones transitorias debidas a fenmenos atmosfricos (aproximadamente el 20% de las sobretensiones transitorias), o a maniobras en la red (aproximadamente el 80% de las sobretensiones transitorias), aunque las primeras son de un valor ms elevado y, por consiguiente, ms peligrosas. Las sobretensiones transitorias pueden provocar la destruccin o el envejecimiento prematuro de los receptores a causa de un valor muy elevado de tensin en un instante de tiempo muy corto ( s).</p> <p>1.2 Proteccin global de instalacionesEsta evolucin va estrechamente relacionada con la naturaleza de los receptores. Un enriquecimiento y una mayor complejidad de stos provoca que las instalaciones dejen de estar bien dimensionadas. Debido a que el precio de estos receptores es cada vez mayor, interesa conseguir una proteccin global de la instalacin ante la mayor parte de los fenmenos que puedan aparecer en la misma. Con esta filosofa, nacen todos los dispositivos de proteccin de instalaciones sobre carril DIN de Merlin Gerin, con los que se protegen ante la mayora de los defectos que pueden aparecer en la red. Una larga experiencia en la proteccin de instalaciones elctricas ha demostrado la necesidad de protegerlas ante otros fenmenos que normalmente no se tiene en cuenta y que han ido cobrando cada vez ms importancia a lo largo de los aos. A los ya conocidos defectos de sobrecargas y cortocircuitos resueltos</p> <p>1.3 Gua de proteccin contra sobretensiones transitoriasEn la presente gua se tratar el tema de las sobretensiones transitorias, se explicarn sus causas, sus consecuencias, se hablar de las principales protecciones existentes y los productos Schneider necesarios para evitar las destructivas consecuencias de dichas sobretensiones.</p> <p>Schneider Electric</p> <p>1/3</p> <p>2. Proteccin de instalaciones</p> <p>ndice</p> <p>contra sobretensiones transitorias</p> <p>pgina 2.1 2.2 Introduccin a las sobretensiones transitorias Consecuencias de las sobretensiones transitorias 2/3 2/4</p> <p>2. Proteccin de instalaciones contra sobretensiones transitorias</p> <p>2.1 Introduccin a las sobretensiones transitoriasLas redes de distribucin elctrica y redes de telecomunicacin (redes telefnicas analgicas, digitales, informticas o de datos), estn sometidas continuamente a un nmero elevado de sobretensiones transitorias. Una sobretensin es una onda o impulso de tensin que se superpone a la tensin nominal de la red (fig. 2.1), produciendo un gran aumento del valor eficaz de la tensin de la lnea durante un perodo de tiempo muy corto (del orden de s).Tensin Impulso de origen atmosfrico (duracin = 100 s) Impulso de maniobra (f = 100 kHz a 1 MHz)</p> <p>circuitos elctricos que puede destruir el equipo. Debido a su aleatoriedad y difcil prediccin, aparecern en cualquier momento pudiendo inutilizar alguno de los receptores conectados, que pueden tener elevado valor econmico: paralizar la produccin de una fbrica con el coste que esto supone, destruir la instalacin elctrica o producir daos en las personas. Estas sobretensiones transitorias pueden tener tres orgenes bien diferenciados: c Sobretensiones debidas a descargas atmosfricas. c Sobretensiones debidas a maniobras en la red. c Sobretensiones debidas a descargas electrostticas. Las sobretensiones atmosfricas, como su nombre indica, se deben a la cada directa o indirecta de rayos, uno de los fenmenos ms espectaculares y comunes jams visto. Son menos habituales que las de maniobra (aproximadamente, el 20%), pero mucho ms peligrosas, pues poseen valores de cresta mucho ms elevados y una alta energa. Y pueden provocar tanto la destruccin de los receptores como el envejecimiento prematuro y el mal funcionamiento de los mismos. Las sobretensiones de maniobra estn causadas principalmente por conmutaciones de potencia en las lneas de red, accionamiento de motores, dispositivos de mando, etc. Son las ms habituales (el 75-80% de las sobretensiones transitorias). La sobretensin no es muy elevada, de manera que produce en la mayora de los receptores un envejecimiento prematuro o un mal funcionamiento. Por ltimo, las sobretensiones debidas a descargas electrostticas (ESD) se producen en un medio seco don...</p>