Uso de descargadores BT

1. 1 / Name / 01/08/01
Title
Protección contra sobretensiones
TRABTECH
TRABTECH

2. 2 / Name / 01/08/01
Proteccion contra rayos y
sobretensiones
Como?, Donde? Porque?

3. 3 / Name / 01/08/01
 S E M P ( Transitorios por conmutación ).
Teoría básica
Que Causa las sobretensiones
 E S D ( Descargas electrostáticas ).
 L E M P ( Transitorios por descargas atmosféricas ).
 Otros

4. 4 / Name / 01/08/01
Explicacion de terminos:
• Sobrevoltajes o sobretensiones
Sobrevoltaje es el voltaje temporal o permanente entre
conductores o entre un conductor y tierra en sistemas en
los cuales el equipo electrico puede dañarse.
Describe un fenomeno o variable que cambia un periodo
de tiempo relativamente corto entre dos estados estacionarios
• Transitorio:
...ns...µs... ½ ms

5. 5 / Name / 01/08/01
Explicacion de terminos:
• Transitorios:
Son cambios positivos o negativos de tension y corriente
irregulares y relativamente cortos.
Es un dispositivo creado para limitar las sobretensiones
transitorias y derivar las descargas de corriente. Contiene
por lo menos un componente no lineal.
• Dispositivo de proteccion contra sobretensiones(SPD):

6. 6 / Name / 01/08/01
TT 566 GB 21.01.99
U
[V]
t
[ms]
1500
1000
500
0
500
1000
1500
Picos de tensión en el voltaje de línea

7. 8 / Name / 01/08/01
Intensidades de rayo medidas y
documentadas en la Universidad de Florida

8. 9 / Name / 01/08/01
2430 / 20.03.2001
2432_a
Fuente: Binz;
Niederrohrdorf/CH
Descarga de rayo en el lago Lugana, Suiza

9. 10 / Name / 01/08/01
Valores caracteristicos de los transitorios
Transitorios de conmutación
Transitorios de conmutación son más
frecuentes con la tensión más alta. Su
duración es muy corto.
Transitorios de rayos
Las intensidades de corriente de los
transitorios de rayos son mas largos y
mas dañinos.
Transitorios
De conmutacion
Transitorios de rayos
Voltaje
1000kV
100ns
500kV
200kV
500ns 1000ns 1500ns

10. 11 / Name / 01/08/01
Que tan lejos tiene que caer el rayo
para causar daños?
 Niveles de voltaje dañinos de 70v/m pueden estar
presentes hasta 1 kilometro del punto de caida del rayo
 El rayo no necesariamente tiene que golpear el suelo.
Hasta los rayos de nuve a nuve pueden causa daños.
 Los campos electromagneticos creados por las caidas
de rayos causan transitorios de corrientes elevados.
 Campos magneticos generan niveles elevados de
sobretensiones.

11. 12 / Name / 01/08/01
50% /50% Distrubucion de la corriente de rayo
Segun norma IEC 61312
50% ingresa
a la estructura
50%
50%

12. 13 / Name / 01/08/01
Y porque son peligrosos?
• Aumentan la sensibilidad de los
equipos
• Grandes perdidas de produccion
por paros.

13. 14 / Name / 01/08/01
Descargas electrostáticas

14. 15 / Name / 01/08/01
Descargas electrostáticas

15. 17 / Name / 01/08/01
Metodos de acoplamiento
Acoplamiento directo
Acoplamiento inductivo
Acoplamiento capacitivo

16. 18 / Name / 01/08/01
Tipos de acoplamiento
TT 1180 GB09.05.00
R
CK
uR(t)
uL(t)
i(t) i(t)
L
er
u2(t)
i(t)
u(t)
Galvanico(directo) Inductivo Capacitivo

17. 19 / Name / 01/08/01
Acoplamiento directo en accion

18. 20 / Name / 01/08/01
Cuando la tasa de flujo de corriente es
mayor que la capacidad de la Tierra para
absorber el flujo de corriente, una ruta
alternativa se encuentra
La corriente busca
un camino alterno
Equipo dañado
Rate of
Current Flow
Rate of
Current Flow
I I
1 2
Siempre que la corriente fluya a través de una resistencia, un voltaje
es generado.
Acoplamiento directo

19. 21 / Name / 01/08/01
PAS
F1
SE
50%
50%
Proteccion contra descargas de rayo

20. 22 / Name / 01/08/01
RE1
RE2
Acoplamiento galvanico
iB
iB1
UE = RE1 x iB1
iB2
iB2
iB2
iB2
Mejora !
Ecualizacion de potencial
&
Proteccion contra sobretensiones
iB2 ‘‘
‘

21. 23 / Name / 01/08/01
PAS
F1
SE
Proteccion contra las descargas de rayos

22. 24 / Name / 01/08/01
PAS
F1
SE
Lightning Protection / Surge Protection

23. 25 / Name / 01/08/01
Influencias electromagneticas

24. 26 / Name / 01/08/01
Equipo
dañado
Rate of
Current Flow
Rate of
Current Flow
I I
1 2
Acoplamiento inductivo(Magnetico)
Siempre que la corriente fluya a través de una resistencia, un voltaje
es generado.

25. 27 / Name / 01/08/01
El conductor de trasiente
Genera un campo magnetico Trasiente
secundario inducido
6”
Un trasiente de 500A, 1,2x50ms
induce 30V cada 6 pulgadas en un
cable adyacente
Acoplamiento inductivo por
conductores cercanos

26. 28 / Name / 01/08/01
Acoplamiento inductivo
- El acoplamiento inductivo en una línea tiene lugar a través del campo
magnético según el principio del transformador.
- Una sobretensión provoca una corriente transitoria en un conductor. Al
mismo tiempo, alrededor de este conductor se genera un campo magnético
(función del primario de un transformador).
- En conductores aledaños que se encuentran en la zona activa del campo
magnético, se induce una sobretensión (función del secundario de un
transformador)
RE1 RE2

27. 29 / Name / 01/08/01
• Un rayo crea campos de tensión locales fuertes.
Electrones altamente cargadas se atraen o repelen a los circuitos
eléctricos.
Altas corrientes de entrada o salida se forman lo que puede
dañar los circuitos eléctricos.
Equipo
Dañado
Rate of
Current Flow
Rate of
Current Flow
I I
1 2
Acoplamiento capacitivo

28. 30 / Name / 01/08/01
RE1 RE2
E
CK
Campo Eléctrico
+
-
Acoplamiento capacitivo

29. 31 / Name / 01/08/01
L N PE 24V
zur PAS
Subidas de tension causadas por
conmutacion de equipos.
I > I > I >

30. 32 / Name / 01/08/01
Que tecnologias existen para
combatir las subidas de tension?
A
B
S2 S3
S1
El protector de
sobretensión perfecto

31. 33 / Name / 01/08/01
TRABTECH
Protección contra Sobretensiones de
TRANSIENT
ABSORPTION
TECHNOLOGY

32. 34 / Name / 01/08/01
ELEMENTOS DISCRETOS
PARA LA PROTECCION
CONTRA SOBRETENSIONES

33. 35 / Name / 01/08/01
Diodos supresores
Descargador gaseoso
Varistores de metal Oxido
Descargadores de rayos

34. 36 / Name / 01/08/01
Elementos discretos de protección
Descargador de corrientes de rayo
 Dos electrodos de tungsteno
enfrentados
 Tensión residual (nivel de
protección) 4 kV
 Corriente de derivación hasta 100
kA (10/350ms).
 Protección primaria para redes de
alimentación de CA

35. 37 / Name / 01/08/01
1
2
3
4
5
6
5
6
Funcionamiento del descargador de rayos
TT 21 GB 05.09.97
1. Respuesta a cambios de tension.
2. El arco puentea la distancia entre los electrodos.
3. El arco es empujado hacia el exterior
4. El arco se corta contra la placa base

36. 38 / Name / 01/08/01
Elementos discretos de protección
Descargador gaseoso
 Ampolla rellena de un gas
noble (Ne).
 Tensión residual 90V
 Corriente de derivación hasta
10 kA (8/20ms) .
 Protección primaria para
circuitos electrónicos.

37. 39 / Name / 01/08/01
Electrodo
Electrodo
Material activo
Area de ignicion
Aislador de ceramica
Area de ignicion del gas
Componentes: Descargador gaseoso

38. 40 / Name / 01/08/01
Elementos discretos de protección
Varistor
 Resistencia variable según la
tensión aplicada
 Tensión de dimensionamiento
según la aplicación
 Tensión residual aprox.1,5 kV
 Corriente de derivación hasta 20
kA (8/20ms)
 Protección media general

39. 41 / Name / 01/08/01
Varistores de metal oxido
• Caracteristicas de alta
frecuencia no deseadas.
• Efectividad decae con el uso
• Resistencia dependiente
del voltaje
• Respuesta predecible
• Amplio rango de
voltajes de aplicacion
Respuesta en
nanosegundos

40. 42 / Name / 01/08/01
Elementos discretos de protección
Diodo supresor
 Dos diodos zenner conectados
en serie opuestos.
 Tensión de dimensionamiento
según la aplicación
 Corriente de derivación 1kA
(8/20ms) aprox.
 Protección fina para circuitos
electrónicos

41. 43 / Name / 01/08/01
Capacidad de descarga de los elementos
time
.5kA
10kA
40kA
100kA
200kA
Desc. de
rayos
Varistor
de Metal
Oxido
Descargador
de gas
Diodo
supresor
100-60kA
10x350
40kA
8x20
10kA
8x20
.5kA
8x20
4,000 V 5 V - 1400 V 90 V 5 V - 300 V
Depende del
rayo
Nanosegundos Microsegundos Picosegundos
(*)
Mayor
a
200kA

42. 44 / Name / 01/08/01
Velocida de
respuesta
Capacidad de
descargar
Descargadores de multiples etapas

43. 45 / Name / 01/08/01
Trasiente
entrante
Sistema de
aterramiento
Diodo supresor
Descargadores de mutiples etapas

44. 46 / Name / 01/08/01
Trasiente
entrante
Sistema de
aterramiento
Diodo supresor
Varistor de
Metal-oxido
Descargadores de mutiples etapas

45. 47 / Name / 01/08/01
Descargador
de gas
Sistema de
aterramiento
Diodo Supresor
Trasiente
entrante
Varistor de
Metal-oxido
Descargadores de mutiples etapas

46. 48 / Name / 01/08/01
DU
UG US
IN OUT
Descargadores de mutiples etapas

47. 50 / Name / 01/08/01
ANSI / IEEE C62.41
8x20 µS Forma de onda
• Esta forma de onda mide la
respuesta de la baja
impedancia ante el flujo de
corriente.
• Considerado como la forma
de onda de prueba de mayor
energia por ANSI/IEEE
Como puedo evaluar el desempeño de
un dispositivo protector contra
sobretensiones.

48. 51 / Name / 01/08/01
Discharge Current
Corriente de descarga nominal 8/20 IN
Corriente de descarga maxima 8/20 Imax
El dispositivo debe descargar esta corriente al menos 20 veces(conectado
a la carga) sin presentar cambios significantes en su nivel de proteccion.
El dispositivo debe descargar 10%, 25%, 50%, 75% y 100 % del trasiente
de una sola vez sin presentar cambios significantes en su nivel de
proteccion.

49. 52 / Name / 01/08/01
IEC 10x350µS
Forma de onda
• Forma de onda para
descargadores de rayos
• Mayor energia que los
estandares de ANSI/IEEE
Comparacion de energia con la
forma de onda de 8/20
Como puedo evaluar el desempeño de
un dispositivo protector contra
sobretensiones.

50. 53 / Name / 01/08/01
Curva de prueba de los picos.
10/350 µs (IEC 61024-1)
l
8/20 µs (IEC 60-1/
ANSI / IEEE 62.41)
8
10 20 100 200 300
t
µs
350
isn
%
100
50
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l l
l l
l l

51. 54 / Name / 01/08/01
ANSI / IEEE C62.41
1.2 x 50 µS Forma de
onda
• Estandar internacional
de prueba de la alta
impedancia de los
circuitos
• El impulso del voltaje
decae al 50% en 50uS
Como puedo evaluar el desempeño de
un dispositivo protector contra
sobretensiones.

52. 55 / Name / 01/08/01
ANSI / IEEE C62.41
Forma de onda
oscilatoria
• Representa la
conmutacion generada
por lo equipos
internos.
• Puede ser a efectos de
la conmutacion de un
contactor.
• Evento de baja energia
Como puedo evaluar el desempeño de
un dispositivo protector contra
sobretensiones.

53. 56 / Name / 01/08/01
PROTECCION DE LINEAS
DE ALIMENTACION DE
CORRIENTE ALTERNA

54. 57 / Name / 01/08/01
 ZONA 0: Exterior, acción directa de rayo
(protecciones clase A)
 ZONA 3: interior, zona sin interferencias externas
(protecciones clase D)
 ZONA 2: interior, transitorios de poca energía
(protecciones clase C)
 ZONA 1: interior, transitorios de gran energía
(protecciones clase B)
Protección de líneas de C.A.
Zonas de protección

55. 58 / Name / 01/08/01
Protección de líneas de C.A.
Instalación de las protecciones
PE
PE
PE
TDG
TDS
TDS
Red de alimentación Red de datos ZONA 0
ZONA 1
ZONA 2
ZONA 3
(Protección contra rayos)
Cañería

56. 59 / Name / 01/08/01
Protección de líneas de C.A.
Elección del tipo de protección (IEC 60364-4-443)
TGBT 4 kV
TDS 2,5 kV
Aparatos 1,5 kV
Tensión de aislamiento
kWh
Z
L1
L2
L3
PEN
Descargador de corrientes
de rayo
Descargador de
sobretensiones Protección de aparatos
terminales

57. 60 / Name / 01/08/01
Primer nivel de protección
FLASHTRAB
Primer nivel de protección
FLASHTRAB

58. 61 / Name / 01/08/01
Primer nivel de protección
FLASHTRAB
FLT . . .
 Descargadores de corrientes
de rayo
 Diseñados según onda
10/350ms
 Permiten derivar corrientes
debidas a descargas
atmosféricas
 Protección clase B

59. 62 / Name / 01/08/01
Primer nivel de protección
FLASHTRAB
PARAMETROS DE SELECCION:
 Tensión nominal UN
 Corriente de rayo IR
 Tensión residual(Nivel de
proteccion) UP




60. 63 / Name / 01/08/01
Primer nivel de protección
FLASHTRAB
Encapsulados
Dispositivos abiertos
Corrientes de descarga
elevadas
Corrientes de descarga
bajas

61. 64 / Name / 01/08/01
CARACTERISTICAS:
 DISPOSITIVO ABIERTO
 TENSION NOMINAL 260 / 400VCA
CORRIENTE DE RAYO DE HASTA 50 KA
 CORRIENTES DE Icc DE HASTA 50
KA/400V
 MONTAJE SOBRE RIEL DIN SIMETRICO
Primer nivel de protección
FLASHTRAB FLT-PLUS

62. 65 / Name / 01/08/01
FLT-PLUS

63. 66 / Name / 01/08/01
CARACTERISTICAS
 ENCAPSULADO
 TENSION DE LINEA 260V / 440V
 CORRIENTE DE RAYO 35 kA.
 DERIVACION DE Icc DE HASTA 3 KA/260V
VERSIONES MONOFASICAS Y TRIFASICAS
 MONTAJE RASANTE SOBRE RIEL DIN
SIMETRICO
Primer nivel de protección
FLASHTRAB FLT 35-260

64. 67 / Name / 01/08/01
Primer nivel de protección
FLASHTRAB FLT 35-260
ENCAPSULADO
ELECTRODOS
FUNCIONAMIENTO

65. 68 / Name / 01/08/01
Segundo nivel de protección
VALVETRAB
Segundo nivel de protección
VALVETRAB

66. 69 / Name / 01/08/01
Segundo nivel de protección
VALVETRAB
VAL-MS . . .
 Varistor
 Diseñados según onda 8/20ms
 Permiten proteger contra
transitorios de baja energía
 Protección clase C

67. 70 / Name / 01/08/01
Segundo nivel de protección
VALVETRAB

68. 71 / Name / 01/08/01
Es un resistor que varía su
valor en función de la tensión
aplicada entre sus bornes.
R = f (V)
Segundo nivel de protección
Estructura interna del varistor

69. 72 / Name / 01/08/01
Segundo nivel de protección
Comportamiento del varistor en el tiempo
VARISTOR
IRES
Rv = f (UL, IRES)
UL
t R
 IRES
 Calor

DESTRUCCION

70. 73 / Name / 01/08/01
Segundo nivel de protección
Varistor con desconexión térmica

71. 74 / Name / 01/08/01
Segundo nivel de protección
Análisis del comportamiento de un varistor con
desconexión térmica
t R
 IRES
 Calor

u
IRES
UL
Rv = f (UL, IRES)
DESCONEXION

72. 75 / Name / 01/08/01
Segundo nivel de protección
Parámetros de un varistor
Un [V] Uc [V] Up [kV]
In [kA]
Ires [mA]
U [V]
I [A]
 

73. 76 / Name / 01/08/01
Segundo nivel de protección
VALVETRAB
TABLERO DE
DISTRIBUCION
SECUNDARIA
Up
I N
INSTALACION

74. 77 / Name / 01/08/01
Tercer nivel de protección
MAINS-PLUGTRAB
MAINS-PRINTRAB

75. 78 / Name / 01/08/01
Protección de aparatos terminales
Esquema circuital
L
N
L’
N’

76. 79 / Name / 01/08/01
Protección de aparatos terminales
MAINS-PLUGTRAB
 Protección monofásica de alimentación
 Tensión de dimensionamiento según la
aplicación 24, 60, 120, 230 VCA
 Enchufable
 Indicación local de funcionamiento
 Señalización local y remota de falla
 Corriente nominal de descarga 6,5kA
 Nivel de protección 1,2kV
 Protección clase D

77. 80 / Name / 01/08/01
Protección de aparatos terminales
MAINS-PRINTRAB
 Dispositivos para montaje empotrado
 Enchufable
 Señalización luminosa y sonora (opcional)
 Tensión nominal 110 / 220VCA
 Nivel de protección 1,5kV
 Corriente de derivación 1,5kA (8/20ms).
 Protección clase D

78. 81 / Name / 01/08/01
LADO PROTEGIDO
Protección de aparatos terminales
Instalación
L
N
PE
L
N
PE
IN OUT
In < 16A
In > 16A

79. 82 / Name / 01/08/01
Protección de aparatos terminales
Instalación
L
N
PE
d < 3 m
L
N
PE

80. 83 / Name / 01/08/01
Protección de aparatos terminales
Instalación
L
N
PE
d > 3 m
L
N
PE

81. 84 / Name / 01/08/01
Sistema de protección Multinivel
Con coordinación energética
T1
FLASHTRAB
FLASHTRAB
CTRL Active Energy Control
FLT 25-400
PHOENIX
CONTACT
FLASHTRAB
Class I (B)
FLT-35
CTRL-1.5/I
PHOENIX
CONTACT
FLASHTRAB
Class I (B)
VAL-MS
230 ST
Class II (C)
PHOENIX
CONTACT
VALVETRAB
VAL-MS
230 ST
Class II (C)
PHOENIX
CONTACT
VALVETRAB
VAL-MS
230 ST
Class II (C)
PHOENIX
CONTACT
VALVETRAB
VAL-MS
230 ST
Class II (C)
PHOENIX
CONTACT
VALVETRAB
VAL-MS
230 ST
Class II (C)
PHOENIX
CONTACT
VALVETRAB
FLASHTRAB
FLT-CP
350-ST
VALVETRAB
VAL-CP
350-ST
T1
FLASHTRAB
COMPACT
T2

82. 85 / Name / 01/08/01
Sistema de protección Multinivel
Con coordinación energética
Active Energy Control
T1
FLASHTRAB
COMPACT
T2
FLASHTRAB
FLT-CP
350-ST
VALVETRAB
VAL-CP
350-ST
FLASHTRAB
FLT-CP
350-ST
VALVETRAB
VAL-CP
350-ST
FLASHTRAB
FLT-CP
350-ST
VALVETRAB
VAL-CP
350-ST
FLASHTRAB
FLT-CP
N/PE-350-ST
FLASHTRAB compact
FLASHTRAB
compact
L3
L3 L2
L2 L1
L1
N
N

83. 86 / Name / 01/08/01

84. 99 / Name / 01/08/01
PROTECCION DE CIRCUITOS
ELECTRONICOS

85. 100 / Name / 01/08/01
UG UV US
IN OUT
DU
D U
Protección de circuitos electrónicos
Esquema circuital

86. 101 / Name / 01/08/01
Protección de circuitos electrónicos
Esquema de conexión
UN
IN OUT
ELEMENTO
DE
PROTECCION
DISPOSITIV
O FINAL
Transitorio 8/20ms

87. 102 / Name / 01/08/01
PROTECCION DE CIRCUITOS
MCR
MCR PLUGTRAB
TERMITRAB
COMTRAB
TT-PI

88. 103 / Name / 01/08/01
PROTECCION DE CIRCUITOS MCR
MCR-PLUGTRAB
 Protección de circuitos de dos hilos
discretos ó analógicos
 Protección de circuitos analógicos de
tres ó cuatro hilos : 0-20mA, 0-10V, PT
100, RTD, termocuplas
 Enchufable con codificación mecánica
 Posibilidad de protección en zonas Ex

89. 105 / Name / 01/08/01
PROTECCION DE CIRCUITOS MCR
APLICACIÓN PARA SEÑALES DISCRETAS
controlador
campo
Sensores discretos
Relés
Lámparas
OUT
IN
PT
4x1
24DC-ST
PHOENIX
CONTACT
PLUGTRAB
PT
4x1
24DC-ST
PHOENIX
CONTACT
PLUGTRAB
PT
2-PE/S-
230AC-ST
Class
III
(D)
PHOENIX
CONTACT
PLUGTRAB
L-
24 V + 1
2
3
4
5
6
7
L
N
L
N
L-

90. 106 / Name / 01/08/01
PROTECCION DE CIRCUITOS MCR
APLICACIÓN PARA SEÑALES ANALOGICAS
Sensor
campo controlador
IN
transductor
PT
PE/S+
1x2-24-ST
PHOENIX
CONTACT
PLUGTRAB
PHOENIX
CONTACT
PLUGTRAB
PT
2-PE/S-
230AC-ST
Class
III
(D)
PHOENIX
CONTACT
PLUGTRAB
IN
OUT OUT
24V
max. 6A
0...20mA
L
N
+24V-
I
0..20mA
24V
0...20mA
PT
PE/S+
1x2-24-ST

91. 108 / Name / 01/08/01
PROTECCION DE CIRCUITOS MCR
EQUIPOTENCIALIZACION
Protección
Alimentación
Controlador
Protección
Dispositivo
Tierra alimentación Tierra electrónica
F-MS 12
Línea de control
DISPOSITIVO
FINAL
Alimentación

92. 109 / Name / 01/08/01
PROTECCION DE REDES DE
DATOS
DATA PLUGTRAB
DATATRAB

93. 110 / Name / 01/08/01
Protección de líneas de datos
DATA PLUGTRAB
 Protección enchufable para líneas de datos
serie RS 232, RS 422, RS 485
 Protocolos de comunicación:
PROFIBUS
MODBUS
FIELDBUS
DATA HIGHWAY
DEVICENET
otros . . .
 Montaje sobre riel DIN simétrico
 Tensión nominal 5, 12 y 24Vcc
 Frecuencia de corte 70MHz

94. 112 / Name / 01/08/01
 Protección contra sobretensiones para interfaces
de alta velocidad
 RJ45
 Frecuencia de corte 100 MHz
 Categoía 5 según IEC 11801, EN 50173
 Aplicaciones
ETHERNET
Cable de conexión
Protección de líneas de datos
DATATRAB D-LAN-A/RJ45-BS

95. 113 / Name / 01/08/01
PROTECCION DE CABLES
COAXILES
COAXTRAB

96. 114 / Name / 01/08/01
 Circuitos de cámaras
 Antenas de radio y TV
 Comunicaciones en general hasta 3 GHz
 Conectores normalizados BNC, TNC, N, RF
 Elemento de protección recambiable
Protección de cables coaxiles
COAXTRAB

97. 115 / Name / 01/08/01
APLICACION PARA PROTECCION DE UN EQUIPO DE COMUNICACIONES
FLT-...CTRL
+ VAL-MS...
CN-UB-280DC...
Protección de cables coaxiles
COAXTRAB

98. 116 / Name / 01/08/01
ESQUEMA DE UNA PROTECCION INTEGRAL
ALIMENTACION
LINEAS MCR
LINEAS DE
DATOS Y
COMUNICACION
DISPOSITIVO

99. 120 / Name / 01/08/01
¡GRACIAS POR
SU ATENCION!