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- 2. 2 Protección Contra Sobretensiones ¿Qué son las Sobretensiones? Tipos de Sobretensiones Origen de las Sobretensiones Transitorias Permanentes Daños que Originan Normativa de Referencia
- 3. ¿Qué son las Sobretensiones?
- 4. 4 ¿Qué son las Sobretensiones? Tensiones elevadas en la instalación Pueden superar tensiones máximas admisibles Originan daños en cables y receptores Distintos tipos según su duración Transitorias o Permanentes Originadas por causas diferentes Impacto del Rayo, Maniobras de Conmutación…
- 6. 6 Tipos de Sobretensiones TRANSITORIAS Impulsos de tensión Centenas de Kv Muy corta duración PERMANENTES O TEMPORALES Aumento de Tensión Superior 110% de Uo 50 Hz Duración > 1s
- 7. Origen de las Sobretensiones
- 8. 8 Origen de las Sobretensiones Sobretensiones Transitorias: De origen atmosférico, por impacto del rayo Ocasionadas por maniobras en la red eléctrica: Conmutaciones de redes Maniobras de maquinaria Sobretensiones Permanentes: Fallos en los centros de transformación Corte del neutro
- 9. 9 Sobretensiones Transitorias Descarga directa del rayo La ITC-23 no trata este caso Sistema Externo de protección según normas: UNE 21185 y UNE 21186 + C.T.E. Descarga lejana del Rayo Sobretensión Conducida Sobretensión Inducida Aumento del potencial de tierra
- 10. 10 Sobretensiones Transitorias 1 Conducida: Impacto directo del rayo, sobre la línea eléctrica aérea Eleva el potencial de la línea Se propaga varios km 2 Inducida: Impacto indirecto del rayo, en la proximidad de la línea eléctrica Sobretensión por Inducción electromagnética Se propaga varios km 3 Aumento del potencial de tierra: Caída del rayo a tierra o sobre un pararrayos La toma de tierra alcanza varios miles de voltios 1 2 3
- 11. 11 Sobretensiones Transitorias Descargas eléctricas entre las nubes y tierra Del orden de MV Valores de corriente muy importantes 80% > 20 kA 5% > 100 KA 1% > 200 kA
- 12. 12 Sobretensiones Transitorias Sobretensiones originadas por maniobras Inferiores a las atmosféricas en valor de cresta Generalmente quedan cubiertas por los requisitos de protección de las sobretensiones atmosféricas 3 x Uo 1 a 10 ms 10 a 20 x Uo
- 13. 13 Sobretensiones Transitorias Formas de onda normalizadas 1,2/50 µs 10/350 µs 8/20 µs Parámetros: Valor de Cresta, Tiempo de Crecimiento y Duración Rayo normalizado Impacto directo Impacto indirecto
- 14. 14 Sobretensiones Transitorias Modos de Propagación Modo Común: Entre conductores Activos y tierra Afecta a todos los sistemas de conexión a tierra Modo Diferencial: Entre conductores Activos Afecta al sistema TT y al TN-S si hay gran diferencia de longitud entre neutro y conductor PE
- 15. 15 Sobretensiones Transitorias Funcionamiento de las protecciones Conexión en paralelo con los equipos o instalaciones a proteger = SPD Equip. Corriente transitoria Modo Común Modo Común y Diferencial
- 16. 16 Sobretensiones Permanentes Fallos en los centros de transformación, rotura o desconexión del neutro… valor eficaz > 110% valor nominal > 1 sec
- 17. 17 Sobretensiones Permanentes Ejemplo rotura del neutro L1 L2 L3 N Z1 100 Z2 700 Ante la perdida del neutro las cargas quedan en serie Z1 100 Z2 700 VL=400V 50 V 350 V L1 L2
- 18. 18 Sobretensiones Permanentes Funcionamiento de las protecciones Por accionamiento del IGA o actuación sobre el Int. Diferencial General Cuando se supere el valor perjudicial para los equipos Con posibilidad de reenganche al retornar la tensión a su valor nominal
- 20. 20 Daños que Originan Un fenómeno frecuente en todo el mundo: 5000 tormentas/día 2000 impactos rayo/segundo Francia, Italia, España: 1,5 a 2 millones de impactos/año 50.000 impactos/año sobre las líneas aéreas Suponen más del 25% de los daños sobre: Equipamentos Líneas eléctricas
- 21. 21 Daños que Originan Miles de millones de en daños: 13.000 /accidente 500 Millones /año en España 100.000 ordenadores/año dañados en Europa
- 22. 22 Daños que Originan Funcionamiento Normal Daños Irreversibles Sobretensión µs s Averías Micro-córtes Rayo Maniobra Temporales o Permanentes ms Sobretensiones Transitorias Rayo : 30% Maniobras : 70%
- 23. 23 Daños que Originan Mal funcionamiento de los equipos Envejecimiento prematuro Destrucción
- 25. 25 Normativa de Referencia Normas de Producto UNE EN 61643-11 (CEI 61643-1) Normas de Instalación REBT Art.16.3 e ITC-23 BOJA, DOGC y Normas Particulares Guía BT-23 UNE 20460 Art.443 CEI 60364 Art.443 y 534
- 26. 26 Normas de Producto UNE EN 61643-11 (CEI 61643-1) Establece 3 tipos de limitadores en función de los ensayos realizados con las distintas formas de onda normalizadas Según forma 10/350 µs (Capacidad de absorción Muy Alta - Alta) Según forma 8/20 µs (Capacidad de absorción Media – Alta) Según forma combinada 1,2/50 µs - 8/20 µs (Capacidad de absorción Baja) T2 T1 T3
- 27. 27 Normas de Producto UNE EN 61643-11 (CEI 61643-1) Parámetros: Up: Nivel de Protección Tensión residual en bornes de la protección Uc: Tensión máxima de régimen permanente Valor máximo que puede aplicarse permanentemente al dispositivo de protección entre sus extremos. In: Corriente nominal de descarga. (8/20 µs) Tipo 2 Corriente que puede descargar hasta 15 veces Imax: Corriente máxima (8/20 µs) Tipo 2 Corriente máxima que puede descargar una sola vez Iimp: Corriente de Impulso (10/350 µs) Tipo 1 Corriente máxima que puede descargar una sola vez
- 28. 28 Normas de Instalación REBT REBT- -02. 02. Art.16. 3 Art.16. 3 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 ITC- -09 09… + ITC ITC- -17 17… + ITC ITC- -23 23… + ITC ITC- -25 25
- 29. 29 Normas de Instalación ITC-23 TRATA SOBRETENSIONES TRANSITORIAS: De origen atmosférico y como consecuencia de conmutaciones y defectos de redes En líneas de alimentación principal 230/400V c.a. SOBRETENSIONES PERMANENTES: La ITC-23 no trata este caso Instalación recomendable Obligatoriedad según Normas particulares de las CC.AA. y de las Empresas Distribuidoras
- 30. 30 Normas de Instalación BOJA núm.109 Página 72 - 7Junio 2005 DOGC núm.4827 Página 9 - 22 Febrero 2007 Aprueban respectivamente las Normas Particulares y Condiciones Técnicas y de Seguridad de: Endesa Distribución S.L.U., Fecsa-Endesa Según su Capitulo II, Acometidas de Enlace Ap.8.2 Composición y características de los cuadros: …“Dispositivo de protección contra sobretensiones, según el art. 16.3 del REBT, siendo opcional para el titular de la instalación el que sea con reconexión automática al restablecerse las condiciones normales del servicio”.
- 31. 31 Normas de Instalación ITC-23 DESCARGA DIRECTA DEL RAYO: La ITC-23 no trata este caso Sistema Externo de protección según normas: UNE 21185 y UNE 21186 + C.T.E.
- 32. 32 Normas de Instalación ITC-23 PROTECCIÓN DE SEÑALES DE MEDIDA, CONTROL Y TELECOMUNICACIÓN: La ITC-23 no trata este caso Instalación recomendable de limitadores para líneas telefónicas analógicas y digitales Según UNE EN 61643-21 (CEI 61643-21)
- 33. 33 Normas de Instalación ITC-23, Categoría de los equipos Tensión nominal de la instalación (V) !" # $ # %&' ( ' ' !) $ * + # ,- . I – Equipos muy sensibles, electrónica. II – Electrodomésticos, herramientas… III – Equipos que forman parte de la instalación eléctrica fija. IV – Equipos conectados en el origen, aguas arriba del cuadro.
- 34. 34 Normas de Instalación ITC-23,Objetivo de las categorías Coordinación del Aislamiento. Nivel Protección < Nivel Categoría Protección en Cascada Sobretensiones de origen atmosférico y conmutaciones conducidas o inducidas Impacto directo del rayo Origen de la Sobretensión Muy Alta Media - Alta Baja - Media Rapidez de respuesta Baja Media - Alta Muy alta - Alta Capacidad de absorción de energía Tipo 3 Tipo 2 Tipo 1 3 Niveles Protección Basta Media Fina
- 35. 35 Normas de Instalación ITC-23, Establece dos situaciones Se considera Situación Controlada aquella Situación Natural en la que se precisa la protección por continuidad de servicio, valor económico de los equipos, pérdidas irreparables, etc. (Según Indicaciones de la Guía-BT-23) Se precisa protección contra sobretensiones de origen atmosférico en el origen de la instalación Se Alimenta, o incluye, una línea aérea, con conductores desnudos o aislados Riesgo Considerable Situación Controlada No se precisa protección contra sobretensiones de origen atmosférico Alimentación por red subterranea o apantallada Bajo Riesgo Situación Natural
- 36. 36 Normas de Instalación Guía BT-23 Aprobada por la Dirección General de Política Tecnológica Establece aclaraciones para la aplicación práctica de la ITC-23 Así como las situaciones en las que es obligatorio o recomendable la instalación de protección contra sobretensiones transitorias En consonancia con las normas UNE 20460 Art.443 CEI 60364 Art.443 y 534
- 37. 37 Normas de instalación Guía BT-23 Sistema TT: instalación entre IGA e Int. Diferencial ó aguas abajo del Int. Diferencial (en ese caso Selectivo) Viviendas con un único diferencial: instalación entre IGA e Int. Diferencial para evitar disparos intempestivos Para garantizar la continuidad de servicio: Instalación de protección asociada, en el caso de que el dispositivo de protección contra sobretensiones no la lleve incorporada, para evitar el disparo del IGA Limitador Autoprotegido con cartucho extraíble. Protección incluida en el cartucho.
- 38. 38 Z - Si Z I I Normas de Instalación Recomendación Instalación siempre aguas abajo de un Int. Diferencial Selectivo Indistintamente de lo señalado por la Guía BT-23 Aguas arriba del Int. Diferencial - No garantiza la protección contra contactos indirectos - En caso de entrar en defecto, la Intensidad que circula por el limitador dependerá de la impedancia de tierra - Pudiendo no ser suficiente para hacer saltar la protección asociada, quedando entonces en derivación
- 39. 39 L1 L2 L3 N Combinación Varistores y Descargador de gas Normas de Instalación Recomendación Instalación siempre aguas abajo de un Int. Diferencial Selectivo Indistintamente de lo señalado por la Guía BT-23 Aguas arriba del Int. Diferencial -De no ser que la tecnología del dispositivo permita que no quede en derivación al entrar en defecto - Desviando la corriente hacia el neutro y haciendo por tanto que se dispare la protección asociada
- 40. 40 Normas de Instalación Guía BT-23 Protección Tipo 1 en caso de líneas aéreas, total o parcialmente, o en presencia de pararrayos en un radio < 50 m Resto de los casos, suficiente con Tipo 2 Tipo 3 para protección de los equipos más sensibles
- 41. 41 Normas de Instalación Guía BT-23 Nivel Isoceraúnico Factor a considerar Pero no el único Incluso si el riesgo de tormentas es bajo, considerar continuidad de servicio, valor económico de los equipos, seguridad de personas y bienes, etc…
- 42. 42 Normas de Instalación Resumiendo (Independientemente de ser situación natural o controlada) Obligatoriedad de protección contra sobretensiones transitorias: Línea de alimentación aérea, total o parcialmente La instalación incluye una línea aérea Edificio con Pararrayos, o en un radio < 50 m Necesidad de continuidad de servicio, si su pérdida pudiese afectar a: La seguridad de personas o animales Los servicios públicos Instalaciones de locales de pública concurrencia Actividad agrícola o industrial, en función del impacto económico Muy recomendable en el resto de los casos, considerar especialmente: Coste económico y sensibilidad de los equipos Proximidad al transformador MT/BT Riesgo de averías que puedan suponer perdidas irreparables
- 43. GRACIAS POR SU ATENCIÓN + +