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- 2. Sobretensiones • Descargas Atmosféricas – Fenómeno meteorológico de origen natural, cuyos parámetros son variables espacial y temporalmente. • Conmutaciones en la red – Maniobra de interruptores. – Fallas en la red.
- 3. Tiempo en µs Tensión 220 VCA Sobretensiones Sobretensiones Sobretensiones Sobretensiones Atmosf Atmosf Atmosf Atmosfé é é éricas ricas ricas ricas La intensidad de los rayos en Colombia es de más de 45 kA con una probabilidad del 50 %.Sin embargo frecuentemente se detectan rayos que descargan más de 200 kA. 7000 V Riesgos asociados a las sobretensiones transitorias
- 4. Rayos en el Mundo
- 5. Tiempo en µs Tensión 230 VCA 2000 V Riesgos asociados a las sobretensiones transitorias Sobretensiones originadas por maniobras en la red •Arranque y paro de Motores •Generadores de Rayos X •Compresores de refrigeración •Robots •Soldadoras •Bancos de capacitores automáticos •Sistemas de bombeo •Aire Acondicionados
- 6. Sobretensiones Sobretensiones Sobretensiones Sobretensiones Inducidas Inducidas Inducidas Inducidas
- 21. Sobretensiones Sobretensiones Sobretensiones Sobretensiones por Aumento por Aumento por Aumento por Aumento del Potencial de Tierra del Potencial de Tierra del Potencial de Tierra del Potencial de Tierra
- 37. Requisitos técnicos esenciales Capitulo II, Articulo 17 Requisitos de Producto, Numeral 6 (Dispositivos de protección contra sobretensiones): “Toda subestación y toda transición de línea aérea o cable aislado de media, alta o extra alta tensión, deben disponer de DPS. En los demás equipos de media, alta o extra alta tensión o en redes de baja tensión o uso final, la necesidad de DPS dependerá de una evaluación técnica objetiva del nivel de riesgo por sobretensiones transitorias a que pueda ser sometido dicho equipo o instalación. Tal evaluación técnica, deberá tener en cuenta entre otros factores, el uso de la instalación, la coordinación de aislamiento, la densidad de rayos a tierra, las condiciones topográficas de la zona, las personas que podrían someterse a una sobretensión y los equipos a proteger.”
- 38. Requisitos de protección contra rayos Articulo 42 (Requisitos de protección contra rayos): “A partir de la entrada en vigencia del presente reglamento técnico, en instalaciones donde se tenga concentración de personas, tales como, viviendas multifamiliares, oficinas, hoteles, hospitales, centros educativos, centros comerciales, supermercados, parques de diversión, industrias, prisiones o aeropuertos, deben cumplirse los requisitos aquí establecidos para la protección contra rayos, adoptados de la NTC 4552, siempre y cuando la evaluación de riesgo así lo determine”
- 39. NTC 4552 NTC 4552 NTC 4552 NTC 4552 • • EXPOSICI EXPOSICI EXPOSICI EXPOSICI EXPOSICI EXPOSICI EXPOSICI EXPOSICIÓ Ó Ó Ó Ó Ó Ó ÓN N N N N N N N – – DDT DDT DDT DDT DDT DDT DDT DDT • • GRAVEDAD GRAVEDAD GRAVEDAD GRAVEDAD GRAVEDAD GRAVEDAD GRAVEDAD GRAVEDAD – – Uso de la estructura Uso de la estructura Uso de la estructura Uso de la estructura Uso de la estructura Uso de la estructura Uso de la estructura Uso de la estructura – – Tipo de la estructura Tipo de la estructura Tipo de la estructura Tipo de la estructura Tipo de la estructura Tipo de la estructura Tipo de la estructura Tipo de la estructura – – Altura y Altura y Altura y Altura y Altura y Altura y Altura y Altura y á á á á á á á área de la rea de la rea de la rea de la rea de la rea de la rea de la rea de la estructura estructura estructura estructura estructura estructura estructura estructura
- 40. EVALUACIÓN DEL NIVEL DE RIESGO Baja Media Media DDT < 5 DDT < 5 DDT < 5 DDT < 5 Media Alta Alta 5 5 5 5 ≤ ≤ ≤ ≤ DDT < 15 DDT < 15 DDT < 15 DDT < 15 Alta Alta Severa 15 15 15 15 ≤ ≤ ≤ ≤ DDT <30 DDT <30 DDT <30 DDT <30 Alta Severa Severa 30 30 30 30 ≤ ≤ ≤ ≤ DDT DDT DDT DDT Iabs Iabs Iabs Iabs<20 <20 <20 <20 20 20 20 20≤ ≤ ≤ ≤Iabs< Iabs< Iabs< Iabs< 40 40 40 40 40< 40< 40< 40<Iabs Iabs Iabs Iabs Corriente Pico Absoluta Corriente Pico Absoluta Corriente Pico Absoluta Corriente Pico Absoluta Promedio (KA) Promedio (KA) Promedio (KA) Promedio (KA) Densidad de Descargas a Tierra Densidad de Descargas a Tierra Densidad de Descargas a Tierra Densidad de Descargas a Tierra (Descargas/Km (Descargas/Km (Descargas/Km (Descargas/Km2 2 2 2- - - -a a a añ ñ ñ ño) o) o) o) Í Í Í Índice de exposici ndice de exposici ndice de exposici ndice de exposició ó ó ón n n n NTC 4552
- 41. 0 Estructuras no Habitadas Estructuras no Habitadas Estructuras no Habitadas Estructuras no Habitadas B B B B 20 Peque Peque Peque Pequeñ ñ ñ ñas y medianas Industrias, museos, bibliotecas, as y medianas Industrias, museos, bibliotecas, as y medianas Industrias, museos, bibliotecas, as y medianas Industrias, museos, bibliotecas, sitios Hist sitios Hist sitios Hist sitios Histó ó ó óricos y arqueol ricos y arqueol ricos y arqueol ricos y arqueoló ó ó ógicos gicos gicos gicos C C C C 30 Edificios de oficinas, Hoteles, Viviendas, Grandes Edificios de oficinas, Hoteles, Viviendas, Grandes Edificios de oficinas, Hoteles, Viviendas, Grandes Edificios de oficinas, Hoteles, Viviendas, Grandes Industrias, Industrias, Industrias, Industrias, á á á áreas deportivas Cubiertas reas deportivas Cubiertas reas deportivas Cubiertas reas deportivas Cubiertas B B B B 40 Teatros, centros educativos, iglesias, supermercados, Teatros, centros educativos, iglesias, supermercados, Teatros, centros educativos, iglesias, supermercados, Teatros, centros educativos, iglesias, supermercados, centros comerciales, centros comerciales, centros comerciales, centros comerciales, á á á áreas deportivas al aire libre, reas deportivas al aire libre, reas deportivas al aire libre, reas deportivas al aire libre, parques de diversi parques de diversi parques de diversi parques de diversió ó ó ón, aeropuertos, hospitales. n, aeropuertos, hospitales. n, aeropuertos, hospitales. n, aeropuertos, hospitales. Prisiones Prisiones Prisiones Prisiones A A A A Valoraci Valoraci Valoraci Valoració ó ó ón n n n Uso de la estructura Uso de la estructura Uso de la estructura Uso de la estructura Clasificaci Clasificaci Clasificaci Clasificació ó ó ón de n de n de n de la estructura la estructura la estructura la estructura Í Í Í Índice A: Uso de la estructura ndice A: Uso de la estructura ndice A: Uso de la estructura ndice A: Uso de la estructura EVALUACIÓN DEL NIVEL DE RIESGO NTC 4552
- 42. 0 Met Met Met Metá á á álica lica lica lica 20 Mixta Mixta Mixta Mixta 40 No Met No Met No Met No Metá á á álica lica lica lica Valoraci Valoraci Valoraci Valoració ó ó ón n n n Tipo de Estructura Tipo de Estructura Tipo de Estructura Tipo de Estructura Í Í Í Índice B: Tipo de estructura ndice B: Tipo de estructura ndice B: Tipo de estructura ndice B: Tipo de estructura EVALUACIÓN DEL NIVEL DE RIESGO NTC 4552
- 43. EVALUACIÓN DEL NIVEL DE RIESGO NTC 4552 0 Altura mayor o igual a Altura mayor o igual a Altura mayor o igual a Altura mayor o igual a 25 m 25 m 25 m 25 m 20 Altura menor a 25 m Altura menor a 25 m Altura menor a 25 m Altura menor a 25 m Á Á Á Área mayor o igual a rea mayor o igual a rea mayor o igual a rea mayor o igual a 900 m 900 m 900 m 900 m2 2 2 2 25 Altura mayor o igual a Altura mayor o igual a Altura mayor o igual a Altura mayor o igual a 25 m 25 m 25 m 25 m 5 Altura menor a 25 m Altura menor a 25 m Altura menor a 25 m Altura menor a 25 m Á Á Á Área menor a 900 m rea menor a 900 m rea menor a 900 m rea menor a 900 m2 2 2 2 Valoraci Valoraci Valoraci Valoració ó ó ón n n n Altura y Altura y Altura y Altura y á á á área de la estructura rea de la estructura rea de la estructura rea de la estructura Í Í Í Índice C: ALTURA Y AREA DE LA ESTRUCTURA ndice C: ALTURA Y AREA DE LA ESTRUCTURA ndice C: ALTURA Y AREA DE LA ESTRUCTURA ndice C: ALTURA Y AREA DE LA ESTRUCTURA
- 44. EVALUACIÓN DEL NIVEL DE RIESGO NTC 4552 Severa 81 a 100 Alta 66 a 80 Media 51 a 65 Baja 36 a 50 Leve 0 a 35 Valoración SUMA DE INDICADORES (A+B+C) INDICADOR DE GRAVEDAD
- 46. Plan de Prevención y Contingencia Sistema de Protección Externo (SPE) Cableado y PT según NEC, IEEE1100. IEC 364, IEC 61000-5-2 Sistema de Protección Interno (SPI) ALTO Sistema de Protección Externo (SPE) Cableado y PT según NEC, IEEE1100. IEC 364, IEC 61000-5-2 Sistema de Protección Interno (SPI) MEDIO Cableado y PT según NEC, IEEE1100. IEC 364, IEC 61000-5-2 Sistema de Protección Interno (SPI) BAJO ACCIONES RECOMENDADAS NIVEL DE RIESGO EVALUACIÓN DEL NIVEL DE RIESGO NTC 4552
- 47. EVALUACIÓN DEL NIVEL DE RIESGO NTC 4552 Sistema de Protección Interno (SPI)
- 48. Tecnología Varistor: En condiciones de tensión nominal, los varistores son equipos pasivos que no conducen corriente. Cuando se presenta el transitorio de tensión, modifica su estructura molecular y se convierte en un camino de baja impedancia que permite desviar la corriente transitoria a tierra , cortando además el pico de tensión protegiendo así la carga. Tecnología Descargador de Gas: Constan de un tubo de cerámica o cristal lleno de gas noble (argón, neón...) a una presión determinada, en el que encontramos dos electrodos. Su función principal es la de funcionar como circuito abierto a tensiones normales y hacer fluir la corriente de rayo desde que la sobretensión que aparece en la línea es suficiente para cebar el gas. Limitadores de Sobretensión
- 49. F N V Resistencia infinita en condiciones normales de tensión Resistencia ínfima al producirse una sobretensión TECNOLOGIA VARISTOR Sobretensión Tiempo (µs) U (V) Varistor •Tiempo de reacción rápido(10-9 s) • Limita la sobretensión a una tensión residual que será función del varistor •Corriente de fuga despreciable pero que aumenta con un impulso de tensión • Envejecimiento con el tiempo, y sucesivas descargas Limitadores de Sobretensión
- 50. TECNOLOGIA DE DESCARGADOR DE GAS F N Descargador de Gas Sobretensión Ionización del gas a 700 V Derivación a tierra Sobretensión Descargador Tiempo (µs) U (V) • Fuerte poder de disipación de energía • Corriente de fuga nula a tensiones normales •Tiempo de respuesta menos rápido pues ha de ionizarse antes de derivar Limitadores de Sobretensión
- 51. NUEVA TECNOLOGIA DE VARISTORES + DESCARGADORES 3P + N P + N Soluciones asociadas a las sobretensiones transitorias Soluciones asociadas a las sobretensiones transitorias -Respuesta rápida a una onda transitoria -Limita la tensión residual a un valor inferior -Disipación energética superior -Envejecimiento limitado - Protección en modo común y diferencial
- 52. ¿ Qué limitador tenemos que instalar ? 1. Analizar los receptores que queremos proteger 2. Cual es el costo de los equipos ? 3. Cual es el costo de la inoperatividad del equipo ? 4. Analizar la probabilidad de caída de rayos: -en función de la zona geográfica -en función del entorno: rural o urbano Limitadores de Sobretensión
- 53. ¿ Qué limitador debemos instalar ? Selección de un Limitador •Aparatos electrónicos UMC (máx) = 1.5 kV •Electrodomésticos UMC (máx) = 2.5 kV •Aparatos Industriales UMC (máx) = 4 kV •Contador eléctrico UMC (máx) = 6 kV
- 54. 1. Ubicación geográfica de la aplicación. Selección de un Limitador 2 Bajo 10 Medio 18 Alto Puntos Puntos Puntos Puntos Nivel Nivel Nivel Nivel Isocer Isocer Isocer Isocerá á á áunico unico unico unico 0 a 15 Bajo 15 a 30 Medio 30 ó más Alto D D D Dí í í ías de Tormentas al A as de Tormentas al A as de Tormentas al A as de Tormentas al Añ ñ ñ ño o o o
- 55. 2. Ubicación respecto a otras actividades. 3. Ubicación respecto a otras construcciones. 4. Tipo de Acometida Selección de un Limitador 1 Urbano 6 Sub- Urbano 11 Rural Puntos Puntos Puntos Puntos Ambiente Ambiente Ambiente Ambiente 1 El mas Pequeño 6 Mediano 11 El más Alto Puntos Puntos Puntos Puntos Construcci Construcci Construcci Construcció ó ó ón n n n 1 Independiente 6 Clientes Múltiples 11 Ultimo Cliente Puntos Puntos Puntos Puntos Acometida Acometida Acometida Acometida
- 56. 5. Histórico de Disturbios 6. Importancia del Equipo que va a ser Protegido 7. Costo de Reparación del Equipo que se Daña 1 Escasos 6 Ocasionales 11 Frecuentes Puntos Puntos Puntos Puntos Disturbios Disturbios Disturbios Disturbios Selección de un Limitador 3 Económica 11 Moderada 19 Costosa Puntos Puntos Puntos Puntos Reparaci Reparaci Reparaci Reparació ó ó ón n n n 3 Pueden Detenerse 11 Medios 19 Indispensable Puntos Puntos Puntos Puntos Equipos Equipos Equipos Equipos
- 57. Selección de un Limitador A Derivado B Distribución C Acometida Nivel Nivel Nivel Nivel Aplicaci Aplicaci Aplicaci Aplicació ó ó ón n n n Nivel C Nivel B Nivel A
- 58. TABLA DE SELECCIÓN 120 kA 80kA 80 kA 50 kA 50 kA 36 kA 36 kA Categoría A 240 kA 160 kA 160 kA 120 kA 120 kA 80 kA 80 kA 50 kA 50 kA 36 kA Categoría B 480 kA 320 kA 320 kA 240 kA 240 kA 160 kA 160 kA 120 kA 120 kA 120 kA Categoría C De 76 a 100 De 56 a 75 De 39 a 55 De 25 a 38 De 12 a 24 INDICE DE EXPOSICIÓN CALCULADO IEEE C 62.41 Categoría de Aplicación según IEEE C 62.41
- 59. Surgelogic Surgelogic Surgelogic Surgelogic EMA EMA EMA EMA •Montaje externo junto a tableros tipo panel, o tipo autosoportado. •Construcción modular por fase. fase. fase. fase. •Supresión individual protegido por fusible interno •Display interno con botón de prueba •Alarma y bloques de contactos secos •Diseñado para aplicaciones A, B y C. •Filtros EMI/RFI 50 dB 100 KKZ a 100 MKZ
- 60. •Montaje externo junto a tableros tipo panel, o tipo autosoportado •Construcción modular por Sistema •Supresión individual protegido por fusible interno •Construcción con barras de cobreCerámica de respuesta bidireccional •Display interno con botón de prueba •Alarma y boloques de contactos secos •Interruptor de prueba de alarma •LED´s indicadores de la la pérdida de protección •Diseñado para aplicaciones A, B y C 3 •Filtros EMI/RFI 50 dB 100 KKZ a 100 MKZ Surgelogic Surgelogic Surgelogic Surgelogic EBA EBA EBA EBA
- 61. •Montaje externo junto a tableros tipo panel, o tipo autosoportado •Construcción no modular •Supresión individual protegido por fusible interno •Construcción con barras de cobre •Leds indicadores de perdida de protección •Diseñado aplicaciones A, B y C3 •Filtros EMI/RFI Surgelogic Surgelogic Surgelogic Surgelogic HWA HWA HWA HWA
- 62. SDSA SERIES SDSA SERIES SDSA SERIES SDSA SERIES Las especificaciones técnicas son: •Capacidad de supresión: 36 kA. •Tipo de conexión: Paralelo •Gabinete: abierto •Montaje: Tipo Niple •Temperatura de operación: -40 a +65 *C •Tiempo de respuesta: menos de 1 nanosegundo •Vida mínima: 2500 operaciones con una forma de onda de 1,5kA 8/20 microsegundos
- 63. Limitadores de Sobretensión Compacto Con Cartucho Desenchufable
- 64. 1P 1P+N 3P 3P+N 3P+N 3P+N 3P+N Imax = 8 - 15 - 40 - 65 kA Limitadores de Sobretensión PRD
- 65. Limitadores de Sobretensiones La gama PRC esta diseñada para proteger redes de telefonía análoga tales como líneas telefónicas, contestadoras, modem, fax, entre otros. PRC // PRC // PRC // PRC // PRC serie PRC serie PRC serie PRC serie
- 66. Cartuchos desenchufables Señalización del estado del limitador ( PRD ) Auxiliares de señalización a distancia Contacto seco de señalización a distancia de fin de vida ( PRDr ) En servicio Cambio de cartucho recomendado Fin de vida del limitador Limitadores de sobretensiones transitorias