Descarga

Protección integral contra
rayos y sobretensiones
¿POR QUÉ CORRER RIESGOS INNECESARIOS?
Una de las características más relevantes de la moderna sociedad industrial es la presencia generalizada de equipos y consumidores que incluyen componentes electrónicos que son extremadamente sensibles a las sobretensiones cualquiera que sea el origen de las mismas.
Las compañías de seguros revelan que las sobretensiones son la primera causa de daños causados en equipos electrónicos. Representan un grave peligro y
pueden suponer pérdidas muy importantes:
u
u
u
u
coste por reparación y reposición de equipos
continuidad de servicio
pérdidas irreparables
imagen…
La protección contra rayos y sobretensiones es una inversión que siempre resulta rentable pues tiene como destino la protección de personas, de su trabajo, de las instalaciones y los equipos.
La seguridad es algo muy serio.
Por eso a la hora de decidir las medidas de protección y seleccionar las protecciones sobre las que hacer descansar nuestra seguridad hay que ser riguroso
y exigir de las mismas las mayores garantías posibles.
PROTECCIÓN INTEGRAL CONTRA RAYOS Y SOBRETENSIONES
Descarga
directa/próxima de rayo:
Direkt/Naheinschlag:
Descarga de rayo en la protección externa
1 contra
Einschlag
Blitzschutz,
rayos,in
enÄußeren
el ensamblaje
de procesos
(en
plantas industriales),
en cables etc.
Prozessgerüst
(in Industrieanlagen),
Kabel, usw.
2b
2a
Caída de tensión en la resistencia de toma de
1a tierra
Spannungsfall
de choque Rstam Stoßerdungswiderstand Rst
inducida
en bucles in Schleifen
1b Tensión
Induzierte
Spannung
1
L1
L2
L3
PEN
20 kV
2c
Descarga
lejana de rayo:
Ferneinschlag:
Descarga en las líneas aéreas
Einschlag
in Mittel2a de
media tensión
spannungsfreileitungen
Ondas errantes de sobreten2b siones
Überspannungswanderen líneas aéreas como
consecuencia
de las descarwellen auf Freileitungen
gas
de
nubes
infolgerayo
vonentre
WolkeWolke-Blitzen
del canal
de rayo
Felder des
Blitzkanals
2c Campos
1b
Rst
1a
Red de Transmisión de
informationstechnisches
datos
Netz
En un sistema de protección integral se distinguen básicamente dos partes: protección externa de los edificios e instalaciones contra descargas directas de rayos, incluyendo la
instalación de puesta a tierra necesaria para dispersar la
corriente del rayo, y la protección interna de las redes técnicas de energía y de datos que acceden a los equipos y cuyo
principal objetivo es reducir los efectos eléctricos y magnéticos de las corrientes de rayo dentro del espacio a proteger.
Las sobretensiones que deterioran e incluso destruyen los
equipos eléctricos y electrónicos, tienen diferentes orígenes:
– Descarga de rayo:
Red técnica de
energietechnisches
Netz
energía
Causas de las sobretensiones al producirse descargas de rayo.
– Descarga directa/cercana: se producen en la instalación a proteger, en sus inmediaciones o en alguno de
los conductores que acceden a la misma. En estos
casos se originan sobretensiones de alto valor por
caída de tensión en la resistencia de toma de tierra, así
como por efectos de inducción que se producen
como consecuencia del campo electromagnético
generado por el rayo.
– Descarga lejana: tienen lugar a gran distancia de la instalación (descargas en líneas de MT, descargas entre
nubes...) y provocan la aparición de sobretensiones de
menor valor en la instalación a proteger.
– Procesos de conmutación:
– Desconexión de cargas inductivas (bobinas, transformadores, motores...).
– Encendido y rotura de arcos.
– Disparo de fusibles...
1. Corriente de choque de prueba para descargadores de corriente de rayo.
2. Corriente de choque de prueba para descargadores de sobretensiones.
PROTECCIÓN EXTERNA
La protección externa contra rayos es el conjunto de elementos situados en o sobre el objeto a proteger y que sirven para captar y derivar la corriente del rayo
a la instalación de tierra. Dicha protección consta principalmente de una instalación captadora, una instalación derivadora y una instalación de puesta a tierra.
INSTALACIÓN CAPTADORA
El dispositivo de captación del rayo agrupa a todos los elementos o partes metálicas sobre las que el rayo puede impactar. Estas pueden estar emplazadas
por encima o al lado de la edificación que debe ser protegida y sirven como blanco para el impacto de la descarga. La instalación captadora podrá realizarse mediante puntas Franklin o jaulas de Faraday. En su ejecución deberán seguirse las directrices contenidas en la normativa en cuanto a niveles de protección y características de los materiales.
INSTALACIÓN DERIVADORA
Por derivación a tierra se entiende la conexión entre el dispositivo de captación y la instalación de puesta a tierra. El derivador por tanto, es la parte que se
encarga de derivar a tierra la corriente del rayo. El número de derivadores dependerá de las dimensiones de la edificación a proteger. Proyectando la superficie de cubierta sobre un plano, se deberá instalar un derivador cada 10 ó 20m (según el nivel de protección), del perímetro exterior.
Los derivadores o bajantes deben instalarse de modo que se reduzca al máximo los efectos negativos que supone el campo electromagnético que genera la
corriente del rayo en su proceso de derivación.
INSTALACIÓN DE PUESTA A TIERRA
Para su realización se utilizan diferentes sistemas: tomas de tierra de cimientos, tomas de tierra superficiales, tomas de tierra de profundidad, etc.... A través
de ella la corriente del rayo se transmite al terreno. Por ello, es de extraordinaria importancia que la instalación de puesta a tierra aporte una superficie mínima de contacto del electrodo con el terreno, de modo que se asegure que la corriente del rayo se transmite adecuadamente a tierra y se disperse en ella.
Todo el sistema de protección se basa en conseguir la equipotencialidad de las tierras.
9
4
10
11
5
2
1
8
7
6
3
Protección externa contra el rayo en un edificio industrial
Nº Descripción
Referencia
Nº Descripción
1 Varilla acero inoxidable Ø10 mm
860 010
7 Punta captadora
Zócalo de hormigón y placa protectora
Referencia
104 200
120 340
2 Conjunto de barra de penetración
480 150
3 Cruceta
319 209
4 Varilla de aluminio DEHNALU
840 018
5 Soporte DEHNsnap
204 120
Distanciador
106 160
6 Latigillo de empalme
377 015
11 Punta captadora
105 500
8 Soporte de cubierta plana
253 050
9 Distanciador DEHNiso
106 100
10 Conjunto elevado, zócalo de hormigón y placa protectora
102 340
PROTECCIÓN LÍNEAS DE ALIMENTACIÓN BAJA TENSIÓN. RED LINE
PRINCIPIO DE PROTECCIÓN ESCALONADA
En el proceso de selección, rige el principio de protección escalonada en virtud del cual se distinguen tres clases de protección:
u Tipo 1: protección basta. Son descargadores desarrollados para dar protección frente a corrientes de rayo. Se instalan lo más cerca de la acometida en
baja tensión.
u Tipo 2: protección media. Son descargadores destinados a la protección de instalaciones y equipos frente a sobretensiones (originadas por descargas de
rayo indirectas, conmutaciones en alta, inducciones...). Se instalan en los cuadros de distribución.
u Tipo 3: protección fina. Son descargadores de sobretensiones para protección específica de equipos finales. Se instalan lo más cerca posible del equipo
a proteger.
Para garantizar la coordinación entre los escalones de protección es imprescindible asegurar el desacoplo entre los mismos (long. de cable entre Tipo 1 y 2
superior a 15 m). En caso contrario se instalará un descargador Combinado 1+ 2 (p. ej. DEHNventil DV M TT).
Tipo 1
Tipo 3
Tipo 2
NORMAS A SEGUIR
La norma a seguir para recomendar qué protecciones poner es la siguiente:
1º Disponer siempre descargadores de Tipo 2 (protección media). Es el protector que cubre el abanico de riesgos más amplio: hace frente a las sobretensiones más frecuentes (tengan su origen en rayos o no) y complementa al descargador de Clase I cuando éste es necesario
2º Añadir protección de Tipo 1 en aquellas instalaciones en las que exista riesgo de descarga directa de rayo (acometidas aéreas, instalaciones en campo...).
3º Añadir protección de Tipo 3 en aquellas instalaciones en las que, entre punto donde se instale el descargador de protección media y el consumidor final
existan distancias de cables en las que puedan inducirse sobretensiones y que el equipo final merezca una protección especial debido a su coste, a su
sensibilidad a estos problemas, la necesidad de continuidad de servicio, imagen...
4º Disponer de descargador combinado Tipo 1 + 2 en aquellas instalaciones que exista riesgo de descarga directa de rayo y sobretensiones (acometidas
aéreas, instalaciones con protección externa, Jaula de Faraday) que por sus características de espacio y ubicación lo requieran.
PROTECCIÓN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN DE DATOS. YELLOW LINE
Los descargadores de corrientes de rayo y sobretensiones para líneas de transmisión de datos, se instalan en serie con el equipo a proteger. Por tanto, es
imperativo que el circuito de protección sea compatible con la señal a proteger. En consecuencia, para seleccionar el descargador adecuado, es muy importante conocer las características de la señal así como el tipo de cable y la técnica de conexionado correspondiente.
En función de estas variables, la firma DEHN ha desarrollado una amplísima gama de producto. A continuación se recogen algunos ejemplos:
EJEMPLOS DE SELECCIÓN
INTERFACE
Par telefónico
Cable TV
Señal 4-20 mA
Ethernet
Profibus
Vídeo
ADSL
RS 232
MONTAJE
Pared
Pared/carril
Carril DIN
Carril
Carril
Coaxial
Carril DIN
Carril DIN
CONEXIÓN
RJ 11/RJ 45
Conector F
Borna elástica
RJ 45
Tornillo
BNC
Tornillo
D-SUB
HILOS PROTEGIDOS
2/4
Cable antena
2
8
4
Coaxial
2
9
PRODUCTO
DEHNlink
DEHNgate
DEHNconnect
DEHNpatch
Blitzductor XT
UGKF BNC
Blitzductor XT
FS 9E HS
REFERENCIA
929 028
909 703
919 941
929 100
920 344 + 920 300
929 010
920 247 + 920 300
924 019
PROTECCIÓN INTEGRAL CONTRA RAYOS Y SOBRETENSIONES
SELECCIÓN DE PRODUCTOS
Tipo 1 – Descargador de corriente de rayo.
DEHNbloc M 1 255 – Descargador fase-neutro
Capacidad de descarga
Nivel de protección
Capacidad de apagado
Tipo
Ref
DEHNgap M 255 (FM) - Descargador neutro- tierra
50 kA (10/350)
< 2,5 kV
50 kAeff
DB M 1 255
961 120
Capacidad de descarga
Nivel de protección
Capacidad de apagado
Tipo
Ref
100 kA (10/350)
< 1,5 kV
100 Aeff
DGP M 255 FM
961 105
Tipo 2– Descargador de sobretensiones.
DEHNguard M TT 2P 275 - Descargador monofásico
DEHNguard M TT 275 - Descargador trifásico
Corriente nominal de descarga
Corriente máxima de descarga
Nivel de protección
Tipo
Ref
Corriente nominal de descarga
Corriente máxima de descarga
Nivel de protección
Tipo
Ref
20 kA (8/20)
40 kA (8/20)
< 1,25 kV
DG M TT 275
952 310
20 kA (8/20)
40 kA (8/20)
< 1,25 kV
DG M TT 2P 275
952 110
Tipo 3– Protección fina contra sobretensiones.
DEHNPro 230 - Descargador para toma de corriente
DEHNrail M 2P 255 – Descargador carril DIN
Corriente nominal de descarga
Corriente máxima de descarga
Nivel de protección
Tipo
Ref
Corriente nominal de descarga
Corriente máxima de descarga
Nivel de protección
Tipo
Ref
3 kA (8/20)
5 kA (8/20)
< 1,25 kV
DR M 2P 255
953 200
2,5 kA (8/20)
10 kA (8/20)
< 1,25 kV
D PRO 230
909 230
Tipo 1+2– Descargador combinado contra rayos y sobretensiones.
DEHNventil M TT 2P 255 - Descargador monofásico
DEHNventil M TT 255– Descargador trifásico
Capacidad de descarga
Nivel de protección
Capacidad de apagado
Tipo
Ref
100 kA (10/350)
< 1,5 kV
50 kAeff
DV M TT 255
951 310
Capacidad de descarga
Nivel de protección
Capacidad de apagado
Tipo
Ref
50 kA (10/350)
< 1,5 kV
50 kAeff
DV TT 2P 255
951 110
Telecomunicaciones y transmisión de datos.
DEHNgate FF TV – Descargador coaxial TV
DEHNlink TC I – Descargador línea telefónica
Corriente nominal de descarga
Tensión nominal
Nivel de protección
Tipo
Ref
2,5 kA (8/20)
110 V
< 250 V
DLI TC 2I
929 028
Bl Blitzductor XT para RS485
Corriente nominal de descarga
Tensión nominal
Nivel de protección
Tipo
Ref base
Ref módulo
Corriente nominal de descarga
Tensión máxima permanente
Nivel de protección
Tipo
Ref
1,5 kA (8/20)
24 V
< 230 V
DGA FF TV
909 703
DEHN Patch M CAT 6 protección para línea de datos
10 kA (10/350)
8V
< 50V
BXT ML2 BE HFS-5
920 300
920 270
Corriente nominal de descarga
Tensión máxima permanente
Nivel de protección
Tipo
Ref
10 kA (8/20)
48 V
< 145 V
DPA M CAT 6 RJ 45
929 100
PROTECCIÓN CONTRA SOBRETENSIONES PERMANENTES
Datos técnicos
Tiempo de Respuesta (Ta)
Máxima Tensión
Continua de trabajo
Sistema de Protección
El PSP ES está diseñado para hacer frente a
sobretensiones permanentes que se producen en
la red eléctrica de baja tensión debido a la falta
de neutro, a defectos de conexión del mismo o a
subidas intempestivas de tensión.
Protección
Monofásica/Trifásica
255V. y 260V. < 4 sg
> 260V. < 1 sg
400V. AC
Disparo Bobina, Diferencial
Disparo Interruptor,
I
I
I
I
Cumple los requisitos de ENDESA.
Vigilancia constante de la tensión de línea.
Tecnología microprocesada.
Verificación de funcionamiento mediante
pulsador de prueba.
I Señalización óptica de estado.
PSP ES trifásico
Ref. Nº. 902 021
PSP ES monofásico
902 020
Ref. Nº.
Instalación trifásica
Instalación monofásica
PROTECCIÓN BASICA PARA VIVIENDA DEHNdúo
Ejecución monofásica. Ref. 920 202
Ejecución trifásica. Ref. 920 204
+
Protección básica contra
sobretensiones transitorias
y permanentes en redes de
baja tensión.
+
PROTECCIÓN TOTAL PARA VIVIENDA DEHNhome
Ejecución trifásica.
Ejecución monofásica. Ref. 989 402
Ref. 989 401
+
+
+
Una protección correcta y
eficaz exige, además,
adoptar medidas de
protección contra
sobretensiones transitorias
en las líneas de
transmisión de datos
(teléfono, TV, Internet, ...)
NOTA IMPORTANTE: En caso de descargas directas de rayo, acometidas aéreas (p. ej. viviendas aisladas), existencia de sistemas de protección externa
(pararrayos, jaulas de Faraday...) son necesarias medidas adicionales de protección (ITC BT 23 REBT).
ESPECIALISTAS
CATÁLOGOS
Cien años de experiencia, un exigente control de calidad y una especial atención al área de investigación y desarrollo nos
permiten ofrecer un amplio programa de productos y soluciones.
Protección contra el rayo y puestas a tierra
Protección contra sobretensiones
Trabajos en tensión
SOLUCIONES ESPECIALES Y APOYO TÉCNICO
FOLLETOS ESPECÍFICOS
La firma DEHN produce más de 3.500 dispositivos y elementos de protección contra rayos y sobretensiones y es capaz de
desarrollar protecciones específicas que aportan soluciones eficaces y fiables para instalaciones especiales.
ASESORAMIENTO TÉCNICO
Guía de protección
contra el rayo
Ref. 099 407
Programa de cálculo para
sistemas de protección
contra el rayo
Ref. 099 401
Servicio de
Ingeniería DEHN
DEHN IBÉRICA
Protección contra rayos
Protección contra sobretensiones
Albasanz, 75
28037 Madrid
Tel.: 91 375 61 45
Fax: 91 375 61 50
Delegación Cataluña
Gran Vía, 1176
08020 Barcelona
Tel.: 93 278 15 08
Fax: 93 278 14 65
Delegación Norte
Alameda de Urquijo, 28, 8º
48010 Bilbao
Tel.: 94 444 80 49
Fax: 94 444 80 49
Trabajos en tensión
Delegación Levante
Serra de Crevillent, 51
46980 Paterna (Valencia)
Móvil: 608 64 50 85
Delegación Noroeste Tisel, S.L.
Pintor Manuel Medina, 15
33210 Gijón (Asturias)
Tel.: 985 15 04 11
Fax: 985 15 09 99
www.dehn.es
[email protected]
www.dehn.es