Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) solo puede proteger eficazmente los equipos si se instala en el lugar adecuado y se conecta correctamente. Los problemas de instalación más comunes no se deben al SPD en sí, sino a una ubicación incorrecta, una longitud excesiva del conductor o una protección de respaldo inadecuada. Esta guía explica dónde se suelen instalar los SPD de tipo 1, tipo 2 y tipo 3, cómo cablear un SPD correctamente, qué significa el principio de conexión de 0.5 m y en qué se diferencian los SPD de CA y CC en los sistemas fotovoltaicos.

La protección contra sobretensiones transitorias (SPD) se suele organizar en etapas. La primera etapa limita las sobretensiones de alta energía que ingresan a la instalación, mientras que las SPD posteriores reducen la tensión transitoria restante cerca de los equipos sensibles. La configuración exacta depende del sistema eléctrico del edificio, el sistema de protección contra rayos, la configuración de la alimentación, la normativa aplicable y la coordinación entre las SPD.
Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 1 se utiliza en la entrada de servicio o cerca de ella, donde las corrientes de rayos de alta energía pueden ingresar a la instalación eléctrica. Es particularmente relevante para edificios con un sistema de protección contra rayos externo u otras condiciones que aumentan la exposición a las corrientes de rayos.
Los dispositivos de protección contra sobretensiones de tipo 1 están diseñados para corrientes de sobretensión de alta energía y suelen asociarse con la forma de onda de prueba de 10/350 μs. Proporcionan la primera etapa de protección, en lugar de reemplazar la protección contra sobretensiones posterior.
Los dispositivos de protección contra sobretensiones tipo 2 se instalan habitualmente en cuadros de distribución principales y secundarios. Ayudan a proteger los circuitos aguas abajo contra sobretensiones de conmutación, sobretensiones inducidas por rayos y tensiones transitorias residuales que quedan después de la protección aguas arriba.
En muchas instalaciones residenciales y comerciales, un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 2 en el cuadro de distribución principal constituye la primera etapa de protección contra sobretensiones. Dependiendo del diseño de la instalación y la longitud de los cables, podrían ser necesarios dispositivos adicionales de tipo 2 en los cuadros de distribución secundarios.
Un dispositivo de protección contra sobretensiones de tipo 3 se instala normalmente cerca de equipos sensibles como etapa final de la protección coordinada contra sobretensiones. Es adecuado para aplicaciones que involucran equipos electrónicos como computadoras, sistemas de control, equipos de comunicación y otras cargas sensibles.
La protección de tipo 3 debe considerarse, en general, como parte de un sistema coordinado, en lugar de como un sustituto de la protección de tipo 1 o tipo 2.
El cableado correcto es tan importante como seleccionar el protector contra sobretensiones (SPD) adecuado. Durante una sobretensión repentina, incluso un conductor corto genera tensión inductiva. A medida que aumenta la longitud del conductor, la tensión inductiva adicional puede incrementar la tensión que llega al equipo protegido.
El recorrido de conexión del dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) debe ser lo más corto y recto posible. En instalaciones donde se aplica el principio de 0.5 m, la longitud total de los conductores de conexión del SPD correspondientes debe mantenerse generalmente dentro de 0.5 m, de acuerdo con la norma de instalación aplicable y las instrucciones del fabricante.
Evite bucles innecesarios, curvas pronunciadas y trazados que creen grandes bucles conductores. Instalar el protector contra sobretensiones cerca de su punto de conexión es una de las maneras más sencillas de mejorar su rendimiento de limitación de sobretensiones.
Los conductores del dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) deben tenderse muy cerca unos de otros, con la menor separación y área de bucle posible. El objetivo es minimizar la inductancia del recorrido de la corriente de sobretensión, en lugar de simplemente hacer que todos los conductores tengan exactamente la misma longitud.
Siga siempre el diagrama de cableado suministrado con el dispositivo SPD específico, ya que la disposición de las conexiones depende del diseño del dispositivo y del sistema eléctrico.
Un dispositivo de protección contra sobrecorriente (SPD) también requiere un sistema de protección contra sobrecorriente de respaldo adecuado, según lo especifique el fabricante o los requisitos de instalación aplicables. Esta protección limita la corriente si el elemento de protección del SPD llega al final de su vida útil o presenta una falla.
El dispositivo de respaldo puede ser un fusible o un disyuntor, según el diseño del SPD y las condiciones del sistema. Su capacidad nominal debe seleccionarse de acuerdo con la hoja de datos del SPD, la corriente de cortocircuito y los requisitos de coordinación del fabricante. La desconexión térmica integrada no elimina automáticamente la necesidad de seguir el esquema de protección de respaldo especificado.
Antes de la instalación, confirme el tipo de dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD), la tensión del sistema, la tensión máxima de funcionamiento continuo (Uc), el nivel de protección (Up), las corrientes de descarga nominales, la disposición de la puesta a tierra, los requisitos de los conductores y la protección de respaldo.
Un proceso de instalación típico es:
1
Desconecte la alimentación correspondiente y verifique que el circuito esté sin corriente utilizando un comprobador de tensión bipolar adecuado.
2
Instale el dispositivo en el riel DIN o en el sistema de montaje especificado por el fabricante, lo más cerca posible del punto de conexión.
3
Conecte los conductores de línea correspondientes según el diagrama de cableado del SPD. Mantenga el recorrido de la conexión corto y evite curvas innecesarias.
4
Para un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) diseñado para sistemas que requieren una conexión a neutro, conecte el conductor neutro según el diagrama del fabricante.
5
La conexión a tierra (PE) debe proporcionar un trayecto corto y de baja impedancia hasta el sistema de puesta a tierra. Evite longitudes de conductor innecesarias y bucles.
6
Utilice el fusible o disyuntor con la clasificación especificada para el dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) y la instalación en particular.
7
Antes de la puesta en marcha, confirme que el indicador muestra la condición de funcionamiento normal especificada por el fabricante.
8
Una vez comprobadas todas las conexiones, ponga en funcionamiento la instalación y verifique el estado del dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) y la tensión del sistema según el procedimiento de puesta en marcha del fabricante.
Las instalaciones solares fotovoltaicas pueden requerir protección contra sobretensiones coordinada tanto en el lado de CC como en el de CA del inversor. El número y la ubicación exactos de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) dependen de la configuración del sistema, la longitud de los cables, la exposición a rayos, la evaluación de riesgos, las normas aplicables y los requisitos del fabricante del equipo.
En el lado de CC, el protector contra sobretensiones (SPD) debe estar clasificado para la tensión del sistema fotovoltaico e instalarse según las especificaciones del fabricante. Dependiendo de la instalación, puede ser necesaria protección cerca del conjunto fotovoltaico o la caja de conexiones, así como cerca de la entrada de CC del inversor.
En el lado de CA, se puede instalar un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) de CA adecuado en la salida del inversor y/o en el cuadro de distribución principal de CA.
Los protectores contra sobretensiones (SPD) de CC y CA no son intercambiables. Un circuito de CC no tiene el mismo cruce por cero de corriente natural que un circuito de CA, por lo que el SPD debe diseñarse y clasificarse específicamente para la aplicación de CC.
La serie SPC de KRIPAL está diseñada para aplicaciones de protección contra sobretensiones de CC, como los sistemas solares fotovoltaicos, mientras que la serie SPB proporciona protección contra sobretensiones de CA para aplicaciones de distribución.
Uno de los errores más comunes es usar conductores de protección contra sobretensiones (SPD) excesivamente largos. Instalar el SPD lejos del punto de conexión y usar cables largos puede generar voltaje inductivo durante una sobretensión y reducir la eficacia de la protección.
Otro error común es seleccionar un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) sin verificar los requisitos del fabricante. El fusible o disyuntor adecuado depende del SPD específico y de la instalación eléctrica.
Instalar un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) del tipo incorrecto es otro problema común. Los dispositivos de tipo 1, tipo 2 y tipo 3 tienen diferentes aplicaciones y características de rendimiento. La selección debe basarse en la exposición a sobretensiones de la instalación, el concepto de protección y las normas aplicables, en lugar de simplemente elegir el dispositivo más económico.
En las instalaciones solares, otro error común es considerar únicamente un lado del inversor. Dependiendo del diseño del sistema y la evaluación de riesgos, tanto los circuitos de CC como los de CA pueden requerir protección contra sobretensiones coordinada.
La mayoría de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) modernos incluyen un indicador visual que muestra si el elemento de protección funciona correctamente. Muchos dispositivos utilizan una indicación verde para el funcionamiento normal y una indicación roja para una falla, aunque la indicación exacta depende del producto.
Si el indicador muestra una falla después de la instalación, esta no debe ponerse en marcha hasta que se haya identificado la causa y se haya confirmado que el dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) es adecuado para el sistema.
Cuando el dispositivo SPD proporciona un contacto de señalización remota, su estado también puede conectarse a un sistema de monitorización o de gestión de edificios.
La elección de un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) implica más que seleccionar el tipo 1, el tipo 2 o el tipo 3. Antes de la instalación, verifique la tensión del sistema, Uc, Up, la corriente de descarga nominal (In), la corriente de descarga máxima (Imax), las condiciones de cortocircuito, la configuración de los postes, el sistema de puesta a tierra y la protección de respaldo requerida.
Para aplicaciones de energía solar fotovoltaica, la tensión nominal de CC y la configuración del sistema fotovoltaico son especialmente importantes. El dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) debe ser adecuado para la tensión continua máxima presente en el circuito de CC.
Antes de seleccionar e instalar el dispositivo, compare siempre estos parámetros con la documentación técnica del fabricante. Consulte la gama de dispositivos de protección contra sobretensiones de KRIPAL o su catálogo más amplio de protección de circuitos para elegir los dispositivos de protección adecuados.
¿A qué distancia debe estar un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) del punto de conexión?
Los conductores del dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) deben mantenerse lo más cortos y rectos posible. Cuando los requisitos de instalación aplicables especifiquen el principio de 0.5 m, los conductores de conexión correspondientes generalmente deben mantenerse dentro de esa longitud total.
¿Necesito un disyuntor o un fusible delante de un protector contra sobretensiones?
Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) requiere un sistema de protección contra sobrecorriente de respaldo adecuado, según lo especifique el fabricante o los requisitos de instalación aplicables. El fusible o disyuntor debe seleccionarse de acuerdo con la hoja de datos del SPD y las condiciones del sistema.
¿Cuál es la diferencia entre los SPD tipo 1 y tipo 2?
Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 1 están diseñados para aplicaciones con corrientes de rayo de alta energía y suelen asociarse con la forma de onda de prueba de 10/350 μs. Los SPD de tipo 2 se utilizan principalmente en cuadros de distribución para limitar las sobretensiones transitorias y suelen probarse con la forma de onda de 8/20 μs.
¿Puedo instalar un SPD yo mismo?
La instalación de dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) implica la instalación de equipos de distribución eléctrica y debe ser realizada por una persona debidamente cualificada, de acuerdo con las normativas locales, las normas aplicables y las instrucciones de instalación del fabricante.
¿Los sistemas fotovoltaicos solares necesitan protectores contra sobretensiones (SPD) a ambos lados del inversor?
Es posible. La necesidad de protección contra sobretensiones de CC y CA depende de la configuración del sistema fotovoltaico, la longitud de los cables, la exposición a rayos, la evaluación de riesgos, las normas aplicables y los requisitos del equipo. Los dispositivos de protección contra sobretensiones de CC y CA deben tener la capacidad nominal adecuada para sus respectivos circuitos.
¿Cómo sé si un SPD ha fallado?
Compruebe el indicador de estado del dispositivo o el contacto de señalización remota, si lo tiene. Una indicación de fallo generalmente significa que el elemento de protección SPD requiere ser reemplazado. También se debe investigar la causa del fallo antes de poner en funcionamiento el dispositivo de reemplazo.
Una protección eficaz contra sobretensiones depende tanto del dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) como de su instalación. Elija el tipo y las especificaciones eléctricas adecuados, instálelo en el punto correcto del sistema de protección, mantenga los conductores de conexión cortos y directos, y cumpla con los requisitos de protección de respaldo especificados.
Para aplicaciones de distribución de CA, la serie SPB de KRIPAL ofrece soluciones de protección contra sobretensiones para instalaciones adecuadas. Para aplicaciones de CC en sistemas fotovoltaicos solares, la serie SPC está diseñada para la protección contra sobretensiones en el lado de CC.
Para la selección del producto, consulte la documentación técnica de KRIPAL y verifique la tensión del sistema, los valores de protección contra sobretensiones (SPD), la disposición del cableado y la protección de respaldo antes de la instalación. Póngase en contacto con KRIPAL para obtener asistencia técnica.