Qué es la protección contra sobretensiones: funcionamiento, tipos y aplicaciones

Todos los equipos, dispositivos y aparatos electrónicos nos ayudan a realizar nuestras actividades diarias de forma muy cómoda. Cada día hay dispositivos electrónicos en el mercado a diferentes precios. Una de las razones de la diferencia de precio es la durabilidad y el tiempo de funcionamiento del aparato. Esto depende principalmente de la capacidad de los circuitos internos del aparato para manejar las fluctuaciones de tensión. Si el aparato experimenta fluctuaciones en la tensión de entrada, entonces está dañado porque las fluctuaciones en la tensión de alimentación pueden ser perjudiciales para el aparato. En este artículo descubriremos qué es la protección contra sobretensiones, su definición, función y aplicaciones.

¿Qué es la protección contra sobretensiones?

Definición: La sobrecorriente puede producirse por desequilibrios de tensión, interferencias de radio, interferencias del transformador y diferencias de potencial. La sobrecorriente puede definirse como un cambio repentino de tensión, corriente o potencia en un circuito. En general, el nivel de tensión estándar que suministran las centrales eléctricas a los hogares varía de un país a otro. En la India, el nivel de tensión estándar es de 220V-230V, mientras que en EEUU el valor es de 120V. Debido a ciertos problemas, la tensión de alimentación puede aumentar repentinamente por encima del valor estándar. El protector de sobretensión también se llama supresor de sobretensión.

• Si el aumento repentino de la tensión dura 3 o más nanosegundos, se llama "sobretensión"
• Cuando el aumento repentino de tensión dura uno o dos segundos, se denomina "sobretensión"

Funcionamiento de los dispositivos de protección contra sobretensiones

La importancia de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) es evitar los picos de tensión y las sobretensiones. Este dispositivo debe cumplir dos tareas para proteger los aparatos electrónicos. Son

• Debe limitar la sobretensión en términos de amplitud. De este modo, los aparatos eléctricos no superarán la tensión.
• Debe descargar la sobretensión a tierra sin causar daños a los aparatos.

La necesidad de este dispositivo o supresor de sobretensiones es evitar los cambios bruscos de la tensión alterna respecto al nivel de tensión estándar. Para evitar el efecto de las sobretensiones, son útiles los dispositivos de protección contra sobretensiones. Estos dispositivos reenvían la tensión de los puertos a los dispositivos a través de líneas eléctricas. Si se produce una sobretensión, el dispositivo supresor de sobretensiones pasa la tensión extra al cable de puesta a tierra.

Función del dispositivo de protección contra sobretensiones

El dispositivo de protección contra sobretensiones consta de tres componentes básicos: el sensor de tensión, el controlador y el circuito de bloqueo/desbloqueo. El sensor de tensión observa la tensión de la red y el controlador lee el nivel de tensión y decide si mantiene o no el nivel de tensión estándar. Si hay una diferencia, el circuito de bloqueo/desbloqueo puede resolver el problema. Hay otro tipo de protector contra sobretensiones que lleva integrados los dispositivos electrónicos para su seguridad.

Se utilizan mucho en los aparatos electrónicos para evitar los daños causados por las sobretensiones. En los dispositivos de potencia de conmutación se utilizan estos tipos de dispositivos. El mencionado dispositivo de protección contra sobretensiones es un dispositivo muy utilizado en las fuentes de alimentación conmutadas. El dispositivo de protección contra sobretensiones consta de tres líneas. La protección contra sobretensiones 1 a través de la línea de CA 1 y la línea de CA 2 se denomina supresión de sobretensiones en modo diferencial. La protección contra sobretensiones 2 y la protección contra sobretensiones 3 se denominan protección contra sobretensiones en modo común.

La protección contra sobretensiones en modo diferencial se establece entre dos cables. Esta parte de la protección diferencial bloquea cualquier pico de tensión entre las líneas 1 y 2. El protector de sobretensión 2 y el protector de sobretensión 3 bloquean las transiciones de tensión en el cable caliente a tierra. El descargador de sobretensiones 1 de este aparato evita los picos de tensión, y el descargador de sobretensiones 2 y el descargador de sobretensiones 3 son útiles en caso de fuertes picos de tensión.

Esquema del circuito

La siguiente figura muestra el esquema del circuito del dispositivo de protección contra sobretensiones. Este dispositivo pasa la corriente eléctrica de los puertos a los dispositivos electrónicos. Si se producen picos de tensión o picos, éstos pueden ser transferidos a las líneas de tierra con la ayuda del MOV. Es un componente de los SPD que desempeña un papel importante en el reenvío de la sobretensión al cable de tierra. El MOV se conoce como varistor de óxido metálico.

Es la conexión entre la línea eléctrica caliente y la línea de tierra. G1 y G2 son los tubos de descarga de gas. En el diagrama del circuito del dispositivo de protección contra sobretensiones simplificado anterior, la tensión de sobretensión en modo común aparece entre L-PE y N-PE. Estos pueden estar limitados por M1-G1, M2-G2 y G1-G2. La tensión diferencial de sobretensión entre L-N está limitada por M1-M2.

Diferentes tipos

Estos dispositivos se clasifican en dos tipos diferentes según la conexión y el tipo de tensión. En estos dos tipos, se conecta un tipo de SPD entre los conductores activos. Otro tipo de SPD se conecta entre el conductor y el conductor de protección.

A continuación se muestran los diagramas de los dos dispositivos de protección contra sobretensiones diferentes. También muestra el esquema de conexión de los dispositivos de protección contra sobretensiones.

Evaluación del descargador de sobretensiones

Esta descripción detallada indica las características y límites completos del dispositivo de protección contra sobretensiones. Además, esta evaluación indica la cantidad de sobretensión que puede soportar el SPD y la cantidad de sobretensión que puede transmitirse a tierra, etc.

Tensión nominal

Esta función indica a qué tensión el MOV puede conducir la electricidad a tierra. Si el nivel de tensión de bloqueo es de 300 V, el aparato es capaz de prevenir y salvar el aparato hasta ese nivel. Si el nivel de tensión de entrada a este dispositivo SPD es superior a 300V, este SPD concreto no funcionará. Por lo tanto, una tensión de bloqueo más alta es siempre la mejor para los dispositivos de protección contra sobretensiones.

Absorción de energía

Este valor se expresa en julios. Este valor indica cuánta energía puede absorber este dispositivo SPD.

Luz indicadora

Este indicador luminoso ayuda a saber si todos los componentes del aparato funcionan o no. Gracias al brillo de la luz, podemos evaluar el estado de funcionamiento del dispositivo de protección contra sobretensiones.

Aplicaciones de los dispositivos de protección contra sobretensiones

• Todos los años, muchos aparatos electrónicos resultan dañados por tensiones transitorias. Por ello, los dispositivos de protección contra sobretensiones deben evitarlo.
• Se utilizan en los sistemas eléctricos como protección. Sirven para evitar las sobretensiones.
• Se utiliza en sistemas de iluminación y cuadros de distribución.
• Estos dispositivos son muy útiles en las aplicaciones de datos. Por ejemplo, protegen los equipos conectados a las líneas de datos.
• Tiene una amplia aplicación e importancia en las empresas basadas en productos.
• En todos los dispositivos electrónicos para su durabilidad.
• Especialmente útil para dispositivos de muy baja tensión que funcionan entre 3 y 48V.

Por lo tanto, es una visión general del dispositivo de protección contra sobretensiones. Las sobretensiones y los picos de tensión pueden deberse a las interferencias de las ondas de radio, a las interferencias de los transformadores y a algunas razones naturales. Estas sobretensiones siempre provocan daños en los aparatos electrónicos y a veces pueden causar graves pérdidas. Por ello, se introdujeron estos dispositivos para superarlos y prevenirlos. En función de la tensión de conexión, los dispositivos de protección contra sobretensiones se clasifican en dos tipos. Estos dispositivos gestionan las grandes sobrecargas mediante diversas técnicas.