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Augusto TolcachierLunes 27 de Mayo de 2013
Proteccin contra sobretensiones

ABB GroupJune 4, 2013 | Slide 2
ndice
Tipos de sobretensiones
Sobretensiones temporales
Causas Soluciones
Sobretensiones transitorias
Causas Descripcin Protectores contra sobretensiones transitorias Seleccin de un protector contra sobretensiones transitorias Coordinacin de protectores contra sobretensiones transitorias Reglas de instalacin Gama ABB Ejemplos
Normativa

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Causas Soluciones
Normativa

Exceso circunstancial sobre la tensin normal
Sobretensin segn la Real Academia Espaola

Sobretensin transitoria :() sobretensin de corta duracin fuertemente amortiguada que dura como mximo algunos milisegundos.
Sobretensin temporal :() sobretensin de una duracin relativamente larga en un lugar dado.
Sobretensin segn la norma UNE-EN 50160

Sobretensin de origen atmosfrico
Sobretensin de maniobra
230V 50 Hz
Sobretensin transitoria Sobretensin temporal (permanente)
8.000 V durante 140 s 460 V durante 10 s

Perturbaciones en las Redes Elctricas

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Causas Soluciones
Normativa

Causas de las principales sobretensiones temporales
Segn el Real Decreto 1955/2000, una sobretensin temporal dura un tiempo no despreciable y supera en ms de un 7% la tensin nominal de la instalacin.
Sin embargo, las normativas bajo las que estn construidos la mayor parte de los dispositivos raramente exceden la tolerancia del 10% de su valor nominal
De este modo, el valor general a partir del cual se suele considerar como sobretensin permanente es un 10 %:
230 V + 10 % = 253 V
Magnitud de una sobretensin temporal

Causas de las principales sobretensiones temporalesPrdida de neutro
400V
400V

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Causas Soluciones
Normativa

Soluciones contra las sobretensiones temporalesBobina OVP
Detecta la sobretensin y desconecta el circuito gracias a un interruptor automtico o diferencial asociado (S200 o F200).
+

Soluciones contra las sobretensiones temporalesEfectos de una sobretensin temporal en un protector transitorio

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Causas Soluciones
Normativa

Sobretensin transitoria directa
Descarga directa en el sistema de proteccin contra descargas atmosfricas
Descarga directa sobre lneas de potencia areas
Aumento de potencial de tierra por descargas directas en elementos fsicamente cercanos
Sobretensiones TransitoriasCausas

Sobretensin transitoria indirecta
Apareamiento inductivo

Conexin y desconexin de elementos que crean una variacin repentina de la carga, con cambios bruscos en la corriente circulante

Causas de las principales sobretensiones transitorias
Rayos : Extremadamente potentes pero espordicos
Conmutaciones en la red MT/BT
Perturbaciones provenientes deotros equipos conectados
Poco potentes pero muy frecuentes

Causas de las principales sobretensiones transitoriasDeteccin de la frecuencia de cada de los rayos (Nk)
Deteccin por satlite de la NASA
Deteccin desde la tierra con SAFIR
Deteccin desde la tierra por el Instituto Nacional Meteorologa
Se deduce la densidad de rayo por ao y km2 (Ng) :
Ng = Nk / 10
Nk = Nmero de das de tormenta por ao

Descargadores de sobretensinMapa cerunico mundial

Causas de las principales sobretensiones transitoriasAmplitud y frecuencia de los rayos
0%
20%
40%
60%
80%
100%
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Frec
uenc
ia a
cum
ulad
a
Amplitud de rayos (kA)
40% de los rayos son superiores a los 20kA (o 60% son inferiores a los 20kA)
5% de los rayos son superiores a los 60kA (o 95% son inferiores a los 60kA)
0.01 % de los rayos son superiores a los 200kA
Datos de Meteorage: Campaa de medicin de 5.4 Millones de rayos entre 1995-2005 en Francia.

Causas de las principales sobretensiones transitorias
Intensidad : Desde 3.000 A hasta 300.000 A Intensidad de un horno domstico: 10 A
Velocidad del arco : 100.000 km/s Velocidad del sonido: 0,34 km/s Velocidad de la luz : 300.000 km/s
Temperatura mxima : 30.000 C Temperatura de fusin del tungsteno: 3.410 C
Potencia : 10.000.000 MW Potencia de una fbrica: 1.000 MW a 3.000 MW
La magnitud del rayo

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Causas Soluciones
Normativa

Sobretensiones transitoriasOndas de simulacin ensayadas en el laboratorio
10/350
1,2/508/20 en Amperios
en Amperios
en Voltios
tiempo
Valo
r

La onda 10/350 se utiliza en los laboratorios para simular el impacto directo de rayo en la instalacin
o el impacto sobre una lneaarea que alimente la instalacin(tambin se considera impacto directo).
Onda 10/350 Impacto directo de rayo

Sobretensiones transitoriasOnda 10/350
(s)
Iimp
90%
10s tiempo
Valo
r
50%
350s

Sobretensiones transitoriasOnda 10/350 Impacto directo de rayo

La onda 8/20 se utiliza en los laboratorios para simular un impacto indirecto de rayo, es decir, un impacto de un rayo en una zona relativamente cercana a la instalacin...
o el impacto indirecto cerca de una lnea area que alimente la instalacin.
Onda 8/20 Impacto indirecto de rayo

Sobretensiones transitoriasOnda 8/20
(s)
90%
8s tiempo
Valo
r
50%
20s
Iimp

Sobretensiones transitoriasOnda 8/20 Impacto indirecto de rayo

Sobretensiones transitoriasEjemplo ondas 8/20 y 10/350 con una Iimp de 25 kA
25 kA
(s)tiempo
Valo
r
25 KA en 10/350
25 KA en 8/20

Sobretensiones transitoriasImpactos directos Impacto sobre lnea area MT
Poder de destruccin bajo

Sobretensiones transitoriasImpactos directos Impacto sobre lnea area MT
...propagacin de la onda a travs del transformador
la onda entra en el edificio
propagacin por la redImpacto en la red area de Media Tensin
Red de tierras
Poder de destruccin bajo

Sobretensiones transitoriasImpactos directos Impacto sobre lnea area BT
Poder de destruccin medio

Sobretensiones transitoriasImpactos directos Impacto sobre lnea area BT
la onda entra en el edificio
propagacin por toda la redImpacto en la red area de Baja Tensin
Red de tierras
Poder de destruccin

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