¿Te has preguntado cómo actúan los trasientes y cómo evitarlos? En el siguiente blog respondemos estas y otras dudas que puedas tener sobre este tipo de eventos y los equipos que se usan para mitigarlos.
ÍNDICE
- ¿Qué es un transiente?
- ¿Cómo actúa una transiente y cuáles son sus efectos?
- ¿Cómo identificar el riesgo de aumento de tensión en una instalación?
- ¿Cómo evitar transientes?
- ¿Qué es un Supresor de Transientes?
- ¿Cómo se conectan los supresores?
- ¿Cómo funciona un SPD?
- ¿Cómo elegir un Supresor de Transientes?
- ¿Cuál es el tiempo de respuesta de un Supresor de Transientes?
¿Qué es un transiente?
Las transientes son impulsos de energía de muy breve duración (µs), inducidos en la onda sinusoidal. A pesar de su corta duración, causan deterioro e incluso daño catastrófico en equipos electrónicos y de alta tecnología como PLC, variadores, tarjetas de control y otros equipos sensibles.
Los fusibles e interruptores tradicionales no protegen contra los transientes ya que no reaccionan con suficiente rapidez como para impedir el evento.
¿Cómo actúa una transiente y cuáles son sus efectos?
En promedio, el 50% de la energía circula a través de los conductores dentro de una instalación. En el peor de los casos, como una descarga atmosférica directa, equivale a 100 kA.
En un chip procesador, el cual es extremadamente susceptible a los sobrepicos de voltaje, la energía transiente llega la resistencia, se convierte en calor y causa el evento. A medida que los episodios de transientes continúan sucediendo, el efecto crece al punto de bloquear la alimentación y el flujo de datos al circuito.
Vista microscópica de un chip procesador
Tomando en cuenta los distintos equipos instalados, los daños más comunes, y cuya causa suele ser desconocida, son:
- Desprogramación de equipos electrónicos
- Daño permanente en motores y compresores
- Daño permanente en equipos de cómputo
- Comportamiento inusual repentino y fallos en equipos electrónicos
- Reducción considerable de la vida útil de los equipos, generalmente no detectada a tiempo.
- Sobrecalentamiento de equipos
¿Cómo identificar el riesgo de aumento de tensión en una instalación?
El Estándar IEEE C62.41 identifica el riesgo de aumento de tensión en una instalación, determinado en base a la proximidad de la entrada de servicio. Las ubicaciones están identificadas con las siguientes categorías.
- Categoría C: Acometidas principales, tableros principales, equipos HVAC
- Categoría B: Sub-Paneles o tableros de distribución, centros de control CCM, zona de manufactura y ensamble.
- Categoría A: Tableros secundarios, equipos individuales, oficinas.
¿Cómo evitar transientes?
Mediante el uso de Supresores de Transientes, una forma segura de proteger los equipos contra los eventos de transitorios o sobrevoltaje.
La protección plena de una instalación se logra con un dispositivo capaz de soportar entre 100 kA y 200 kA por fase. Los valores de protección superiores a esto son eléctricamente irrelevantes, ya que son imposibles en una situación real y únicamente sustentan el uso de un número excesivo de elementos de protección con el fin de poder extender la vida útil de un supresor.
¿Qué es un Supresor de Transientes?
Un supresor de picos o transitorios, o por sus siglas en inglés SPD (Surge Protection Device) recorta el valor pico de la onda de voltaje, lo desvía al sistema de tierras y mantiene la instalación libre de sobrecargas evitando que éstos lleguen a nuestros equipos para dañarlos.
¿Cómo se conectan los supresores?
Los SPD se conectan en paralelo al lado de la carga. Cuando un evento de sobretensión o transiente ocurre, el supresor la detecta y crea un camino momentáneo que redirecciona el exceso de energía sin daño a la tierra; similar a lo que haría una válvula de presión.
¿Cómo funciona un SPD?
La supresión de los transientes se logra mediante el uso de varistores de óxido metálico (MOV), instalados en paralelo con las líneas de corriente alterna.
El MOV, usualmente de 20 mm diámetro, en condiciones normales representa un elemento de alta resistencia que es prácticamente invisible para la línea. Cualquier transitorio que exceda el nivel de umbral, típicamente 125% de su valor nominal, hará que la resistencia del MOV caiga en nanosegundos para proporcionar un camino fácil y obligado para el exceso de corriente transitoria.
Un SPD efectivo desviará los transientes perjudiciales de manera inofensiva y lejos de la carga sensible en nanosegundos. Nuestra marca representada, Alltec, utiliza varistores de óxido metálico con protección térmica integrada, TPMOV por sus siglas en inglés, de 32 mm y de última generación.
¿Cómo elegir un Supresor de Transientes?
El usuario responsable de un SPD tiene la tarea de buscar entre los datos de rendimiento de los fabricantes de supresores de transientes de voltaje para seleccionar el más óptimo. Una de sus tareas es cuestionar prudentemente si las afirmaciones que encuentra son realistas o no.
Las especificaciones de un buen supresor de transientes deben ser documentadas y fundamentadas con pruebas como las trazas de osciloscopio, que verifican las pruebas en relación con las formas de onda predefinidas. En PRECISION distribuimos supresores de transientes certificados de la marca Alltec, que tiene certificación UL 1449 4ta Edición.
¿Cuál es el tiempo de respuesta de un Supresor de Transientes?
Algunos fabricantes argumentan tiempos de respuesta de menos de un nanosegundo y, en algunas oportunidades, hasta de menos de un picosegundo para detener un transitorio, entendiendo que un nanosegundo es una billonésima parte de un segundo. Entonces, ¿cómo se mide físicamente la velocidad para verificar ese argumento?
Una mirada a la literatura publicada por los fabricantes de MOVs muestra estos números; sin embargo, se basan en el elemento MOV operando en ambientes coaxiales ideales, sin cables, lo que no representa el mundo real. El MOV colocado en un SPD debe tener cables de conexión a la línea de alimentación y la inductancia resultante hace que los tiempos de respuesta sean poco realistas.
Organizaciones como NEMA y Underwriters Laboratories (UL) han optado por ignorar esta especificación completamente puesto que los MOV tienen tiempos de respuesta de 100 a 1000 veces más rápido que cualquier transitorio que pudieran encontrar.
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