Protección contra sobretensiones transitorias y permanentes
Los protectores contra sobretensiones se utilizan para minimizar los efectos perjudiciales de las incidencias que pueden producirse en la red eléctrica. Estos fenómenos se producen cuando la tensión de la red es muy superior a la nominal. Estas situaciones se producen constantemente en la mayoría de las instalaciones eléctricas.
Lo habitual es que se trate de pequeños picos de tensión de muy corta duración, que no afectan significativamente a los aparatos conectados. Este efecto es conocido como sobretensiones transitorias. Si estos picos tienen una tensión muy elevada, pueden provocar efectos perjudiciales para los aparatos eléctricos. El ejemplo más claro de una sobretensión transitoria es la que se produce por la caída de un rayo sobre un conductor de la red, o en una zona muy cercana, creando corrientes inducidas aunque no exista contacto físico.
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Otro tipo son las sobretensiones permanentes, cuya duración puede ser indefinida, producida, por ejemplo, por la rotura de un conductor de neutro, haciendo que la tensión de 230V pueda llegar hasta 400V. Esta situación provoca daños importantes en los equipos receptores.
Para evitar que una sobretensión transitoria llegue a afectar a los aparatos conectados a la red, se instala un dispositivo que contiene varistores (o resistencias dependientes de la tensión (VDR)) conectados en paralelo entre fase y tierra, y entre neutro y tierra. También pueden haber varistores entre fases, o entre fase y neutro, además de otros componentes complementarios como fusibles o descargadores de gas.
Los varistores tienen una tensión nominal superior a la de la red que protegen. Cuando la tensión de la red sube por encima de este valor, los varistores conducen la corriente. El resultado es que los picos de tensión que llegan al varistor son conducidos hacia el conductor de tierra, no llegando hasta los equipos receptores. Estos protectores son denominados de tipo 2 cuando están destinados a la protección general de la instalación, y pueden ser de tipo 3 si son más sensibles para proteger aparatos más delicados.
Los varistores tienen una capacidad limitada para conducir la corriente, y además sufren un desgaste. Esto hace que por sí solos no sean demasiado eficaces contra sobretensiones permanentes o transitorias de mayor duración. Para la protección contra caída de rayos, se instala un dispositivo complementario que descarga la mayor parte de la energía (protector de tipo 1). Es necesario monitorizar el estado de desgaste, por lo que los protectores suelen tener unos indicadores luminosos para advertir que su vida útil ha sido agotada. Algunos equipos tienen unos cartuchos desmontables, de modo que no es necesario cambiar el equipo entero, sino únicamente los cartuchos con los varistores.
Para proteger contra una sobretensión permanente, los varistores resultan ineficaces. La solución está en hacer disparar un interruptor, así que la intensidad que circula es mínima, y desaparece cuando el interruptor se desconecta.
Esta configuración resulta muy práctica, porque el interruptor puede ser un magnetotérmico, de modo que en un solo dispositivo tenemos tres tipos de protección, contra cortocircuito, contra sobre intensidad, y contra sobretensión. Resulta especialmente útil al montarlo en instalaciones donde no hay demasiado espacio en el cuadro eléctrico.
