Como elixir correctamente un protector contra sobretensións (SPD).

En cantas categorías se poden dividir os protectores de sobretensións?

Tipo 1 (Tipo de conmutación de tensión)

• Función:
  Úsase principalmente para descargar grandes correntes (forma de onda de 10/350 μs) procedentes de raios directos ou inducidos.
  Normalmente aplícase na entrada principal de distribución de enerxía dos edificios (zona de transición de LPZ0 a LPZ1).
• Principio de funcionamento:

Alta impedancia en estado normal: 

Cando non hai sobretensión, o SPD permanece nun estado de alta impedancia, sen afectar o circuíto.
Baixa impedancia ao activarse:

Cando a sobretensión supera o limiar (por exemplo, 4 kV), o tubo de descarga de gas interno (GDT) ou o faísca rompe, formando unha vía de baixa impedancia para descargar instantaneamente correntes de decenas de kA.
Extinción posterior do arco: Despois de que a sobretensión se disipe, o GDT restaura a un estado de alta impedancia mediante a súa autorrecuperación.

• Compoñentes principais:

Tubo de descarga de gas (GDT):Condúcese por ionización de gas inerte.
Espazo de faísca:Descargas por ruptura no aire, cunha forte capacidade de manexo de corrente (que pode superar os 100 kA).

Tipo 2 (Tipo limitador de tensión)

• Función:

Protexe contra raios inducidos e sobretensións de conmutación (forma de onda de 8/20 μs).

Usado en paneis de distribución.

• Principio de funcionamento:

Característica de impedancia non lineal: 

Cando a sobretensión aumenta, a impedancia interna do varistor (MOV) cae bruscamente, fixando a tensión a un nivel seguro (por exemplo, Up ≤ 1,5 kV).

Descarga continua: 

O MOV pode descargar repetidamente correntes moderadas (20–40 kA), pero as correntes altas poden degradar o seu rendemento.

• Compoñente central:

Varistor de óxido metálico (MOV):Composto por partículas de óxido de zinc (ZnO), un dispositivo semicondutor sensible á voltaxe.

Tipo 3 (Protección combinada ou fina)

• Función

Resposta rápida:Utiliza díodos TVS ou combinacións MOV+TVS cun tempo de resposta ≤1ns.

Tensión de fixación ultrabaixa (por exemplo, ata ≤ 0,8 kV), o que garante a seguridade dos equipos sensibles.

Compoñente central:

Diodo de supresión de tensión transitoria (TVS):Aproveita o efecto de avalancha da unión PN para unha resposta extremadamente rápida, pero ten unha capacidade de manexo de corrente limitada (

Escoller o dispositivo de protección contra sobretensións (SPD) axeitado é crucial. Como debes seleccionar un para diferentes escenarios?

1.Definir os requisitos de protección

1.1 Identificar as fontes de sobretensión

Impacto directo dun raio (por exemplo, impacto dun edificio):  Require un SPD de tipo 1 (forma de onda de 10/350 μs).

Sobretensións inducidas por raios ou conmutación (por exemplo, flutuacións da rede, arranque/apagado de equipos): Require un SPD de tipo 2 ou tipo 3 (forma de onda de 8/20 μs).

1.2 Determinar as zonas de protección (ZPD)

Zona LPZ0 → LPZ1 (por exemplo, toma de corrente principal):

 DPS híbrido tipo 1 ou tipo 1+2.

Zona LPZ1 → LPZ2 (por exemplo, panel de distribución de chan):

SPD tipo 2.

Zona LPZ2 → LPZ3 (por exemplo, parte frontal do equipo):

Tipo 3 ou SPD de precisión.

2.Selección de parámetros clave

2.1Tensión máxima de funcionamento continuo (Uc)

2.1.1 Debe ser superior á tensión nominal do sistema (por exemplo, para un sistema de 385 V, seleccionar Uc ≥ 385 V).

2.2.2 Tendo en conta as flutuacións da grella (±10~20%).

2.2Nivel de protección de tensión (arriba)

2.2.1 A tensión inferior e superior proporciona unha mellor protección, pero debe coincidir coa tensión admisible do equipo protexido.

2.2.2 Regra xeral: Up ≤ 80 % da tensión soportada do equipo (por exemplo, se o equipo pode soportar 2,5 kV, escolla Up ≤ 2,0 kV).

2.3 Capacidade de manexo de corrente (In / Imax)

• Tipo 1: En ≥ 12,5 kA (forma de onda de 10/350 μs).
• Tipo 2: Panel de distribución principal: Imáx ≥ 40 kA (8/20 μs).

Panel de subdistribución: Imax ≥ 20 kA (8/20 μs).

• Tipo 3: In ≥ 5 kA (onda combinada).

2.4 Tempo de resposta

SPD estándar: ≤25 ns.

Para equipos de precisión, escolla opcións máis rápidas (por exemplo, díodos TVS, ≤1ns).

3.Selección por escenario de aplicación

3.1Sistemas de subministración de enerxía

3.1.1 Panel de distribución principal: SPD híbrido tipo 1+2 (por exemplo, Imáx = 100 kA, Up ≤ 2,5 kV).

3.1.2 Panel de subdistribución: SPD tipo 2 (por exemplo, Imáx = 40 kA, Up ≤ 1,8 kV).

3.1.3 Extremo do equipo: SPD de tipo 3 ou montado nun enchufe (por exemplo, Up ≤ 1,2 kV).

3.2 Liñas de sinalización/comunicación

3.2.1 Empregar descargadores de sinal dedicados, que coincidan cos tipos de interface (por exemplo, RJ45, RS485).

Preste atención á velocidade de transmisión e á perda de inserción (se está a usar unha rede Gigabit, escolla un modelo compatible con alta frecuencia)

3.3 sistemas fotovoltaicos/de corrente continua

Seleccione DPS de CC con Uc ≥ 1,2 × tensión máxima do sistema.