Como seleccionar correctamente un dispositivo de protección contra sobretensións (SPD)

Como seleccionar correctamente un dispositivo de protección contra sobretensións (SPD)

I. Criterios básicos de selección

1. Seleccionar o tipo de SPD en función do nivel de protección

• DPS de clase I (proba de tipo 1): instalado na entrada do panel de distribución principal para soportar impactos directos ou inducidos por raios (corrente de descarga ≥12,5 kA, recomendada 25 kA~100 kA). Utilice DPS híbridos (combinación GDT + MOV) sen corrente de continuación e baixa tensión residual.
• SPD de clase II (proba de tipo 2): úsase en paneis de subdistribución ou frontes de salas de equipos para limitar a sobretensión inducida (corrente de descarga de 20 kA a 40 kA). Os MOV limitadores de tensión con tensión residual ≤1,5 ​​kV son habituais.
• SPD de clase III (proba de tipo 3): instalado preto de equipos terminais (por exemplo, servidores, interruptores) para protexer dispositivos sensibles (corrente de descarga 10 kA~20 kA), con tensión residual ≤1,2 kV.

2. Parámetros do sistema de coincidencia

• Tensión máxima de funcionamento continuo (Uc): Debe ser ≥1,15 veces a tensión nominal do sistema (por exemplo, seleccione Uc ≥440 V para un sistema de 380 V) para evitar disparos falsos debido a flutuacións de tensión.
   
• Nivel de protección de tensión (arriba): SPD de clase I: Arriba ≤2,5 kV
  SPD de clase II: Ata ≤1,5 ​​kV
  SPD de clase III: Ata ≤1,2 kV. Garantir ata ≤80 % da tensión soportada do equipo.
     
• Tempo de resposta:
  SPD de clase I: ≤25ns
  SPD de clase II: ≤25ns
  SPD de clase III: ≤1ns

3. Requisitos de conexión a terra e instalación

• Resistencia de conexión a terra: ≤4Ω (≤10Ω en zonas de alta resistividade do solo), cunha sección transversal do condutor de conexión a terra ≥25 mm².
• Localización da instalación: Priorizar a proximidade ao equipo protexido, minimizando a lonxitude do cable (lonxitude total do cable ≤0,5 m) para evitar o apilamento de tensión inducida.

II. Consideracións clave
1. Selección do tipo de SPD

• SPD de conmutación de tensión (GDT): corrente de descarga elevada (≥100 kA), pero riscos derivados da corrente e da interrupción da alimentación; só axeitado para protección de clase I.
• SPD limitador de tensión (MOV): baixa tensión residual pero propensa ao envellecemento; require monitorización regular.
• SPD híbrido: combina as vantaxes dos tipos de conmutación e limitación; recomendado para sistemas de protección multietapa.

2. Coordinación entre etapas

• Espazo mínimo entre os SPD superior e inferior: ≥10 m (conmutación + limitación) ou ≥5 m (limitación + limitación); en caso contrario, instalar dispositivos de desacoplamento.
• Fórmula de coordinación enerxética: un SPD superior absorbe o 80 % da enerxía, un SPD inferior absorbe o 20 %.

3. Protección de copia de seguridade

• Interruptores ou fusibles conectados en serie (corrente nominal ≥1,5 veces a corrente continua do SPD) para evitar a escalada de curtocircuítos.
• Seleccione DPS con indicadores de degradación para a desconexión automática e a alarma en caso de fallo.

4. Requisitos de escenarios especiais

• Sistema TN-C: use o modo 3+NPE ou 3P+N para evitar riscos de reconexión a terra da liña PEN.
• Sistema TT: Instale un SPD entre as liñas N e PE para evitar a retrointerferencia por diferenza de potencial.

III. Probas de verificación do deseño
1. Proba de sobretensión do raio: verificar a capacidade de resistencia do SPD baixo unha forma de onda de 10/350 μs (Clase I) ou a tensión residual baixo unha forma de onda de 8/20 μs (Clase II/III).
2. Proba de estabilidade térmica: fluxo de corrente continuo durante 2 horas (50 % de Imáx), comprobando un aumento de temperatura ≤60 K.
3. Monitorización da degradación: use sensores integrados para monitorizar a corrente de fuga (valor normal

IV. Erros comúns e solucións  

Erro 1: Ignorar o tipo de conexión a terra do sistema, o que provoca un fallo do SPD.
Solución: Para sistemas TN, seleccione 3P+N; para sistemas TT, seleccione 3P+PE; para sistemas IT, seleccione 3P.
Erro 2: Espazado insuficiente do SPD, o que provoca interferencias entre etapas.
Solución: Manter ≥10 m entre os SPD superior/inferior ou instalar inductores de desacoplamento (≥1 mH).
Erro 3: Descoidar a protección de reserva, risco de incendio despois dun curtocircuíto no SPD.
Solución: Fusibles conectados en serie (corrente nominal ≥1,5 veces a corrente continua do SPD).

Resumo  
A selección de DPS require unha avaliación exhaustiva da tensión do sistema, o risco de raios, a capacidade de resistencia do equipo e o ambiente de instalación. Os DPS de clase I priorizan a capacidade de descarga, mentres que as clases II/III céntranse no control da tensión residual. Os DPS de sinal deben coincidir cos tipos de interface. As inspeccións regulares (por exemplo, corrente de fuga, envellecemento físico) garanten a eficacia da protección a longo prazo.