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Introducción a la protección contra sobretensiones

Our upcoming Technical CPD events feature a guest paper from world leading circuit protection company, Littelfuse.|g1n|Read on for a few basics before the lecture...

Introducción a la protección contra sobretensiones: gráfico de título con el icono de un dispositivo de protección
Si está pensando en actualizar su instalación o desea asegurarse de que sus decisiones de compra están bien fundamentadas, aquí tiene una introducción práctica a los MOV y a los sistemas de protección contra sobretensiones necesarios para proteger las luminarias.
¿Qué son los MOV?
Varistor iTMOV TMOV Image
Imagen de varistor iTMOV TMOV por cortesía de Littelfuse

Los varistores de óxido metálico (MOV) son una solución eficaz para limitar las sobretensiones como etapa de protección primaria para los equipos de alumbrado. En términos sencillos, el MOV conducirá corriente durante una sobretensión y absorberá grandes cantidades de energía de fallo para proteger el equipo conectado localmente.

Durante el funcionamiento normal, el MOV es un componente pasivo que se conecta entre la fase y el neutro para sobretensiones en modo diferencial, y entre la fase/neutro y la tierra para sobretensiones en modo común.

Para una tensión de funcionamiento determinada, el tamaño físico del MOV indica su capacidad (es decir, la corriente máxima de descarga); los MOV de mayor tamaño son generalmente capaces de soportar más impactos a una tensión de sobretensión dada antes de degradarse. Otra característica importante de cualquier MOV es su curva «V-I», es decir, el nivel de corriente que conduce a distintas sobretensiones para proteger el equipo conectado. Esta curva nos indica, entre otras cosas, en qué momento el MOV conducirá corriente significativa.

Por qué es importante la protección secundaria

Es importante tener en cuenta que, durante un evento de sobretensión, el MOV «limitará» la tensión de la sobretensión. Esta tensión limitada llegará al equipo de alumbrado. La protección secundaria dentro del equipo (o el propio equipo) debe, por tanto, ser capaz de soportar esta tensión limitada (que podría rondar los 1000 V). Una protección secundaria mal diseñada puede provocar fallos en los equipos de alumbrado incluso antes de que los MOV lleguen al final de su vida útil.

Cómo entender un sistema de MOV equilibrado

Los sistemas de protección formados por múltiples MOV (o dispositivos de protección contra sobretensiones) deben diseñarse cuidadosamente para ser eficaces. De lo contrario, el sistema solo será tan protector como el MOV más débil. Esto se debe a que distintos MOV tendrán, inevitablemente, curvas V-I diferentes, ya sea por los valores de los componentes, las diferencias entre fabricantes o, incluso, entre lotes de producción.

A V-I curve
Una curva V-I muestra la conducción a distintas tensiones de sobretensión

Para las luminarias con un único dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) puede parecer que no hay ningún sistema del que preocuparse. Sin embargo, muchos dispositivos conectados contienen MOV entre la fase y el neutro, como la fotocélula y el driver LED. Si el sistema está correctamente diseñado, es posible que los componentes del sistema estén razonablemente equilibrados, lo que permite que la sobretensión se reparta entre la fotocélula, el SPD y el driver. No obstante, si el sistema no está bien equilibrado, toda la sobretensión podría ser absorbida por el MOV más pequeño (por ejemplo, el de la fotocélula), provocando su funcionamiento en modo diurno o el fallo de la luminaria.

Esta es una consideración crítica cuando se desea actualizar un sistema o sustituir un componente individual, por ejemplo, un driver LED averiado. En ese caso, puede encontrarse con una luminaria que contiene un MOV de 5 kA dentro del driver y un MOV de 2 kA menor dentro de la fotocélula, ambos seleccionados originalmente para repartir equilibradamente la sobretensión. Si, tras la avería, el driver LED se sustituye por un modelo que incorpora un MOV de 10 kA con una curva VI diferente, el resultado final podría ser que se derive más sobretensión al MOV de 2 kA de la fotocélula que antes de la actualización. En tal caso, el cambio ha dado lugar a un sistema con una protección significativamente menor que la anterior.

En definitiva…

En última instancia, existen múltiples complejidades. Garantizar la existencia de medidas secundarias adecuadas, junto con un enfoque de sistema global a lo largo de la vida de la luminaria, es imprescindible para una operación fiable y la protección de la luminaria.

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