Protección contra tormentas eléctricas y sobretensiones. Parte 2

El contenido del artículo

• Protección interna contra sobretensiones
• Protección del hogar
• Protección de línea
• Protección de un dispositivo específico
• Redes eléctricas de calle
• Protección de redes de baja corriente

En la primera parte, vimos cómo proteger una casa de un rayo usando un pararrayos, pero las medidas de protección no se limitan a esto. Qué más nos amenaza y cómo protegernos de estas amenazas, lo contaremos en este artículo..

Como se dijo al principio, la organización de la protección externa no es suficiente. Eliminamos solo los riesgos de un rayo directo en la casa y otros objetos ubicados en la parcela personal. Desafortunadamente, las tormentas eléctricas pueden afectar a objetos que incluso pueden estar fuera del sitio. Pero el resultado de tal impacto representa un grave peligro para el hogar. En condiciones reales, este efecto es más común que el impacto de un rayo directamente en la casa..

Protección interna contra sobretensiones

El canal a través del cual se puede ejercer un efecto peligroso son las redes eléctricas y de comunicación externas. Entonces, si un rayo cae, por ejemplo, en las redes eléctricas incluso a pocos kilómetros de una casa de campo, el daño puede ser significativo. Desde la falla de dispositivos electrónicos y equipos eléctricos hasta un incendio real. Este efecto generalmente se denomina sobretensión de impulso. Cabe señalar que, además de una tormenta, dicha sobretensión puede deberse a otros motivos, por ejemplo, un accidente en una subestación..

Por lo general, hay dos razones por las que se produce una sobretensión provocada por una tormenta eléctrica. El primero es un rayo directo a la red, la mayoría de las veces eléctrico. El segundo es un rayo cerca de la red. El caso es que con tal choque, surge un campo eléctrico y recibiremos una corriente eléctrica inducida, lo que provoca una sobretensión. Los rayos pueden caer cerca de la casa o fuera del campo. De ahí la conclusión de que puede ser imposible proteger las redes externas de tal impacto, por lo que es necesario proteger las redes directamente en la casa..

Hay dos puntos importantes a tener en cuenta. Primero, para que un sistema de protección de este tipo funcione, en primer lugar, las redes eléctricas en sí deben realizarse al nivel adecuado, en particular, debe implementarse un sistema de ecualización de potencial completo. El segundo punto importante es que no existe un protector de sobretensión universal. Por lo tanto, se aplica el principio de zona y todos los dispositivos de protección se dividen en clases y categorías. La clase «A» no es de interés para los usuarios normales, dicho equipo está diseñado para su instalación en subestaciones. Para proteger una casa de campo, se utilizan equipos de clase «B» a «D».

Protección del hogar

A la entrada del edificio, suele organizarse el primer nivel de protección. Para estos fines se utiliza equipo de clase B, su función es limitar la sobretensión a 2,5 kV. Normalmente, se utilizan descargadores de diferentes tipos para tales fines. Están dispuestos de manera simple, esquemática, se trata de dos contactos, entre los cuales se establece el espacio requerido. En condiciones normales, esta brecha actúa como dieléctrico. Cuando se alcanza un valor crítico, se produce una avería, se forma una descarga de arco entre los contactos y la sobretensión se extingue a tierra..

Pararrayos para instalación en la entrada

Dichos pararrayos se instalan en la entrada misma de la casa. Esto se hace para evitar afectar el conductor de protección y la unión de compensación de potencial. Los descargadores están abiertos y llenos de gas. Los parámetros de los descargadores abiertos dependen de influencias externas, como la humedad del aire. En invierno, la humedad es más baja, pero las tormentas eléctricas son muy raras en invierno. Por lo tanto, dicho descargador debe proteger contra accidentes en la subestación transformadora. Los parámetros de sobretensión en este caso son conocidos, lo que permite seleccionar el dispositivo requerido. En el verano, cuando se espera una tormenta, la humedad del aire aumenta, lo que significa que el nivel de actuación del pararrayos disminuye. Al mismo tiempo, el descargador seleccionado en función de las condiciones invernales proporcionará una protección fiable en verano..

Descargador de gas

En un espacio de chispas lleno de gas, los contactos están aislados del entorno externo y el recipiente se llena con un gas inerte a baja presión. Dichos dispositivos tienen parámetros estables, aunque son más caros..

Protección de línea

Si para toda la casa la limitación de voltaje de 2.5 kV puede estar justificada, entonces para las líneas individuales de la casa es excesiva. Por lo tanto, se necesita la siguiente línea, que protegerá las líneas individuales. Desafortunadamente, existe la opinión de que las máquinas simples son suficientes para proteger. Este es un engaño peligroso. El caso es que las máquinas tienen un propósito ligeramente diferente: protegen contra situaciones anormales en la línea, por ejemplo, un cortocircuito. Pero, no pueden protegerse de influencias externas..

Varistores

Para proteger las líneas se utilizan varistores, estos son dispositivos de clase «C», que protegen contra sobretensiones de hasta 1,5 kV. Un varistor, o resistencia semiconductora, se produce con mayor frecuencia en un diseño de cerámica. En modo normal, tienen una resistencia de unos pocos GΩ, es decir, prácticamente no circula corriente por ellos. Cuando se alcanza el valor crítico del voltaje, la resistencia cae bruscamente a decenas de ohmios; con un aumento adicional en el voltaje, la resistencia solo disminuye, por lo que la descarga se extingue al suelo. Para redes domésticas (voltaje 220/380 V 50 Hz), el valor de voltaje crítico es 470-560 V. Los varistores se instalan en cuadros de distribución para cada línea que necesita protección..

Protección de un dispositivo específico

La última línea de defensa es la protección de un electrodoméstico en particular. Los dispositivos de clase D se utilizan para estos fines. Esto es especialmente cierto para los equipos electrónicos que son sensibles a las sobretensiones. Los dispositivos de suministro de energía ininterrumpida para computadoras que nos son familiares, e incluso los protectores contra sobretensiones pueden tener una protección incorporada del nivel requerido.

Protección contra sobretensiones protector contra sobretensiones

Por lo general, cada dispositivo no está protegido contra tales sobretensiones; para algunos electrodomésticos, tales sobretensiones no dañan, el costo de otros es simplemente mucho más bajo que la organización de dicha protección. Por ejemplo, es más fácil reemplazar una bombilla incandescente que protegerla de subidas de tensión ocasionales. En el mismo caso, cuando se requiere protección, existen dispositivos que permiten proteger incluso un solo tomacorriente. Sin embargo, la mayoría de las veces, este es un descargador que ya conocemos, diseñado para un nivel crítico más bajo de sobretensión de impulso. También se pueden utilizar varistores, también especializados.

Es importante recordar que sin organizar la protección de los niveles superiores, y esta es la protección de la casa y las líneas, todavía no vale la pena esperar una protección confiable de un dispositivo en particular..

Redes eléctricas de calle

Prácticamente hemos descubierto las redes eléctricas. Solo queda el último caso. Los métodos descritos anteriormente están diseñados para proteger las redes internas de la sobretensión que se genera en la red externa. Pero la sobretensión también puede ocurrir en la propia red interna. Esto sucede, por ejemplo, cuando es necesario conectar dispositivos ubicados en la calle a la red eléctrica. Por ejemplo, esto podría ser alumbrado público o un sistema antihielo..

En tales casos, la salida de las redes eléctricas fuera de la casa debe organizarse como una línea separada. Y como dispositivo de protección adicional, se instala un descargador, similar al instalado en la entrada de la casa..

Protección de redes de baja corriente

En una casa moderna, además de eléctrica, también hay redes de baja corriente. No requieren protección contra tormentas eléctricas dentro de la casa. Pero en el caso de que tales redes se saquen de la casa, la protección es necesaria. Un ejemplo obvio es una antena de televisión. Es probable que caiga un rayo directo. También se pueden sacar otras redes de baja corriente fuera de la casa. Por ejemplo, hay dos edificios separados para conectarse a una red informática doméstica. Y es posible que dicha red se instale para controlar el riego automático o para organizar la videovigilancia. Si el cable se coloca bajo tierra, no habrá rayos directos. Sin embargo, si recordamos el choque inductivo, queda claro que esto no protegerá contra la sobretensión de impulso..

Dispositivo para protección de redes de baja corriente en carril din

Para proteger las redes de baja corriente, se pueden utilizar tanto descargadores como varistores, por supuesto, con los parámetros adecuados. Pero el equipo que usa tales redes es muy sensible a la sobretensión, por lo tanto, con mayor frecuencia se usan dispositivos combinados que contienen tanto un pararrayos de gas como un varistor..

Dispositivo de protección para redes de baja corriente de instalación gratuita

Los dispositivos de protección se colocan en escudos de baja corriente, sobre rieles din. Si, por supuesto, SCS (sistema de cableado estructurado) está organizado en la casa. De lo contrario, utilizan dispositivos independientes, como pequeñas cajas diseñadas para fijarse en la pared. Es conveniente que los dispositivos se puedan diseñar para varios canales a la vez, generalmente no más de cuatro.

Ahora el lector lo sabe todo sobre cómo proteger su casa de campo de las tormentas eléctricas. Solo queda realizar este conocimiento en la vida..