Métodos de protección contra sobretensiones en redes eléctricas.
Sobretensión — este es un modo anormal de operación en las redes eléctricas, que consiste en un aumento excesivo en el valor de la tensión por encima de los valores permitidos para una sección de la red eléctrica, lo que es peligroso para los elementos del equipo de esta sección de la red electrica
El aislamiento de los equipos de las instalaciones eléctricas está diseñado para un funcionamiento normal a determinados valores de tensión, en caso de sobretensión el aislamiento queda inservible, lo que conlleva a daños en los equipos y supone un peligro para el personal de servicio o personas que se encuentren en las proximidades de los elementos de redes electricas
Las sobretensiones pueden ser de dos tipos: naturales (externas) y de conmutación (internas). La oleada natural es un fenómeno de la electricidad atmosférica. Las sobretensiones de conmutación ocurren directamente en las redes eléctricas, las razones de su manifestación pueden ser grandes caídas de carga en las líneas eléctricas, fenómenos de ferrorresonancia, modos de operación de situaciones de emergencia después de situaciones de emergencia.
Métodos de protección contra sobretensiones
En las instalaciones eléctricas, para proteger los equipos de posibles sobretensiones, se utilizan equipos de protección, como llamativo y pararrayos no lineales (limitadores).
El principal elemento estructural de este equipo de protección es un elemento con características no lineales. Un rasgo característico de estos elementos es que cambian su resistencia dependiendo del valor del voltaje que se les aplica. Consideremos brevemente el principio de funcionamiento de estos elementos de protección.
El descargador de sobretensión o sobretensión se conecta a la barra de tensión de funcionamiento y al bucle de tierra de la instalación eléctrica. En funcionamiento normal, es decir, cuando la tensión de red está dentro de los valores admisibles, el pararrayos (pararrayos) tiene una resistencia muy alta y no conduce tensión.
En caso de sobretensión en un tramo de la red eléctrica, la resistencia del pararrayos (descargador) cae bruscamente y este elemento de protección conduce la tensión, contribuyendo a la fuga de la sobretensión resultante al circuito de puesta a tierra. Es decir, en el momento de la sobretensión, el pararrayos (SPD) realiza la conexión eléctrica del conductor a tierra.
Los limitadores y pararrayos se instalan para proteger los elementos del equipo en el territorio de los dispositivos de distribución de las instalaciones eléctricas, así como al principio y al final de las líneas eléctricas de 6 y 10 kV que no están equipadas con un cable de protección contra rayos.
Para proteger contra sobretensiones naturales (externas) en estructuras metálicas y de hormigón armado de aparamenta abierta, instale pararrayos en forma de varilla... En líneas de alta tensión con un voltaje de 35 kV y más, un cable de protección contra rayos (pararrayos con un alambre de contacto), que se ubica en la parte superior de los soportes de la línea eléctrica en toda su longitud, conectando a los elementos metálicos de los portales de línea de las subestaciones de distribución abiertas. Los pararrayos atraen las cargas atmosféricas hacia sí mismos, evitando así que caigan sobre las partes activas de los equipos eléctricos de las instalaciones eléctricas.
Para garantizar una protección fiable de los equipos eléctricos frente a posibles sobretensiones, los pararrayos y los pararrayos, como todos los elementos del equipo, deben someterse a reparaciones y pruebas periódicas. También es necesario, de acuerdo con la frecuencia establecida, verificar la resistencia y el estado técnico de los circuitos de puesta a tierra de la aparamenta.
Sobretensión en redes de baja tensión
El fenómeno de las sobretensiones también es característico de las redes de baja tensión con una tensión de 220/380 V. Las sobretensiones en las redes de baja tensión provocan daños no solo en los equipos de estas redes eléctricas, sino también en los aparatos eléctricos que se incluyen en el red.
Para la protección contra sobretensiones en el cableado doméstico, se utilizan relés de voltaje o estabilizadores de voltaje, sistemas de alimentación ininterrumpida, en los que se proporciona la función correspondiente. También existen protectores contra sobretensiones modulares diseñados para su instalación en un cuadro de distribución doméstico.
En la aparamenta de baja tensión de las empresas, las instalaciones eléctricas, las líneas de transmisión para la protección contra sobretensiones, los pararrayos especiales se utilizan de acuerdo con el principio de funcionamiento similar a los pararrayos de alta tensión.