Implementación y Requisitos de Protección contra Sobretensiones en Instalaciones de Baja Tensión (ITC-BT-23)

Protección contra Sobretensiones (ITC-BT-23)

Las sobretensiones suelen ser provocadas por descargas atmosféricas sobre las líneas que alimentan la instalación o por las maniobras en los centros de transformación o centrales de producción de energía eléctrica. Estos fenómenos tienen incidencia sobre las personas y pueden provocar daños o accidentes en los equipos sensibles a los picos de intensidad.

Obligatoriedad de las Protecciones

La instalación de dispositivos de protección contra sobretensiones es obligatoria en:

• Instalaciones en las que el nivel ceraúnico (grado de incidencia de las descargas atmosféricas) de la zona sea alto.
• Instalaciones con alimentación no subterránea.

Excepciones según la Norma UNE 20460

La norma UNE 20460, apartado 443.3.1.1, establece que ciertas configuraciones aéreas se consideran equivalentes a la alimentación subterránea:

• Instalación aérea con conductores aislados apantallados y con conexión a tierra en ambos extremos de la pantalla.
• Instalación aérea de alimentación con conductores aislados y el conductor neutro puesto a tierra.

Estrategias de Protección Integral

La protección de las instalaciones y equipos contra las descargas atmosféricas se logra mediante la combinación de varios elementos clave:

• Coordinación de los aislamientos de los equipos.
• Características, instalación y ubicación de los Dispositivos de Protección contra Sobretensiones (DPS).
• Existencia de una adecuada red de tierra.

Clasificación de Equipos por Categorías de Sobretensión

Los equipos se clasifican según su sensibilidad y ubicación:

1. Categoría 1: Equipos muy sensibles destinados a instalación fija (ej. ordenadores, equipos electrónicos).
2. Categoría 2: Equipos destinados a instalación fija (ej. electrodomésticos, herramientas portátiles).
3. Categoría 3: Equipos y materiales que forman parte de una instalación fija (ej. armarios de distribución, aparamenta), canalizaciones y accesorios (ej. cables, cajas de derivación) y motores con conexión eléctrica fija (ej. ascensores, máquinas industriales).
4. Categoría 4: Equipos conectados en el origen o muy próximos al origen de la instalación (ej. contadores de energía, equipos de telemedida).

Descargadores de Sobretensión (DPS)

Como dispositivos de protección interna se utilizan los descargadores de sobretensión (DPS). Estos están construidos con varistores e incorporan un indicador óptico que avisa de la necesidad de reposición. En baja tensión, se fabrican comúnmente para 230 V y 400 V.

Principio de Funcionamiento del DPS

Su funcionamiento es similar al de una válvula automática: mantiene una alta impedancia y no interviene en la instalación bajo condiciones normales. Cuando la tensión supera el valor nominal de la instalación, el protector pasa rápidamente a baja impedancia, derivando a tierra la intensidad que provoca la sobretensión.

Ubicación y Conexión

Los DPS se colocarán inmediatamente después del ICP (Interruptor de Control de Potencia). Es crucial que vayan acompañados aguas arriba por una protección complementaria contra sobreintensidades. Esta protección adicional sirve para aislar el DPS de la instalación en caso de mal funcionamiento del propio descargador.

Prioridades de Conexión

Existen dos posibilidades de conexión, definidas por la prioridad que se otorga:

• Opción 1 (Prioridad al Servicio): Se prioriza el servicio de la instalación, permitiendo que el suministro continúe aun si se desconecta la protección del descargador.
• Opción 2 (Prioridad a la Protección): Se prioriza la protección. Si la protección complementaria se desconecta, también se interrumpe el suministro de la instalación.

Coordinación de la Protección y Tensión Residual

Los descargadores por sí solos no son la solución definitiva, ya que siempre queda una tensión residual que se transmite al equipo. Para mitigar esta tensión residual, se requiere la coordinación de la protección:

• Se instala un descargador de alto poder en la cabecera de la instalación (protección gruesa).
• Se instala otro descargador más cercano al equipo, más específico para la tensión residual (protección fina).

Conexión de DPS según Esquemas de Distribución

La conexión de los dispositivos de protección varía según el esquema de distribución de la red:

• Esquemas TN-S: Conexión entre cada conductor de fase y el conductor de protección (PE).
• Esquemas TN-C: Conexión entre cada conductor de fase y el conductor neutro o compensador (PEN).
• Esquemas TT e IT: Conexión entre cada uno de los conductores (incluidos el neutro o compensador) y la tierra de la instalación.