Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) de AC normalmente se conecta en paralelo con el circuito que protege. Un cableado correcto significa más que insertar cada conductor en su borne correspondiente: el instalador debe confirmar el sistema de alimentación y puesta a tierra, utilizar el diagrama de conexión exacto del fabricante, proporcionar la protección contra cortocircuitos requerida, minimizar la trayectoria completa de la corriente de sobretensión y verificar el montaje terminado antes de energizar.
No existe un diagrama de cableado universal seguro para SPD. Un cuadro monofásico TN-S, un cuadro trifásico de cuatro hilos TT y una sección TN-C con un conductor PEN no utilizan los mismos modos de protección. El siguiente flujo de trabajo es para personal calificado que trabaje bajo las reglas de instalación aplicables y las instrucciones de los fabricantes del dispositivo y del panel.
Límite de seguridad: Aísle la instalación, asegúrela contra reconexiones y verifique la ausencia de tensión utilizando el procedimiento local aprobado antes de abrir o modificar un panel. Esta guía no autoriza el trabajo en tensión. Las secciones de los conductores, los valores de par de apriete y las capacidades nominales de los dispositivos de protección deben obtenerse de los documentos del proyecto y de las instrucciones exactas del producto.
Cableado de SPD de un vistazo
Antes de cortar cualquier conductor, registre estos seis datos de entrada:
| Entrada requerida | Qué verificar | Por qué cambia el cableado |
|---|---|---|
| El voltaje del sistema | Tensión entre fases y entre fase y neutro, frecuencia y condición normal máxima | Determina si la tensión nominal del SPD es adecuada en cada modo de conexión |
| Conductores presentes | L, L1/L2/L3, N, PE o PEN | Determina el número de bornes y las rutas de protección disponibles |
| Sistema de puesta a tierra | TN-S, TN-C-S, TN-C, TT, IT u otro sistema definido en este punto exacto | Cambia las conexiones permitidas de fase, neutro y tierra |
| Diagrama del SPD | Etiquetas de los bornes, configuración y orientación 3+0/4+0/3+1 | Las etiquetas de los productos no son perfectamente uniformes entre fabricantes |
| Nivel de falla y protección aguas arriba | Corriente de cortocircuito prospectiva, fusible/interruptor automático aguas arriba y tabla de respaldo del fabricante | Determina si se necesita un dispositivo de respaldo independiente y si el conjunto está clasificado para fallas |
| Disposición de la instalación | Conexión de barras, dispositivo de respaldo, posición del SPD y punto de PE/conexión equipotencial | Determina la longitud de conexión efectiva y el nivel de protección instalado |
Si alguno de estos es desconocido, deténgase en la etapa de diseño. Seleccionar la topología primero a partir de una fotografía del producto no sustituye la identificación del sistema.
1. Confirme el SPD y el punto de instalación
Primero verifique que el dispositivo sea un SPD de potencia AC adecuado para la ubicación de la instalación. Su Tipo debe coincidir con el plan de exposición a sobretensiones y coordinación: Tipo 1, Tipo 2, Tipo 3 o una designación combinada Tipo 1+2 describe el servicio de prueba, no el número de polos. Utilice el Guía de comparación entre Tipo 1, Tipo 2 y Tipo 3 para esa decisión.
A continuación, compare el símbolo del circuito del fabricante con los conductores en el punto previsto. Las marcas tales como 1+1, 3+1, 1+NPE y 3+NPE a menudo describen rutas de protección internas en lugar de solo polos físicos. El diagrama exacto es el que prevalece; el guía de topología de SPD explica la terminología.
2. Comprenda la rama en paralelo
Un SPD de cuadro eléctrico generalmente se conecta como una rama en paralelo desde el conductor activo o barra colectora hacia los otros conductores pertinentes. Durante el funcionamiento normal, no debe transportar la corriente de carga. Durante un transitorio, uno o más modos de protección conducen la corriente de sobretensión y limitan la diferencia de voltaje entre conductores.
Esto tiene dos consecuencias prácticas:
- Los amperios de carga del panel no determinan directamente la capacidad nominal de corriente de sobretensión del SPD.
- La conexión de derivación, el dispositivo de protección de respaldo y cada conductor en la trayectoria activa de sobretensión afectan el rendimiento real.
No dirija la carga normal a través de un SPD a menos que el producto específico esté expresamente diseñado como un dispositivo conectado en serie.
3. Mapee correctamente la Fase, el Neutro y la PE
Conductores de fase
Conecte cada fase protegida únicamente al borne identificado para esa fase o conductor activo. En un conjunto trifásico, confirme si los tres módulos de fase y cualquier módulo neutro-tierra forman un conjunto aprobado. No deje ningún modo requerido sin conectar ni puentee bornes para imitar otra topología.
Neutro
El neutro es un conductor que transporta corriente y no es intercambiable con la PE. Cuando la topología seleccionada incluya protección L-N y N-PE, conecte N al borne neutro designado y diríjalo de acuerdo con el diagrama del producto. Un sistema de tres hilos sin neutro requiere una topología diseñada para ese sistema; añadir una conexión de “neutro” local no es una solución.
PE o PEN
Conecte el borne de protección/conexión equipotencial del SPD a la conexión PE, PEN o equipotencial especificada en ese punto de instalación. Las secciones TN-C requieren especial cuidado, ya que la separación del PEN y el tratamiento de N/PE aguas abajo son cuestiones de diseño del sistema. Nunca recree un enlace N-PE simplemente para hacer que un diagrama de SPD parezca encajar.
Cada conductor en el bucle de corriente de sobretensión contribuye a la tensión inductiva, por lo que el objetivo del diseño es un recorrido general compacto, no simplemente un cable verde/amarillo corto.
4. Lea las configuraciones comunes monofásicas y trifásicas
Estas descripciones son comprobaciones conceptuales, no instrucciones borne por borne.
| Contexto del sistema | Configuración conceptual común | Verificación requerida |
|---|---|---|
| Monofásico con L, N y PE | Protección entre L-N más una trayectoria N-PE, o modos de protección definidos por el ensamblaje seleccionado | Diagrama exacto 1+1/1+NPE, Uc por modo y adecuación al sistema de puesta a tierra |
| Trifásico, cuatro hilos con L1/L2/L3/N/PE | Trayectorias fase-neutro más N-PE en una disposición 3+1, u otra topología de cuatro conductores aprobada | Ya sea que se especifique 3+1, 4+0 u otro esquema para el sistema de puesta a tierra |
| Trifásico, tres hilos | Modos fase-fase y/o fase-PE según lo defina el diseño | Configuración delta/estrella, ausencia de neutro y voltaje real a través de cada modo |
| Sección TN-C | Configuración diseñada para conductores L y PEN | Ubicación de la separación del PEN y compatibilidad del producto/sistema |
Para una decisión de topología completa, utilice la guía de 1P, 1+NPE, 3P y 3+NPE. No infiera los modos de protección basándose únicamente en el número de módulos.
5. Determine si se requiere un fusible o interruptor automático de respaldo
Los SPD suelen contener funciones de desconexión térmica que retiran del servicio un componente de protección averiado. Esa función no demuestra automáticamente que la rama del SPD pueda eliminar de forma segura la corriente de cortocircuito disponible.
Utilice esta secuencia:
- Registre la corriente de cortocircuito prospectiva en el punto de conexión del SPD.
- Identifique el dispositivo de protección aguas arriba, así como su capacidad nominal y característica.
- Lea la tabla de coordinación de protección aguas arriba máxima y de fusible/interruptor automático de respaldo del fabricante del SPD.
- Confirme el SCCR del SPD o la declaración de corriente de cortocircuito/resistencia aplicable, tal como Isccr.
- Si se supera la protección aguas arriba permitida, instale el dispositivo de protección contra cortocircuitos externo especificado por el fabricante.
- Confirme que el conjunto completo de la rama y el panel permanezca coordinado y conforme a la normativa.
El dispositivo de respaldo no se selecciona a partir de una tabla genérica en línea. El comportamiento del fusible y del interruptor automático difiere, y un interruptor más pequeño arbitrario puede operar por error durante el servicio de sobretensión, mientras que un dispositivo sobredimensionado puede no proteger la rama fallida. Consulte ¿Puedo conectar un protector contra sobretensiones a un disyuntor existente? para la cuestión de coordinación más estrecha.
6. Mantenga corta la trayectoria completa de sobretensión
El nivel de protección de tensión probado Arriba se mide en el SPD bajo condiciones especificadas. En un cuadro, la corriente de sobretensión rápida a través de la inductancia de conexión añade tensión dinámica a la tensión vista por el equipo protegido. Por lo tanto, los cables más largos, los bucles grandes y las curvas innecesarias aumentan el nivel de protección instalado.
IEC 60364-5-53 La guía de instalación se aplica comúnmente intentando mantener la trayectoria de conexión total relevante del conjunto del SPD en no más de 0.5 m. Interprete eso correctamente:
punto de conexión → dispositivo de respaldo externo (si se utiliza) → SPD → punto de conexión PE/PEN/N aplicable
No se trata de una tolerancia de 0,5 m para cada conductor, y la trayectoria pertinente debe evaluarse para cada modo de protección. Siga el recorrido real del conductor, no la distancia en línea recta entre las envolventes de los dispositivos.
Reglas de disposición que mejoran el rendimiento
- Coloque el SPD y cualquier dispositivo de respaldo dedicado cerca del bus y del punto de conexión equipotencial.
- Utilice los conductores directos más cortos posibles que permitan el diseño del producto y del panel.
- Evite bobinas, bucles de reserva y dobleces pronunciados o repetidos.
- Mantenga los conductores protegidos de salida separados de los conductores sin protección de entrada cuando el diseño del panel lo requiera.
- Utilice conexiones en V o disposiciones de bornes de paso solo cuando el fabricante y el diseño del ensamblaje lo permitan.
- No asuma que aumentar la sección transversal del conductor anula el efecto inductivo de un recorrido innecesariamente largo.
Schneider Electric señala de forma similar que la longitud del cable aumenta la tensión de paso y aconseja realizar el tendido más corto necesario en su guía sobre la longitud de cables de SPD.
7. Realice la instalación en un orden controlado
Con el cuadro aislado de forma segura:
- Confirme el modelo de SPD, los módulos, los accesorios y la disposición de los contactos de estado/remotos según los documentos aprobados.
- Verifique el riel DIN, el espacio en el armario, la segregación y las condiciones ambientales.
- Coloque el SPD y el dispositivo de respaldo para minimizar la trayectoria de conexión completa.
- Prepare los conductores del tipo y sección transversal especificados; no añada bucles de servicio innecesarios.
- Conecte la fase, el neutro y el PE/PEN exactamente como se muestra en el diagrama específico del modelo.
- Apriete cada borne según el par de apriete indicado por el fabricante utilizando el método requerido y regístrelo donde el plan de calidad lo exija.
- Conecte la señalización remota solo a su circuito auxiliar aislado y según la capacidad nominal del borne; no es un conductor de corriente de sobretensión.
- Vuelva a comprobar la polaridad, la identidad del borne y el enrutamiento de los conductores antes de colocar las cubiertas.
8. Lista de verificación de aceptación y puesta en servicio de SPD
Antes de la puesta en tensión
- El diagrama unifilar aprobado, la identificación del sistema de puesta a tierra y el programa de SPD coinciden.
- El tipo de SPD, Uc/MCOV, los modos de protección y la disposición de los polos coinciden con la aplicación.
- La corriente de falla disponible no excede la declaración de cortocircuito aplicable.
- La protección aguas arriba y la protección de respaldo dedicada coinciden con los datos de coordinación del fabricante.
- Los conductores de fase, neutro, PE/PEN y de contacto remoto están en los bornes correctos.
- Los conductores tienen la sección transversal, el aislamiento, la identificación y el radio de curvatura especificados.
- Se mide y registra la trayectoria de conexión relevante; se revisa cualquier desviación del objetivo de trayectoria corta.
- El par de apriete del borne, el asentamiento del módulo y la retención mecánica están verificados.
- Las comprobaciones de continuidad de PE/conexión equipotencial se realizan utilizando el procedimiento de prueba en ausencia de tensión autorizado.
- No se debe aplicar ninguna prueba de resistencia de aislamiento o dieléctrica a través de un SPD conectado, a menos que el fabricante permita expresamente dicho método.
Después de la puesta en tensión
- Poner en tensión bajo el procedimiento de puesta en servicio aprobado.
- Confirmar las condiciones normales de fase/tensión y la indicación visual de estado del SPD.
- Verificar la lógica del contacto de alarma remoto en el sistema de monitorización, cuando esté instalado.
- Comprobar si hay indicaciones, sonidos, olores o temperaturas anormales y desconectar la tensión si se sospecha de un fallo.
- Registrar el modelo del dispositivo, la identificación de serie/lote, la fecha de instalación, el dispositivo de respaldo, la trayectoria medida de los conductores y el estado inicial.
- Etiquete los módulos de repuesto y la responsabilidad de inspección.
Una comprobación con multímetro no puede demostrar el rendimiento de limitación de impulsos del SPD. La aceptación en campo confirma la selección, conexión y estado correctos; el rendimiento contra sobretensiones del producto proviene de las pruebas estandarizadas declaradas.
Entrega y mantenimiento
Proporcione el diagrama unifilar final, la hoja de datos del producto, las instrucciones de instalación, el registro de protección de respaldo y la lista de verificación de puesta en marcha. Haga que la ventana de estado sea visible para su inspección y explique qué requiere una indicación roja o de fallo. La frecuencia de inspección debe seguir el plan de mantenimiento, la exposición del sitio y la guía del fabricante, con comprobaciones adicionales después de eventos de rayos conocidos o perturbaciones eléctricas.
Si un dispositivo instalado se desconecta repetidamente, muestra un indicador de fallo o provoca la actuación del dispositivo de protección, no instale simplemente un interruptor automático más grande. Aísle el circuito e investigue la tensión del sistema, la exposición a TOV, la puesta a tierra, el nivel de fallo, la coordinación y la calidad de la instalación utilizando el Guía de errores de instalación de SPD.
Registro final de cableado
Antes de solicitar o aprobar una instalación de SPD, el archivo del proyecto debe responder:
- ¿Cuáles son las tensiones entre fases y entre fase y neutro?
- ¿Qué sistema de puesta a tierra existe en este cuadro?
- ¿Qué modos de protección y topología se requieren?
- ¿Qué tipo de SPD y valores nominales fueron especificados?
- ¿Cuál es la corriente de cortocircuito prospectiva?
- ¿Qué dispositivo de respaldo aguas arriba o dedicado está aprobado por el fabricante?
- ¿Cuál es la trayectoria de conexión relevante más larga?
- ¿Dónde está conectado PE/PEN?
- ¿Cómo se verificarán el estado y la indicación remota?
Para obtener asistencia a nivel de modelo, envíe este registro y el diagrama unifilar con su consulta al equipo de producto de SPD VIOX.