Cinco pilares de protección: Coordinar DPS

“Los dispositivos de protección DPSs coordinados son vitales en la proteccion contra rayos”

La compensación de potencial para la protección contra rayos es la parte de la protección interna contra rayos que reduce las diferencias de potencial provocadas por rayo, y se consigue al conectar el conductor de protección externa contra rayos, con la estructura del edificio, con todas las partes metálicas con los conductores de la instalación eléctrica de potencia, y con los conductores de las instalaciones eléctricas de transmisión de datos, telecomunicaciones, etc., que se encuentran en el espacio a proteger; construir un sistema de compensación de potencial es la técnica de EQUIPOTENCIALIZAR.

Concepto de zonas de protección

Para definir dónde instalar DPSs, qué clases de DPSs instalar, cómo instalarlos y coordinarlos debemos conocer el concepto de zonas de protección presentado por las normas internacionales IEC 62305-1 y 4.

Una manera de explicar este concepto es usando como referencia la siguiente analogía:

Los seres humanos estamos dotados de un sentido conocido como PROPIOCEPCION, que da al individuo la capacidad de orientarse en el espacio y determinar donde se encuentra, y donde se encuentran las partes de su cuerpo, este sentido se desarrolla después del primer año de vida, por eso podemos observar a un bebe tratando de apuntar con el tenedor a su boca y podemos darnos cuenta de la dificultad para encontrarla.

Vamos a usar propiocepción para ubicar espacial y electricamente los DPSs en el marco del concepto de zonas de protección contra rayo:

La zona expuesta al impacto directo de rayo presenta un elevado impulso electromagnético de rayo LEMP esta zona se denomina LPZ 0, dentro del edificio y protegida por el sistema de apantallamiento se encuentra la zona LPZ 1, en esta zona los impulsos electromagnéticos de rayo son menores sin embargo ofrecen niveles peligrosos capaces de crear bucles inductivos en los cables que componen los sistemas eléctricos; mas adentro del edificio y debajo de un sistema extra de apantallamiento se encuentra la zona de protección LPZ 2, y ya dentro del armario metálico donde se encuentra equipo electrónico sensible se denomina zona de protección LPZ 3.

Desde el punto de vista espacial podemos ubicar el equipo electrónico en cualquiera de estas zonas dependiendo el nivel de sensibilidad a los impulsos electromagnéticos de rayo LEMP.

¿Cómo funciona?

Desde el punto de vista eléctrico las acometidas aéreas de servicios entrantes al edificio se encuentran expuestas a impacto directo de rayo y también a campo electromagnético de rayo LEMP, entonces se encuentran en zona LPZ 0. Esta zona se determina por la barrera que limita el paso de la corriente de rayo hacia dentro del edificio, es decir si los equipos eléctricos o electrónicos no poseen DPSs que impidan el paso de la energía del rayo o limiten y fijen los niveles de tensión admitidos, entonces se encuentran expuestos de manera directa a los rayos, y se encuentran en LPZ 0.

Una vez determinadas las diferentes zonas de rayo aplicamos el principio de protección escalonada coordinando los DPSs.

DPS Clase 1: Es un dispositivo capaz de resistir ondas de impulso de rayo Iimp probado con ondas 10/350 µs debe ser instalado aguas debajo del Totalizador General para demarcar la frontera entre zona LPZ 0 y zona LPZ 1.
DPS Clase 2: Es un dispositivo que resiste ondas de sobretensión In ondas 8/20 µs las cuales pueden originarse por descarga de rayo indirecto o por conmutaciones en la red de potencia, se debe instalar en el Tablero de Distribución.
DPS Clase 3: Es una protección fina resistente a ondas de sobretensión In del tipo de onda 8/20 µs de magnitudes pequeñas que son producidas por acoplamientos en los conductores expuestos a LEMP, se instalan muy cerca de los equipos electrónicos a proteger.

Para que los DPSs coordinen entre sí, o interactúen de forma segura deberán ser probados en el laboratorio en condiciones normales de operación con ondas tipo rayo y ondas de sobretensión. Esta coordinación es segura cuando se utilizan DPSs de la misma marca o hechos por el mismo fabricante quien garantiza su correcto funcionamiento. Es muy peligroso y no recomendable intentar coordinar aparatos de protección de diferentes marcas y diferentes fabricantes.

Proximo Artículo:

Instalación de un DPS: ¿Cómo instalar un DPS Clase 1 de forma segura?

Bibliografia:

  • Norma Internacional IEC 62305-1-4 2010 Protection against lighting
  • Norma Colombiana NTC 4552-1 2008 protección contra rayos.
  • RETIE 2008
  • Hasse, P: Protección contra sobretensiones de instalaciones de baja tensión
  • TÜV Verlag GmbH, Colonia, 1998
  • Lightning Protection Guide DEHN 2007

Publicado Originalmente:
REVISTA INGESOCIOS – Edición 38 (Julio – Agosto 2010)
REVISTA MUNDO ELECTRICO N° 81 (Octubre – Diciembre 2010)

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