Dispositiu de protecció contra l’impuls

Els electrodomèstics moderns solen tenir una protecció de sobretensió en les seves fonts d’alimentació, no obstant això, el recurs de solucions típiques en varistors està limitat a un màxim de 30 casos de disparació i, fins i tot, si el corrent en situació d’emergència no supera els 10 kA. Tard o d'hora, la protecció integrada al dispositiu pot fallar i els dispositius que no estiguin protegits de sobretensions simplement fallaran i causen molts problemes als seus propietaris. Mentrestant, les causes de pujades perilloses poden ser: una tempesta de tronada, treballs de reparació, augment durant la commutació de potents càrregues reactives i mai se sap què més.

Per prevenir situacions tan desagradables, es dissenyen dispositius de protecció contra sobretensions (abreujats com SPD) que adopten un pols de sobretensió d’emergència, evitant que es deshabilitin els dispositius elèctrics connectats a la xarxa.

El principi de funcionament del SPD és bastant simple: en mode normal, el corrent a l’interior del dispositiu flueix a través d’un shunt conductor, i després a través de la càrrega connectada en aquell moment a la xarxa; però entre el xoc i el terra hi ha un element protector: un varistor o arrestador, la resistència del qual en el mode normal és megaohms, i si de sobte apareix una sobretensió, l’element protector entrarà immediatament en un estat conductor i el corrent s’enfonsarà a terra.

En el moment del funcionament del SPD, la resistència en el bucle zero-fase disminuirà fins a la crítica i s’estalviaran els electrodomèstics, ja que la línia serà gairebé anulada a través de l’element protector del SPD. Quan la tensió a la línia s’estabilitza, l’element protector de l’SPD tornarà a passar a un estat no conductor i la corrent a la càrrega tornarà a fluir a través de la saga.

Existeixen tres classes de dispositius de protecció contra sobretensions i estan molt distribuïdes:

• SPD de classe I

• Classe II SPD

• SPD de classe III

Els dispositius de protecció de classe I estan dissenyats per protegir contra impulsos de sobretensió amb una ona característica de 10/350 μs, cosa que significa que el temps màxim d’alça permès d’un pols de sobreeiximent al màxim i una caiguda al valor nominal no hauria de superar els 10 i 350 microsegons, respectivament; en aquest cas, un corrent a curt termini de 25 a 100 kA és admissible, aquests corrents polsats es produeixen durant una descàrrega d'un raig quan entra a una línia elèctrica a una distància més propera a 1,5 km del consumidor.

Els dispositius d'aquesta classe es duen a terme amb detinguts i la seva instal·lació es realitza a la centraleta principal o al dispositiu de distribució d'entrada a l'entrada de l'edifici.

Els SPD de classe II estan dissenyats per protegir contra el soroll d’impuls a curt termini i s’instal·len a les centraletes. Són capaços de proporcionar protecció contra impulsos de sobretensió amb paràmetres de 8/20 μs, amb una resistència actual de 10 a 40 kA. En el SPD d’aquesta classe s’utilitzen varistors.

Com que el recurs de varistor és limitat, s'ha afegit un fusible mecànic al disseny SPD basat en ells, que simplement dissol la derivació del varistor quan la seva resistència deixa de ser adequada a un mode de protecció segura. Aquesta és, de fet, la protecció tèrmica que protegeix el dispositiu de sobreescalfament i incendi. A la part frontal del mòdul hi ha un indicador de color connectat al fusible pel seu estat i, si cal substituir el varistor, es pot entendre fàcilment.

Els SPD de classe III s’organitzen de manera similar, amb l’única diferència que el corrent màxim del varistor intern no hauria de superar els 10 kA.

Els tradicionals circuits de protecció d’impulsos integrats als electrodomèstics tenen els mateixos paràmetres, tot i que, en duplicar-los amb un dispositiu de protecció contra sobretensions de classe III externa, es redueix al mínim la probabilitat d’avaria prematura dels equips.

En equitat, convé destacar que, per a una protecció fiable dels equips, és important instal·lar SPDs de les classes de protecció I, II i III. Això cal observar-lo, ja que un potent protector de sobretensió de classe I no funcionarà amb polsos curts de sobretensió simplement per la seva poca sensibilitat, i un de menys potent no farà front a l’elevat corrent amb què s’enfrontarà un protector de sobretensió de classe I.