Explicación de Iimp, In, Imax y Up: cómo interpretar las especificaciones SPD

Lectura Especificaciones del SPD Hacerlo correctamente es uno de los pasos más importantes a la hora de elegir un dispositivo de protección contra sobretensiones fiable. Muchos compradores solo comparan el valor en kA más alto que figura en la etiqueta, pero parámetros como Iimp, In, Imax, Up y Uc Cada uno de ellos describe un aspecto diferente del funcionamiento del SPD. Si no se interpretan correctamente estos valores, es posible que el SPD seleccionado no se adapte al entorno de instalación real, a la tensión del sistema o a los requisitos de protección.

Esta guía explica de forma práctica los parámetros clave del SPD, lo que te ayudará a comprender qué Iimp, In, Imax y Up es decir, cómo se utilizan en dispositivos de protección contra sobretensiones de tipo 1, tipo 2, de corriente alterna, de corriente continua y fotovoltaicos, y qué hay que comprobar antes de comparar diferentes modelos de SPD para cuadros eléctricos, sistemas industriales o aplicaciones fotovoltaicas.

Puntos clave

• Iimp Se utiliza principalmente para los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 1 y es capaz de descargar corrientes de rayo de alta energía.
• En significa «corriente de descarga nominal» y refleja la capacidad estándar del SPD para soportar descargas de sobretensión repetidas.
• Imax indica la corriente máxima de descarga, pero no debe ser el único valor que se tenga en cuenta a la hora de seleccionar un SPD.
• Arriba indica el nivel de protección contra la tensión; un valor de Up más bajo suele significar una mejor limitación de la tensión residual.
• Uc o Ucpv Debe coincidir con la tensión real del sistema de CA o CC para evitar un fallo prematuro del SPD o una protección deficiente.
• Para elegir correctamente un SPD, hay que tener en cuenta conjuntamente el tipo de SPD, la tensión del sistema, la capacidad de descarga, el nivel de protección de tensión y la protección de respaldo.

¿Qué son las especificaciones SPD?

Las especificaciones de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) describen el rendimiento eléctrico, el ámbito de aplicación y la capacidad de protección de dichos dispositivos. Estos valores ayudan a los ingenieros, instaladores, fabricantes de cuadros eléctricos y compradores a decidir si un SPD concreto es adecuado para un sistema de distribución de CA, un sistema de CC, un sistema fotovoltaico solar o un cuadro de control industrial.

Una ficha técnica típica de un SPD puede incluir:

• Tipo o clase de SPD
• Tensión nominal
• Tensión máxima de funcionamiento continuo
• Corriente nominal de descarga
• Corriente máxima de descarga
• Corriente de impulso
• Nivel de protección contra sobretensiones
• Tiempo de respuesta
• Configuración de los postes
• Capacidad nominal del fusible o del interruptor automático de reserva
• Indicador visual
• Contacto de señalización remota
• Norma aplicable
• Temperatura de funcionamiento
• Método de instalación

De entre todos estos parámetros, Iimp, In, Imax, Up y Uc son los valores que más se utilizan a la hora de comparar los SPD. Sin embargo, no deben interpretarse de forma aislada. Una corriente nominal de descarga elevada no siempre garantiza una mejor protección si el nivel de protección de tensión o la tensión de funcionamiento no son adecuados para el sistema.

¿Qué significa «Iimp» en las especificaciones de SPD?

Iimp significa corriente de impulso. Se utiliza principalmente para SPD de tipo 1 y SPD de tipo 1 y 2.

El Iimp indica la capacidad del SPD para descargar corrientes de rayo de alta energía. Se asocia habitualmente a una forma de onda de impulso de rayo de 10/350 μs. Este tipo de forma de onda representa una corriente de rayo de alta energía que puede entrar en la instalación eléctrica debido a un impacto directo de rayo o a la actividad de rayos en las proximidades.

En pocas palabras:

El valor Iimp indica la intensidad máxima de la corriente de impulso de rayo que puede descargar el SPD.

Por ejemplo, si un SPD de tipo 1 está marcado como:

Iimp = 12,5 kA por polo

Esto significa que cada polo del SPD está diseñado para soportar una corriente de impulso de rayo de 12,5 kA en las condiciones de ensayo especificadas.

¿Cuándo es importante el IIMP?

El Iimp es importante a la hora de seleccionar los SPD para:

• Cuadros de distribución principales
• Cuadros de entrada de servicio
• Edificios con sistemas externos de protección contra rayos
• Instalaciones industriales
• Instalaciones eléctricas en exteriores
• Instalaciones con líneas aéreas de entrada
• Instalaciones fotovoltaicas solares en zonas propensas a los rayos

Si un proyecto requiere protección de tipo 1, se debe comprobar cuidadosamente el valor de Iimp. En este caso, no basta con comparar únicamente el valor de Imax, ya que este suele estar relacionado con el comportamiento frente a descargas de sobretensión de tipo 2, y no con el comportamiento frente a corrientes de rayo de tipo 1.

¿Qué significa «In» en las especificaciones de SPD?

En significa corriente nominal de descarga. Es uno de los parámetros más importantes para SPD de tipo 2.

Indica el valor de la corriente de sobretensión que el SPD puede descargar repetidamente en condiciones de ensayo estándar. Suele asociarse a una forma de onda de 8/20 μs, ampliamente utilizada para los ensayos de protección contra sobretensiones de tipo 2.

En pocas palabras:

En indica la capacidad de descarga repetida estándar del SPD.

Por ejemplo, si un SPD está marcado como:

Entrada = 20 kA

Esto significa que el SPD está diseñado para descargar una corriente de sobretensión nominal de 20 kA según la forma de onda de ensayo especificada.

Por qué es importante el «por qué»

Resulta muy útil a la hora de comparar los SPD de tipo 2 utilizados en:

• Cuadros de distribución
• Cuadros de subdistribución
• Edificios comerciales
• Armarios de control industrial
• Cuadros de control de maquinaria
• Cajas de conexión para instalaciones fotovoltaicas solares
• Protección del inversor
• Sistemas eléctricos de baja tensión

Un valor de In más alto suele indicar una mayor capacidad para soportar descargas de sobretensión repetidas. No obstante, debe ajustarse al nivel de instalación, la tensión del sistema, las condiciones de puesta a tierra y la exposición prevista a sobretensiones.

¿Qué significa «IMAX» en las especificaciones SPD?

Imax significa corriente máxima de descarga. Representa la corriente de sobretensión máxima que un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 2 puede descargar en las condiciones de ensayo especificadas.

En pocas palabras:

Imax indica la corriente de sobretensión máxima que el SPD puede soportar una vez, en condiciones definidas.

Por ejemplo, un SPD de tipo 2 puede estar marcado como:

• Entrada = 20 kA
• Imax = 40 kA

Esto significa que el SPD tiene una corriente de descarga nominal de 20 kA y una corriente de descarga máxima de 40 kA.

Por qué Imax puede resultar engañoso

Muchos compradores se fijan únicamente en el valor Imax porque suele ser la cifra más alta que aparece en la etiqueta del producto. Por ejemplo, valores como 40 kA, 60 kA, 80 kA o 100 kA pueden resultar atractivos a la hora de comparar productos.

Sin embargo, el Imax por sí solo no determina si el SPD es adecuado.

Un valor alto de Imax no sirve de nada si:

• El valor nominal de tensión del SPD es incorrecto
• El valor de «Up» es demasiado alto
• El tipo SPD no se ajusta a la posición de instalación
• El fusible o disyuntor de reserva no está coordinado
• Un SPD de CA se utiliza en un sistema de CC
• El sistema de puesta a tierra es deficiente
• Se requiere un SPD de tipo 1, pero solo hay instalado un SPD de tipo 2

Por este motivo, el Imax debería utilizarse como un valor de referencia, no como el único criterio de selección.

¿Qué significa «Up» en las especificaciones del SPD?

Arriba significa nivel de protección contra sobretensiones. Indica la tensión residual que permanece entre los terminales del SPD cuando este se activa durante un episodio de sobretensión.

En pocas palabras:

El valor «Up» indica la tensión que aún puede llegar al equipo protegido después de que el SPD se haya activado.

Por ejemplo, si un SPD está marcado como:

Hasta ≤ 1,5 kV

Esto significa que la tensión residual se limita a 1,5 kV o menos en las condiciones de ensayo especificadas.

Por qué «Up» es tan importante

La finalidad de un SPD no es solo descargar la corriente de sobretensión. Lo más importante es que debe limitar la sobretensión a un nivel que los equipos conectados puedan soportar.

Un valor «Up» más bajo suele indicar una mejor limitación de tensión. Esto es especialmente importante para proteger equipos sensibles como:

• Inversores
• PLC
• Sistemas de control
• Fuentes de alimentación
• Equipos de comunicación
• Equipos fotovoltaicos solares
• Dispositivos de medición
• Sistemas de automatización industrial

Sin embargo, el Up no debe evaluarse de forma aislada. La longitud del cable, el método de instalación, la calidad de la puesta a tierra y la coordinación con otras etapas de protección también pueden afectar al rendimiento real de la protección.

¿Qué significa «Uc» en las especificaciones SPD?

Uc significa tensión máxima de funcionamiento continuo. Es la tensión máxima que se puede aplicar de forma continua al SPD sin provocar un funcionamiento anómalo.

En el caso de los sistemas de corriente alterna, los valores habituales de Uc pueden ser 275 V, 320 V, 385 V o 420 V, dependiendo de la configuración del sistema y de la aplicación.

En el caso de los sistemas fotovoltaicos, este parámetro suele expresarse como Ucpv, como por ejemplo:

• 600 V CC
• 1000 V CC
• 1200 V CC
• 1500 V CC

En pocas palabras:

El valor de Uc o Ucpv debe coincidir con la tensión real del sistema.

¿Qué pasa si la UC se equivoca?

Si el valor de Uc es demasiado bajo, el SPD podría funcionar con fluctuaciones normales de tensión, sobrecalentarse, envejecer rápidamente o fallar prematuramente.

Si el valor de Uc es demasiado alto, es posible que el SPD no limite la tensión de sobretensión con la suficiente antelación, lo que reduciría la eficacia de la protección.

En el caso de los sistemas solares de corriente continua, el Ucpv debe seleccionarse en función de la tensión máxima en circuito abierto de la cadena fotovoltaica. No debe utilizarse un SPD de 1000 V CC en un sistema fotovoltaico de 1500 V CC, a menos que la tensión real del sistema se encuentre dentro del rango nominal del producto.

Iimp, In, Imax, Up y Uc: comparación rápida

Cómo leer una ficha técnica de SPD paso a paso

La selección profesional de un SPD no debe comenzar eligiendo el valor de kA más alto. En su lugar, hay que seguir un proceso sistemático.

Paso 1: Confirma el tipo de sistema

En primer lugar, determine dónde se instalará el SPD.

Entre sus aplicaciones más habituales se incluyen:

• Cuadro de distribución de CA
• Red de distribución de corriente continua
• Caja de conexión para instalaciones fotovoltaicas solares
• Lado de entrada o de salida del inversor
• Armario de control industrial
• Instalación del cuadro de distribución principal del edificio
• Línea de señal o de comunicación

Los SPD de CA y los de CC no son intercambiables. Los sistemas de CC requieren SPD diseñados para tensión de CC y para el comportamiento de los arcos eléctricos en CC.

Paso 2: Confirma el tipo de SPD

A continuación, comprueba si el proyecto requiere:

• SPD tipo 1
• SPD tipo 2
• Tipo 1+2 SPD
• SPD tipo 3

SPD de tipo 1 Suelen utilizarse en los cuadros de entrada principales o en lugares expuestos a los rayos. Los SPD de tipo 2 se utilizan habitualmente en cuadros de distribución y para la protección a nivel de los equipos. Los SPD de tipo 1+2 combinan la capacidad de descarga de corrientes de rayo y la protección contra sobretensiones en un solo dispositivo.

Paso 3: Comprueba el valor de Iimp para un SPD de tipo 1

Si la instalación requiere protección de tipo 1, comprueba primero el valor Iimp. Este valor indica si el dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) puede soportar corrientes de impulso de rayo de alta energía.

No utilices Imax como valor de selección principal para las aplicaciones de Tipo 1.

Paso 4: Registro y Imax para SPD de tipo 2

En el caso de los SPD de tipo 2, comprueba tanto «In» como «Imax».

«In» indica la capacidad de descarga estándar. «Imax» indica la capacidad de descarga máxima. Para elegir correctamente, hay que tener en cuenta ambos valores, junto con el nivel de protección de tensión y la exposición del sistema.

Paso 5: Comprobación de la protección del equipo

Comprueba si el valor «Up» es lo suficientemente bajo para el equipo que deseas proteger. Los equipos sensibles suelen requerir una mejor limitación de tensión.

Si el valor «Up» es demasiado alto, los equipos conectados podrían seguir estando expuestos a una tensión residual perjudicial.

Paso 6: Comprueba Uc o Ucpv

Asegúrate de que la tensión nominal del SPD coincida con la tensión real del sistema.

En los sistemas de corriente alterna, comprueba la tensión entre fase y neutro y entre fases.
En el caso de los sistemas fotovoltaicos, comprueba la tensión máxima en circuito abierto de la cadena fotovoltaica.

Paso 7: Comprobar la protección de copias de seguridad

Cada dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) debe instalarse de acuerdo con el fusible o disyuntor de respaldo recomendado por el fabricante. La protección de respaldo ayuda a aislar la corriente de fallo en caso de que el SPD llegue al final de su vida útil o falle en condiciones anómalas.

Ejemplo: Cómo leer una especificación de un SPD de CC de tipo 2

Un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) de tipo 2 de corriente continua para instalaciones fotovoltaicas solares puede presentar los siguientes valores:

Esta especificación indica que el SPD está diseñado para un sistema fotovoltaico solar de 1000 V CC y que puede descargar corrientes de sobretensión de acuerdo con sus prestaciones nominales.

Si el proyecto utiliza un sistema fotovoltaico de 1.500 V CC, no se debe seleccionar este dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) de 1.000 V CC. En su lugar, se debe utilizar un SPD adecuado para 1.500 V CC.

Errores habituales al comparar las especificaciones de SPD

Error n.º 1: Elegir solo por Imax

Un valor Imax más alto no implica automáticamente una mejor protección. La elección correcta también depende del tipo de SPD, de los valores Uc, Up, In e Iimp, de la tensión del sistema y de la posición de instalación.

Error n.º 2: Ignorar el Iimp para el SPD de tipo 1

Para la selección de un SPD de tipo 1, el valor Iimp es fundamental. Si una instalación está expuesta a la corriente directa de un rayo, es posible que el uso exclusivo de un SPD de tipo 2 no proporcione el nivel de protección necesario.

Error n.º 3: Utilizar un SPD de CA en sistemas de CC

Los SPD de CA y CC son diferentes. No se debe utilizar un SPD estándar de CA en el lado de CC de un sistema fotovoltaico solar.

Error n.º 4: Ignorar «Up»

Si el valor de «Up» es demasiado alto, los equipos sensibles podrían sufrir daños a causa de la tensión residual, incluso aunque se haya instalado un SPD.

Error n.º 5: Elegir un Uc o un Ucpv incorrecto

Una selección incorrecta de la tensión puede provocar un fallo prematuro del SPD o una protección insuficiente contra sobretensiones. Asegúrate siempre de que Uc o Ucpv coincidan con la tensión real del sistema.

Error n.º 6: Ignorar el fusible o el disyuntor de seguridad

La protección de respaldo debe estar coordinada con el SPD y la corriente de fallo del sistema. Una protección de respaldo incorrecta puede generar riesgos de seguridad o problemas de mantenimiento.

Cómo ayuda GA&DA en la selección de SPD

GA&DA Ofrece dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de CA, de CC, de tipo 1, de tipo 2, de tipo 1+2 y soluciones de protección contra sobretensiones para instalaciones fotovoltaicas, destinadas a la distribución eléctrica, los sistemas industriales y las aplicaciones solares fotovoltaicas.

Si está comparando los valores de Iimp, In, Imax, Up, Uc o Ucpv de su proyecto, GA&DA puede ayudarle a seleccionar un SPD adecuado en función de:

• Tensión del sistema
• Aplicación de CA o CC
• Tipo SPD
• Posición de instalación
• Requisitos de corriente de descarga
• Nivel de protección contra sobretensiones
• Fusible o disyuntor de reserva
• Tensión del sistema fotovoltaico
• Requisitos de los fabricantes de equipos originales (OEM) o de los distribuidores

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Preguntas frecuentes sobre las especificaciones del SPD

¿Qué significa «Iimp» en un SPD?

«Iimp» significa «corriente de impulso». Se utiliza principalmente para los SPD de tipo 1 e indica la capacidad del SPD para descargar corrientes de impulso de rayo de alta energía.

¿Cuál es la diferencia entre «In» e «Imax»?

«In» es la corriente nominal de descarga e indica la capacidad estándar de descargas repetidas. «Imax» es la corriente máxima de descarga e indica la corriente de pico máxima que el SPD puede descargar en las condiciones especificadas.

¿Un valor más alto de Imax es siempre mejor?

No. Un valor Imax más alto no siempre significa una mejor protección. También debes comprobar los valores In, Up, Uc, el tipo de SPD, la posición de instalación y la protección de respaldo.

¿Qué significa «Up» en el ámbito de la protección contra sobretensiones?

«Up» se refiere al nivel de protección de tensión. Indica la tensión residual que puede quedar cuando el SPD entra en funcionamiento. Un valor «Up» más bajo suele significar una mejor limitación de tensión.

¿Qué significa «Uc» en las especificaciones de SPD?

«Uc» se refiere a la tensión máxima de funcionamiento continuo. Debe coincidir con la tensión real del sistema para que el SPD pueda funcionar de forma segura y eficaz.

¿Qué es el UCPV en un SPD de corriente continua?

La Ucpv es la tensión máxima de funcionamiento continuo para aplicaciones fotovoltaicas de corriente continua. Se utiliza para seleccionar dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) para sistemas fotovoltaicos solares, como instalaciones de 1000 V CC o 1500 V CC.

¿Qué parámetro es el más importante en el SPD de tipo 1?

En el caso de los SPD de tipo 1, el Iimp es uno de los parámetros más importantes, ya que indica la capacidad de descarga de la corriente de impulso de rayo.

¿Qué parámetro es el más importante en el SPD de tipo 2?

En el caso del SPD de tipo 2, los parámetros In, Imax y Up son todos importantes. In indica el rendimiento nominal de descarga, Imax indica la capacidad máxima de descarga y Up indica el rendimiento de limitación de tensión.

Conclusión

Comprender las especificaciones de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) es fundamental para seleccionar el dispositivo adecuado. Iimp, In, Imax, Up y Uc Cada uno de ellos describe un aspecto diferente del rendimiento del SPD. Iimp es importante para la protección contra corrientes de rayo de tipo 1; In e Imax son importantes para la capacidad de descarga de sobretensiones de tipo 2; Up muestra el rendimiento en cuanto a la limitación de tensión, y Uc o Ucpv confirman si el SPD se adapta a la tensión del sistema.

No elijas un SPD basándote únicamente en el valor más alto de kA. Para una selección fiable, debes tener en cuenta todas las especificaciones, incluyendo el tipo de SPD, la tensión del sistema, la posición de instalación, el nivel de protección de tensión y la protección de reserva.

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