Pararrayos contra sobretensiones y pararrayos: ¿cuál es la diferencia?

Los sistemas eléctricos constituyen la base de la vida cotidiana y es crucial protegerlos contra daños o fallas. Los pararrayos y los pararrayos son componentes comunes que se utilizan para proteger estos sistemas. Aunque son similares, existen diferencias clave en cómo se utilizan. Este artículo describirá sus diferencias para ayudarle a saber cuál usar.

¿Qué es un arrestado de aumento?

Un descargador de sobretensiones , también llamado protector contra sobretensiones, es un dispositivo que se utiliza para proteger los sistemas eléctricos de daños causados ​​por sobretensiones o voltajes transitorios. Estas sobretensiones pueden provenir de apagones, rayos u operaciones de conmutación en la red de distribución de energía.

El principio de funcionamiento de un descargador de sobretensiones es simple. Cuando hay un pico repentino de voltaje, el disipador de sobretensiones pasa voltaje adicional a la tierra en lugar de permitir que llegue al equipo. Una vez que el voltaje vuelve a la normalidad, el descargador reanuda su estado de alta resistencia, lo que garantiza un rendimiento ininterrumpido del sistema. De este modo, protege los equipos sensibles de daños.

Existen diferentes tipos de descargadores de sobretensiones, cada uno de los cuales se utiliza en diferentes entornos. Los descargadores de clase de estación se utilizan en subestaciones de alto voltaje. Los descargadores de clase intermedia se utilizan en redes de media tensión. Los descargadores de clase de distribución se utilizan para proteger equipos en líneas aéreas de distribución y transformadores. Los descargadores de clase secundaria se utilizan en sistemas de baja tensión.

¿Qué es un pararrayos?

Un pararrayos, también llamado pararrayos o pararrayos, es un dispositivo que protege los equipos de los rayos. Suele estar hecho de cobre o aluminio y debe conectarse a tierra mediante un alambre o varilla.

Cuando cae un rayo, utiliza una ruta de baja resistencia para descargar el rayo de manera segura al suelo. Al hacerlo, intercepta el golpe para que no penetre y cause desorden extremo o daños en los sistemas eléctricos.

Una vez completada la descarga, el pararrayos vuelve a su estado aislante normal.

El pararrayos se monta en la parte superior de postes de transmisión o torres de subestaciones. También se instala en puntos de entrada de líneas aéreas. Además, se coloca en torres de telecomunicaciones y tejados de edificios para una protección adecuada.

Diferencias clave entre pararrayos contra sobretensiones y pararrayos

Función

La función básica de un descargador de sobretensiones es proteger los equipos eléctricos y electrónicos de sobretensiones transitorias. Estas sobretensiones suelen ser causadas por eventos internos del sistema, como operaciones de conmutación, fallas de aislamiento o caídas de rayos. Actúa como un dispositivo de protección que limita el voltaje a un nivel seguro desviando el voltaje adicional a tierra. De esta forma, evita la rotura del aislamiento y prolonga la vida útil del equipo.

Por otro lado, un pararrayos actúa como escudo contra la caída directa del rayo. Cuando un rayo cae sobre las líneas eléctricas, el pararrayos proporciona un camino de baja resistencia que descarga una corriente extremadamente alta a la tierra. Por lo tanto, evita que la corriente alta llegue a equipos sensibles.

Nivel de aislamiento

Un descargador de sobretensiones está diseñado para proteger el aislamiento de los componentes eléctricos manteniendo los niveles de voltaje por debajo de su capacidad de resistencia del aislamiento. Garantiza que el aislamiento del equipo no esté expuesto a tensiones más allá de su límite nominal. Por ejemplo, en un sistema de distribución de 33 kV, un descargador de sobretensiones puede estar clasificado para detener sobretensiones por debajo de 90 kV, manteniendo la integridad en todos los sistemas.

Por otro lado, un pararrayos está diseñado para una coordinación de aislamiento mucho mayor porque su función es manejar las sobretensiones provocadas por la caída directa de un rayo. Los voltajes en este escenario pueden alcanzar varios cientos de kilovoltios. Su diseño de aislamiento puede resistir descargas eléctricas o perforaciones causadas por impulsos de rayos.

Nivel de voltaje y fuente.

Un descargador de sobretensiones opera en una amplia gama de voltajes del sistema, desde sistemas de bajo voltaje en redes residenciales hasta sistemas de alto voltaje en redes de transmisión y distribución. Está diseñado para descargar sobretensiones causadas por la conmutación de capacitores, la energización de cables o el arranque de motores. Estos aumentos repentinos pueden durar de microsegundos a milisegundos y es posible que no alcancen un rango alto, pero aun así pueden causar daños si no se controlan.

Por el contrario, un pararrayos protege los sistemas de sobretensiones externas que provienen de la caída de rayos. El nivel de voltaje puede alcanzar varios millones de voltios, lo que crea una necesidad inmediata de descarga a través de una ruta de baja resistencia. Se instala en sistemas de distribución de voltaje medio a alto para manejar niveles de voltaje mucho más altos que los de un descargador de sobretensiones.

Corriente de descarga nominal

La corriente nominal de descarga se considera la capacidad del descargador para descargar una gran corriente a tierra sin fallar. Para los descargadores de sobretensiones, la corriente de descarga nominal suele oscilar entre 5 kA y 20 kA. Esta clasificación significa la corriente más alta que el dispositivo puede descargar repetidamente sin fallas. Por lo general, se prueban para garantizar que puedan gestionar sobretensiones más pequeñas durante su vida útil, además de brindar protección continua.

Por el contrario, un pararrayos tiene una corriente de descarga nominal de entre 30 kA y 200 kA. Se somete a una simulación de la descarga real de un rayo. Está construido con elementos internos fuertes que pueden soportar explosiones de energía tan grandes. No se utiliza para sobretensiones frecuentes, pero debe funcionar de manera excelente cuando ocurre una huelga.

Instalación

Un descargador de sobretensiones generalmente se coloca cerca del equipo que protege, como terminales de transformadores o puntos de aparamenta. Este diseño reduce la distancia entre el descargador y el equipo y logrará un tiempo de respuesta más rápido. Por lo general, se monta en una subestación interior o cerrada o dentro de un tablero de distribución para proteger los equipos electrónicos contra daños.

Por el contrario, un pararrayos se coloca en el exterior y, por lo general, se coloca en la parte superior o en los puntos expuestos más altos de un sistema eléctrico. Suele estar presente en lo alto de torres de transmisión y tejados de edificios. Esta configuración le permite interceptar los rayos antes de que destruyan cualquier equipo eléctrico.

Principio de funcionamiento

Un supresor de sobretensiones funciona según características no lineales, utilizando varistores de óxido metálico (o MOV) o elementos de carburo de silicio (SiC). En condiciones normales de tensión, el descargador posee una excelente resistencia, actuando como un circuito abierto. Cuando se produce un alto voltaje, su resistencia cae bruscamente, permitiendo que el exceso de corriente pase a través del suelo. Una vez que el voltaje vuelve a un nivel normal, vuelve a su excelente estado de resistencia y reanuda el funcionamiento normal.

Por el contrario, un pararrayos utiliza una descarga de chispa. Es decir, cuando cae un rayo, el espacio de aire dentro del pararrayos comienza a ionizarse y conducir electricidad. Esto permite que el exceso de corriente fluya hacia la tierra. Después de la descarga, el descargador vuelve a su modo de aislamiento entre la línea y tierra.

Construcción y componentes.

Como se mencionó anteriormente, un descargador de sobretensiones está hecho de bloques de varistores de óxido metálico (MOV) y anillos graduadores. Estos bloques están encerrados en una carcasa de porcelana o polímero. Los bloques MOV se colocan entre dos electrodos, formando un conjunto de resistencia dependiente del voltaje. Este diseño garantiza un tiempo de respuesta rápido cuando hay una sobretensión. La carcasa de polímero proporciona resistencia a la humedad, mientras que los anillos de clasificación proporcionan una distribución uniforme.

En comparación, un pararrayos tiene una construcción más robusta. Dispone de vía de chispas, resistencias en serie y electrodos de tierra. La vía de chispas se dispara cuando el voltaje del rayo excede su valor. La resistencia en serie ayuda a controlar las corrientes después de la descarga. El electrodo garantiza que la corriente del rayo se conduzca de forma segura hasta el suelo.

Alcance de la protección

Un disipador de sobretensiones solo proporciona protección localizada dentro de los sistemas eléctricos. Se instala en el interior de las instalaciones y por tanto evita daños a transformadores, aparamentas y otros equipos delicados que de otro modo se dañarían en la red. Mantiene el voltaje en los niveles deseados para eliminar la degradación o avería del equipo. Esto garantiza fiabilidad y un suministro constante de energía.

Un pararrayos, sin embargo, ofrece una amplia protección. Se utiliza para contrarrestar los peligros externos que se producen debido a la caída directa de rayos y dirige dichas descargas antes de que puedan alcanzar los equipos. A diferencia de los descargadores de sobretensiones, no controla las sobretensiones internas dentro del equipo. Su área de cobertura es la de brindar protección general a los equipos y a los operadores.

Capacidad de flujo

La capacidad de flujo indica cuánta corriente de sobretensión puede conducir un descargador de forma segura a tierra. Para un descargador de sobretensiones, su capacidad de manejo de energía suele estar entre 5 kA y 20 kA. Este rango varía según la clase de voltaje y la aplicación. Pero la capacidad de flujo le permite gestionar aumentos repentinos frecuentes manteniendo la estabilidad y la confiabilidad.

Para un pararrayos, su capacidad de flujo o capacidad de manejo de energía se encuentra entre 30 kA y 200 kA o más. Proporciona un camino directo y de baja resistencia para que la corriente del rayo llegue a la tierra, evitando que llegue al equipo. Su capacidad de flujo superior lo hace útil en sistemas eléctricos al aire libre y áreas de alta exposición.

Solicitud

La última diferencia entre un pararrayos y un pararrayos es su aplicación. Un descargador de sobretensiones se aplica en plantas industriales, subestaciones y edificios comerciales, donde las sobretensiones suelen ser bajas, como las causadas por operaciones de conmutación interna. Además, protege transformadores y disyuntores de sobretensiones. También se utiliza en sistemas de telecomunicaciones y energías renovables para proteger a los inversores de sobretensiones.

Por otro lado, un pararrayos se instala al aire libre en zonas expuestas a la luz directa. Ejemplos de estas áreas incluyen torres de transmisión, edificios altos, subestaciones, plantas de energía y torres de telecomunicaciones. Evita que los golpes penetren en la red eléctrica, proporcionando aislamiento y protección contra daños.

Tabla comparativa de diferencias clave entre pararrayos contra sobretensiones y pararrayos

¿Cuál de los arrestantes debería elegir?

Los criterios de selección deben basarse en lo siguiente:

• Nivel de voltaje del sistema: elija un descargador cuyo voltaje nominal coincida con el voltaje del sistema que está protegiendo.

• Ubicación de instalación: considere dónde se utilizará el descargador. Los pararrayos son mejores para instalaciones en interiores, mientras que los pararrayos son mejores para áreas expuestas a rayos.

• Intensidad de sobretensión esperada: comprender la intensidad de sobretensión esperada en una región también le ayudará a saber qué pararrayos elegir. Si la región es propensa a los rayos, utilice pararrayos. Para sobretensiones frecuentes debidas a operaciones de conmutación, los descargadores de sobretensiones son los más adecuados.

• Sensibilidad del equipo: Diferentes equipos tienen distintos niveles de tolerancia a las sobretensiones. Revise su equipo para asegurarse de que pueda mejorar la seguridad operativa.

Conclusión

Tanto los pararrayos como los pararrayos se utilizan para proteger equipos, pero sus diferencias clave los diferencian. Este blog ha cubierto ampliamente ese tema, para que pueda tomar decisiones informadas.

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Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo un pararrayos que un pararrayos?

No, no es lo mismo un pararrayos que un pararrayos. Mientras que un pararrayos protege el equipo de sobretensiones causadas por rayos directos, un pararrayos protege al equipo de sobretensiones causadas por rayos y eventos internos como apagones.

¿Puede un descargador de sobretensiones proteger contra los rayos?

Un descargador de sobretensiones puede proteger contra sobretensiones inducidas por rayos, pero no contra un impacto directo de un rayo.

¿Puede un pararrayos prevenir daños?

Sí, un pararrayos evita daños al equipo al descargar el exceso de corriente al suelo cuando cae un rayo.

¿Los dispositivos de protección contra sobretensiones funcionan sin conexión a tierra?

No, los dispositivos de protección contra sobretensiones no funcionan sin un sistema de puesta a tierra. Lo necesitan para descargar corriente a tierra de forma segura para no dañar equipos sensibles.

¿Con qué frecuencia debo revisar o reemplazar los pararrayos?

Debe reemplazar su pararrayos al menos una vez al año. También debes realizar revisiones periódicas para asegurarte de que se encuentran en buen estado.