Clasificación de supresores de sobrevoltaje transitorios de acuerdo a la conexión con la carga

Los supresores se pueden clasificar de acuerdo a la conexión con la carga que protegen. La conexión puede ser en paralelo o en serie con la carga, siendo la conexión en paralelo la más común. El tamaño de los supresores paralelos no depende del tamaño de la carga, sino de su cercanía a la acometida y de la corriente que pueden tolerar.

El supresor de sobrevoltajes transitorios conectado en paralelo y el apartarrayos tienen el mismo principio de operación; cuando el voltaje en terminales de éstos aumenta, la resistencia del elemento de protección disminuye, dejando pasar más corriente.

Los dispositivos paralelo se pueden clasificar a su vez en dos tipos:

Ambos tipos de protectores (supresores) paralelo drenan corriente cuando el voltaje aumenta por arriba del valor de ruptura. Los sujetadores de voltaje recuperan el estado de circuito abierto cuando el voltaje disminuye por debajo del nivel de ruptura, mientras que los de arco entran en conducción cuando el voltaje está muy por arriba del voltaje de arco (digamos un 50% por arriba de dicho voltaje), una vez en conducción el voltaje en terminales cae repentinamente a ese voltaje de arco y se mantiene casi constante.

Entre los dispositivos sujetadores de voltaje se tienen los siguientes:

La figura siguiente, inciso a) muestra la característica corriente-voltaje de un supresor zener con voltaje de ruptura nominal de 15 V a 1 ma. Obsérvese que la corriente es casi cero cuando el voltaje en terminales del supresor es inferior a 15 V y la corriente crece rápidamente cuando el voltaje excede un valor cercano al nominal. En la misma figura, pero el inciso b), corresponde a la característica corriente-voltaje de un MOV de 150 V rms. La corriente es prácticamente cero para voltajes inferiores a 260 V y para voltajes superiores la corriente crece rápidamente.

Característica i-v de un supresor zener bipolar y de un MOV de 150 mVs

Entre los dispositivos de arco se encuentran los siguientes:

Estos dispositivos tienen la capacidad de manejar grandes corrientes ya que el voltaje en sus terminales disminuye en forma importante cuando están en estado de conducción. Se utilizan frecuentemente en protectores telefónicos y en protectores de líneas de datos. No se pueden utilizar fácilmente en protectores de alimentación de CA; en esa aplicación son preferibles los sujetadores de voltaje.

La figura siguiente muestra la característica corriente-voltaje de un tubo de gas, el voltaje de arco es de 60 V; pero el voltaje en terminales debe llegar a casi 100 V para que entre en conducción, cuando el voltaje cae por debajo de 60 V la corriente se hace cero.

Característica corriente – voltaje de un tubo de gas

Los supresores serie utilizan elementos de protección como los utilizados en los protectores paralelos; pero incorporan un inductor o un resistor serie; debido a esto pueden limitar mucho mejor los sobrevoltajes transitorios. Los elementos serie deben ser capaces de conducir la misma corriente que la carga, de ahí que las dimensiones y el costo de éstos sean dependientes de la carga. La figura siguiente, muestra un supresor de línea de datos que tiene elementos serie.

Supresores de sobrevoltajes transitorios para línea de datos

Proveedores de supresores de sobrevoltaje transitorio

A continuación le presentamos a V-Blox Corporation, proveedor de supresores de sobrevoltaje transitorio:

V-Blox Corporation fue fundada en 1998 bajo el nombre de Florida Power Systems, Inc.. y se convirtió en V-Blox Corporation en el año 2004 debido a su rápida expansión en los Estados Unidos y el extranjero. Florida Power Systems ha vendido miles de equipos TVSS de bajo rango a diferentes tipos de facilidades, desde la pequeña oficina legal hasta la fábrica de 200,000 mts2.

Un sistema de supresión de voltaje propiamente diseñado por V-Blox protegerá todos sus equipos eléctricos del stress causado por las variaciones de voltaje. Las variaciones de voltaje son la mayor causa de la falla prematura de los equipos.

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¿Qué son los contactores de corriente?

Un contactor como un aparato mecánico de conexión y desconexión eléctrica, accionado por cualquier forma de energía, menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de sobrecarga.

La energía utilizada para accionar un contactor puede ser muy diversa: mecánica, magnética, neumática, fluídrica, etc.. Los contactores que se usan normalemente en la industria son accionados mediante la energía magnética proporcionada por una bobina.

Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos.

Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador.

El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone (normalmente cuatro). El tamaño del contactor también depende de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria.

Referente a la intensidad nominal de un contactor, sobre catálogo y según el fabricante, podremos observar contactores dentro de una extensa gama, generalmente comprendida entre 5 A y varios cientos de amperios. Esto equivale a decir que los contactores son capaces de controlar potencias dentro de un amplio margen; así, por ejemplo, un contactor para 25 A. conectado en una red bifásica de 380 V. es capaz de controlar receptores de hasta 380ð 25=9.500 VA. y si es trifásica 3ð 220ð 25=16.454 VA. Naturalmente nos referimos a receptores cuya carga sea puramente resistiva (cos ð = 1), ya que de lo contrario, las condiciones de trabajo de los contactos quedan notablemente modificadas.

Cuando el fabricante establece la corriente característica de un contactor, lo hace para cargas puramente óhmicas y con ella garantiza un determinado número de maniobras, pero si el cosð de la carga que se alimenta a través del contactor es menor que uno, el contactor ve reducida su vida como consecuencia de los efectos destructivos del arco eléctrico, que naturalmente aumentan a medida que disminuye el cos ð .

Por lo general, los contactores que utilicemos referirán sus características a las recomendaciones C. E. I (Comité Electrotécnico Internacional), que establecen los siguientes tipos de cargas:

    AC-1   Para cargas resistivas o débilmente inductivas cos ð = 0,95.

    AC-2   Para cargar inductivas (cos ð = 0.65) .Arranque e inversión de marcha de motores de anillos rozantes.

    AC-3   Para cargas fuertemente inductivas (cos ð = 0.35 a 0.65). Arranque y desconexión de motores de jaula.

    AC-4   Para motores de jaula: Arranque, marcha a impulsos y frenado por inversión.

Lovato Electric posee una completa línea de contactores de fuerza, los cuales pueden ser utilizados bajo diferentes categorías de empleo y características de servicio.

Para determinar el modelo específico de un contactor cuyo uso será en corriente continua en la parte de fuerza, se requiere de un cálculo especial dado por la aplicación de tablas proporcionadas por Lovato. Básicamente los datos requeridos son la corriente máxima a que será sometido el contactor; la categoría de empleo (DC1, DC3 o DC5) y la disposición de polos (series o paralelos).

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Cómo solucionar el arranque y parada de motores trifásicos asíncronos

Los arrancadores estáticos serie ADX... fabricados por Lovato Electric, ofrecen una solución al arranque y parada de motores trifásicos asíncronos de corriente alterna tipo jaula de ardilla , con control digital de par y máxima limitación de la corriente de arranque.

El contactor de by-pass integrado en los arrancadores ADX...B (Intensidad nominal hasta 245 amp.), permite disponer de un equipo con reducida disipación de calor, y baja emisión de ruido electromagnético, permitiendo reducir el tamaño del cuadro eléctrico, y el cableado e instalación de un Contactor de by-pass externo.

Características técnicas:
- los arrancadores estáticos serie ADX controlan las tres fases mediante SCRs.
- durante el arranque. Aceleración con control de par, limitación de corriente y booster de voltaje.
- durante la parada: Desaceleración con control de par, frenado dinámico y parada a rueda libre.
- control remoto mediante PC con conexión vía convertidor RS232/RS485 protocolo MODBUS RTU, MODEM o
MODEM GSM .
- función de llamada automática en caso de alarma con envío de mensaje SMS a un teléfono móvil y/o E-mail.

Funciones del Teclado integrado:
- display LCD de 2 líneas x 16 caracteres retroiluminado
- 4 Idiomas disponibles: Español, Italiano, Ingles y Francés
- menú de programación: Básico, Avanzado y Funciones
- arranque y parada desde el teclado
- visualización de parámetros de red y motor:

• voltaje línea-línea

• corriente de fase

• potencia activa y aparente por cada fase

• factor de potencia de cada fase

• energía kW-h

• lista cronológica de eventos

• reloj calendario con batería de respaldo.

Funciones particulares
- entradas y salidas digitales programables
- entrada analógica (0...10V, 0...20mA, 4...20mA) para control de rampa de aceleración y/o desaceleración, etc.
- salida analógica (0...10V, 0...20mA, 4...20mA) de la medida de corriente, par, estado térmico del motor y factor
de potencia.

Protecciones
- motor:

• doble clase de protección térmica (una para la fase de arranque y otra para el normal funcionamiento).
• protección mediante PTC
• rotor bloqueado
• asimetría de corriente
• arranque demasiado largo
• par mínimo

- alimentación auxiliar: Tensión demasiado baja
- alimentación de potencia: Fallo de fase, Secuencia de fase y Frecuencia fuera de límite
- entradas de control y salida analógica: Protección estática de corto circuito 24 VDC con rearme automático.
- arrancador: Sobre temperatura, Sobre corriente, avería de SCR y Contactor de by-pass.

Características de empleo:
- tensión de entrada: 200 a 500 VAC
- frecuencia de red: 50/60 Hz.
- tensión auxiliar: 200 a 240 VAC
- corriente nominal:

• ADX...B con by-pass incorporado 17 a 245 Amperios

• ADX sin by-pass incorporado 310 a 120 Amperios.

Conformidad y normalización
- IEC/EN 60-947-4-2, IEC/EN 60947-1, 60068-2-61.

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