▷ Una nueva mirada a los dispositivos de protección contra sobretensiones

De acuerdo con el recientemente publicado 2017 Código Eléctrico Nacional (NEC), la ciudad de Chicago afirma su cumplimiento del código al reorganizar su obsoleto Código Eléctrico de Chicago (CEC) de 1999 a una versión actualizada de 2018. Una empresa que no habría sido posible sin las partes interesadas adecuadas en la industria, la Comisión Eléctrica hizo grandes esfuerzos para mantener el código competitivo en su valor nominal. Se conservan los elementos esenciales de la versión anterior del código, mientras que las enmiendas del NEC de 2017 se incorporan para mantener el código prescrito a la par con los estándares globales.

Algunos de los aspectos más destacados de la El Código Eléctrico de Chicago 2018 incluye la Sección 700.26, declarando que:

Se debe instalar un DPS listado en o sobre todos los tableros de distribución y tableros de distribución de los sistemas de emergencia.

Incluso sin este requisito del código, la industria eléctrica ha reconocido desde hace mucho tiempo al dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) como un equipo eléctrico vital. En Artículo 285., ha habido una redacción de transición de supresor de picos de voltaje transitorio (TVSS) a SPD, ya que el comité eléctrico ha permitido que la industria se adapte a esta última terminología.

Teniendo en cuenta este cambio, los tipos de carga que inducimos al sistema eléctrico de un edificio variación mucho de lo que se aplicaba hace décadas. Con la tecnología avanzada en marcha, los consumidores ahora dependen en gran medida de la electrónica, los dispositivos de comunicación e incluso los sistemas de automatización de edificios. Estas mayores necesidades en la infraestructura eléctrica reemplazan los requisitos mínimos de carga eléctrica de antes, lo que a menudo resulta en picos de voltaje que provienen de fuentes externas, como rayos o cualquier otra falla eléctrica que se repita en el exterior. Desde el interior, la conmutación de carga de rutina que ocurre como operaciones normales también puede afectar los transitorios de voltaje que se avecinan.

Aunque estos picos de voltaje pueden ocurrir en tan solo 3 nanosegundos, los resultados en su balance final pueden ser mortales y costosos, debido a aproximadamente $ 26 millones anuales en reparación de equipos y pérdida de tiempo. Esta es la razón por la que SPD ahora es un requisito del código para los sistemas de energía de emergencia en la Sección 700.26 del Código Eléctrico de Chicago 2018, que hace referencia claramente Sección 700.8 en 2017 NEC.


Proteja sus sistemas de energía de emergencia con SPD.


Sistemas de energía de emergencia

Como se define en NEC 700.2, «Los sistemas de energía de emergencia son sistemas legalmente requeridos para suministrar energía automáticamente a las cargas designadas en caso de pérdida de energía normal». La intención de este CEC 700.26 es mejorar la confiabilidad de los sistemas de energía de emergencia al proporcionar protección continua contra sobretensiones cuando se requiera energía crítica para los sistemas de seguridad humana. Con demasiada frecuencia, ha sido una práctica generalizada en la industria eléctrica instalar protección contra sobretensiones solo en la entrada de servicio, pasando por alto el hecho de que la protección contra sobretensiones para la red de distribución de energía de emergencia es esencial para una operación crítica .

CEC 700.26 tiene como objetivo abordar este problema con dispositivos de protección contra sobretensiones en su lugar, eliminando la oportunidad de que cualquier evento de sobretensión comprometa el sistema de energía de emergencia. Las instalaciones de misión crítica cubiertas y los equipos eléctricos que necesitan sistemas de energía de emergencia confiables incluyen:

  • Centros médicos
  • Paneles de iluminación de emergencia
  • Sistemas de comunicación de emergencia
  • Ascensores de gran altura como medio de salida accesible
  • Construcción de operaciones mecánicas
  • Sistemas de alarma de distribución de incendios
  • Salida pública segura
  • Detectores de alarmas de humo
  • Sistemas de suministro de energía ininterrumpida
  • Interruptores de transferencia automática

Falta de referencia de rendimiento

A pesar de la aplicación de los SPD enumerados en los tableros de distribución y paneles de sistemas de emergencia, el requisito del código no es tan exhaustivo con las guías de selección detalladas, como la clasificación de sobrecorriente y las recomendaciones de tamaño para el SPD. Sin embargo, la vara de medir se proporciona en Estándar IEEE 1100: Alimentación y conexión a tierra de equipos electrónicos, cubriendo todos los modos de protección indicando en la Sección 8.6.3 que:

Además de los SPD instalados en el equipo de entrada de servicio, se recomienda que se apliquen SPD adicionales de Categoría B o Categoría A enumerados, como se especifica en la Norma IEEE C62.41.1, a tableros de distribución y tableros eléctricos aguas abajo, y tableros de distribución en el secundario o derivado por separado. sistemas si admiten comunicaciones, ITE, señalización, televisión u otra forma de equipo de carga electrónica.

Debajo Estándar IEEE C62.41.2, la ubicación y las especificaciones de los SPD, junto con las sobretensiones esperadas dentro de dicha instalación, se describe con más detalle:

Categoría Localización Índice de sobretensión

Categoría C

Entrada de servicio

Sobretensión de 10kV, 10kA

Categoría B

Río abajo

Sobretensión de 6kV, 3kA

Categoría A

Más aguas abajo

Sobretensión de 6kV, 0.5kA

Enfoque en cascada

En el caso abrupto de que ocurra tal voltaje transitorio, puede crear una ruta conductora permanente que puede causar la destrucción de cualquier equipo eléctrico. Para las instalaciones de misión crítica que depende en gran medida de la función de respaldo de los sistemas de energía de emergencia, no es un estándar aceptable que se considera completamente inoperable.

Aquí está la solución cableada: utilice el enfoque en cascada recomendado para la protección contra sobretensiones en el sistema eléctrico. Simplemente comience por ubicar el equipo eléctrico en su lugar, luego coloque los SPD en capas desde la entrada de servicio hasta los tableros de distribución. Los SPD, con su ubicación paralela en conexión con las cargas, hacen su trabajo al convertirse en la ruta de menor resistencia cuando ocurren picos de voltaje. En efecto, los rayos externos pueden causar el peor daño, pero con SPD secundarios en cascada en su lugar, estos dispositivos pueden actuar como una primera línea de defensa contra los voltajes residuales.

UL 1449

CEC 700.26 Dijera que los SPD deben estar listados, lo que significa que los productos deben estar certificados por laboratorios de pruebas reconocidos a nacional (NRTL), como Underwriters Laboratories (UL), y deben estar equipados con las instrucciones de instalación de los fabricantes . De acuerdo con los esfuerzos de armonización con IEEE y IEC 61643-1 (Estándar internacional para dispositivos de protección contra sobretensiones), UL revisó su estándar de producto a la tercera edición actualizando su nomenclatura y terminologías descriptivas para SPD:

  • Tipo 1 VEL – ubicado en el lado de la línea del dispositivo de desconexión de servicio de sobrecorriente (panel de servicio principal)
  • SPD de tipo 2: entrada de servicio o SPD de circuito derivado conectado en el lado de carga del dispositivo de desconexión de sobrecorriente de servicio (panel de servicio principal)
  • Tipo 3 SPD: receptáculos de sobretensión en el punto de uso instalados en cualquier lugar del lado de carga del circuito derivado al equipo, con una longitud mínima de conductor de 10 m desde el panel de servicio
  • SPD Tipo 4: conjuntos de componentes que comprenden uno o más componentes Tipo 5 junto con un desconectador integral o externo, o un medio para cumplir con las pruebas de corriente limitada en UL 1449
  • Tipo 5 SPD: supresores de sobretensión de componentes discretos conectados por cables o encerrados con terminaciones de montaje y cableado

Conclusión

Los SPD, con niveles de protección en cascada, subió los problemas antes de que comiencen al mantener sus sistemas de energía de emergencia seguros y operativos en todo momento. Nuestros ingenieros eléctricos competentes en códigos están bien versados ​​en la incorporación de cambios de nomenclatura en las especificaciones, lo que le brinda la garantía de que sus proyectos de edificios eléctricos están actualizados con códigos restrictivos y estándares de rendimiento.