Guía técnica y de selección de sistemas de protección contra el rayo y sobretensiones en líneas eléctricas de baja tensión (debe leerse antes de la selección)

I. La amenaza del rayo y la necesidad de protección

Los daños causados por la intrusión del rayo en los equipos electrónicos a través de las líneas eléctricas representan más del 80% de los impactos de rayo, lo que se debe principalmente a:

1. impacto directo de rayoEl rayo cae directamente sobre las líneas eléctricas, generando tensiones y corrientes transitorias extremadamente altas.

2. rayo inductivoInducción electromagnética acoplada a la línea procedente de rayos cercanos.

3. contramedidas potenciométricasLos impactos de rayo en la toma de tierra provocan potenciales elevados e incursiones inversas.

De acuerdo con la serie de normas IEC 62305, las normas nacionales GB/T 18802 y las recomendaciones de los expertos en protección contra rayos, debe establecerse un sistema de protección sistemático y multinivel.

II. Análisis más profundo del principio de protección gradual

2.1 Mecanismos de disipación de energía

• Nivel 1 (T1): Descarga la mayor parte de la corriente del rayo (energía 70-801 TP3T)

• Nivel 2 (T2)limitando aún más la presión residual y desviando la energía restante

• Nivel 3 (T3)Protección fina para reducir la tensión a un rango seguro para el equipo.

2.2 Conversión de la forma de onda y adaptación de la energía

• Forma de onda 10/350μs: Simula el impacto directo de un rayo, que es muy energético y requiere un nivel de protección T1.

• Forma de onda 8/20μsSimulación de rayos inducidos, nivel de protección T2 Objetos principales

• Formas de onda de tensión de 1,2/50μs: Normas de ensayo de aislamiento de equipos, Referencia de protección T3

Especificaciones técnicas detalladas del sistema de protección de tres y cuatro niveles

3.1 Protección de nivel 1: sala de distribución principal (LPZ 0A → LPZ 1)

• posición de montajeLado de baja tensión del transformador, terminal de entrada del armario de distribución principal

• requisito técnico::

  • Capacidad de corriente de paso: 15-25kA (10/350μs)

  • Nivel de protección de tensión: ≤2,5kV

  • Tiempo de respuesta: <100ns

• Tipo de producto recomendadoDescargadores de sobretensiones de chispas

• Parámetros clave::

  • Tensión de funcionamiento continuo: ≥385V (trifásica) / ≥255V (monofásica).

  • Indicación de fallo: contacto de alarma remoto

  • Protección de reserva: fusible o disyuntor especial a juego

3.2 Segundo nivel de protección: armarios/cajas de distribución de suelo (LPZ 1 → LPZ 2)

• posición de montaje: Armarios de subdistribución, cajas de distribución de pozo de suelo

• requisito técnico::

  • Capacidad de corriente de paso: 60-100kA (8/20μs)

  • Nivel de protección de tensión: ≤1,8kV

  • Tiempo de respuesta: <25ns

• Tipo de producto recomendadoDescargadores de sobretensión de tensión limitada (MOV)

• Puntos de instalación::

  • Distancia del primer nivel de protección: longitud de línea ≥ 15m o añadir dispositivo de desacoplamiento.

  • Longitud de la línea de conexión: ≤0,5 m, reduce la inductancia parásita.

3.3 Nivel de protección 3: cuadros de distribución en salas de máquinas/equipos (LPZ 2 → LPZ 3)

• posición de montajeCajas de distribución de salas de ordenadores, entradas de SAI, frontales de equipos de precisión

• requisito técnico::

  • Capacidad de corriente de paso: 20-40kA (8/20μs)

  • Nivel de protección de tensión: ≤1,5kV

  • Tiempo de respuesta: <25ns

• requisito especial::

  • Baja tensión residual, alta tensión de seguimiento

  • Protector contra rayos opcional con función de filtrado para suprimir las interferencias de alta frecuencia

3.4 Protección de nivel 4: equipos terminales (protección fina)

• posición de montaje::

  • Armario para equipos PDU

  • Toma frontal del equipo

  • Módulo de alimentación en el interior del dispositivo

• requisito técnico::

  • Clase T2: 5-20kA (8/20μs), nivel de protección de tensión ≤1,2kV

  • Clase T3: onda combinada (1,2/50μs de onda de tensión + 8/20μs de onda de corriente).

• Forma del producto::

  • Protector contra sobretensiones enchufable

  • Módulos de protección contra el rayo para montaje en carril DIN

  • Equipos con módulo de protección contra rayos integrado

IV. Resumen y recomendaciones

La protección contra el rayo de los sistemas eléctricos de baja tensión es un proyecto sistemático que debe seguirse:

1. integridad: protección sin omisiones, que cubre todas las vías de introducción

2. jerárquico: Coordinación multietapa, liberación de energía paso a paso

3. coherencia: Buena cooperación entre los DOCUP y entre éstos y los equipos

4. fiabilidadSelección de productos de calidad, instalación normalizada y mantenimiento periódico

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