Análisis de las diferencias entre protectores contra sobretensiones y pararrayos en principios de funcionamiento y aplicaciones

En los sistemas de energía y diversos equipos eléctricos, la sobretensión y los rayos son dos de los peligros de seguridad más comunes y destructivos. Para mitigar estos riesgos, protectores de sobretensión (SPD) ypararrayosNormalmente se instalan en aplicaciones de ingeniería.

Aunque ambos son dispositivos de protección eléctrica, tienen diferencias significativas en sus objetos protegidos, principios de funcionamiento y escenarios de aplicación, y no pueden simplemente intercambiarse o sustituirse entre sí.

I. Protector de sobretensión: la "primera línea de defensa" contra la sobretensión del sistema interno

Los protectores contra sobretensiones, también conocidos comúnmente como dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD), se utilizan principalmente para proteger contra sobretensiones generadas dentro del sistema eléctrico, tales como:

Sobretensión de funcionamiento (encendido, apagado, cambios bruscos de carga)

sobretensión inducida

Sobretensiones inducidas por rayos (rayos no directos)

Principio de funcionamiento

Cuando el voltaje del sistema está dentro del rango normal, el protector contra sobretensión se encuentra en un estado de alta impedancia y casi no tiene efecto en el funcionamiento del sistema;

Una vez que el voltaje de la línea excede instantáneamente su valor permitido, los componentes no lineales dentro del protector conducen rápidamente, desviando, sujetando o absorbiendo el exceso de energía, limitando así el voltaje en el extremo del equipo a un rango seguro.

Los componentes funcionales comunes incluyen:

Varistor de óxido metálico (MOV)

Tubo de descarga de gas (GDT)

Rectificador controlado por silicio (SCR)

Ubicaciones típicas de instalación

Extremo de línea entrante del gabinete de distribución de energía

Sistema de barras

Front-end de equipos de precisión (PLC, instrumentos, equipos de comunicación, etc.)

Su función principal es: reducir la amplitud de sobretensión y proteger el aislamiento del equipo y los componentes electrónicos internos.

II. Pararrayos: proporcionando un "camino para la energía del rayo"

Los pararrayos se utilizan principalmente para proteger contra la caída directa de rayos y fuertes sobretensiones. La atención no se centra en "limitar la tensión", sino en descargar rápidamente la corriente del rayo.

Principio de funcionamiento

Cuando un rayo cae sobre una línea de transmisión o un edificio, el pararrayos puede formar un canal de baja impedancia en muy poco tiempo, desviando directamente la enorme energía del rayo al suelo, evitando que la corriente del rayo pase a través del cuerpo del equipo o la estructura del edificio, reduciendo así:

Avería del equipo

Daños en el aislamiento

Riesgo de descarga eléctrica para el personal.

Sin la caída de un rayo o en condiciones de funcionamiento normales, el pararrayos básicamente no participa en el funcionamiento del sistema.

 Tipos comunes

Pararrayos tipo pin

Descargadores de sobretensiones de óxido metálico (tipo sin espacios)

Escenarios de aplicación típicos

Líneas de transmisión y distribución.

Subestaciones

Sistemas de protección contra rayos en la construcción

Instalaciones eléctricas exteriores

Los pararrayos enfatizan la protección contra rayos directos y la disipación de energía, en lugar del control preciso del voltaje.

Comparación entre protectores contra sobretensiones y pararrayos

IV. Enfoque de selección correcto en la práctica de la ingeniería

En la ingeniería práctica, los protectores contra sobretensiones y los pararrayos se utilizan a menudo en combinación en lugar de como una opción:

Pararrayos: Responsable de "bloquear y desviar rayos"

Protectores contra sobretensiones: Responsables de “atenuar las sobretensiones residuales y proteger los equipos sensibles”

Sólo formando un sistema de protección graduado se puede mejorar verdaderamente la seguridad y la estabilidad del sistema eléctrico ante el doble riesgo de caída de rayos y sobretensión del sistema.