Las sobretensiones transitorias son picos de tensión/voltaje que pueden alcanzar valores de decenas de kilovoltios y cuya duración es del orden de microsegundos. A pesar de su corta duración, el fuerte contenido energético puede causar graves problemas a los equipos conectados a la línea, desde su envejecimiento prematuro a su destrucción, provocando interrupciones de servicio y pérdidas económicas.
Los orígenes de las sobretensiones transitorias son diversos, como el impacto directo de descargas atmosféricas sobre la protección externa de un edificio (pararrayos) o sobre el tendido eléctrico, o como la inducción de campos electromagnéticos asociados a tales descargas sobre los conductores metálicos. Las líneas exteriores, así como las de mayor longitud, son las más expuestas a estos campos, por lo que a menudo reciben inducciones elevadas. También es habitual que fenómenos no relacionados con las condiciones atmosféricas, como la conmutación de centros de transformación o la desconexión de motores u otras cargas inductivas, provoquen picos de tensión en líneas colindantes. Cuando estos alcanzan valores superiores al soportado por el equipo, causa su destrucción.
Las sobretensiones transitorias no se producen únicamente en las líneas de distribución eléctrica, sino que también son habituales en cualquier línea formada por conductores metálicos, como las de telefonía, comunicación, medición y datos. En todas estas redes, el método de protección contra las sobretensiones transitorias consiste en la instalación de un protector o descargador en la línea susceptible de recibir la sobretensión, conectándolo en paralelo entre esta y la tierra. De este modo, en caso de sobretensión transitoria, el protector derivará a tierra el exceso de energía, limitando así el valor del pico de tensión a un valor soportable por los equipos eléctricos conectados.
Protección
Un dispositivo de protección contra sobretensiones transitorias actúa como un switch controlado por tensión y se encuentra instalado entre los conductores activos y tierra, en paralelo a los equipos a proteger.
Cuando la tensión de la red es inferior a su tensión de activación, el protector actúa como un elemento de alta impedancia, de forma que por él no circula intensidad. Cuando la tensión de red es superior a la tensión de activación el protector actúa como un elemento de impedancia próxima a cero, derivando la sobretensión a tierra y evitando que esta afecte a los receptores.
Selección de un protector
En la selección de un dispositivo de protección contra sobretensiones transitorias deben considerarse la tecnología (Varistores MOV, Tubo de Gas GDT y Diodo Avalancha SASD) y la tensión nominal de la red eléctrica. Además de la polaridad de la protección, estas características condicionarán el valor de la tensión máxima de servicio de ésta y el margen de seguridad que debe contemplarse por encima de la tensión nominal de la red. Por otro lado, dependiendo de la exposición de la instalación a los efectos del rayo y las sobretensiones transitorias, serán necesarios dispositivos de protección con diferentes capacidades de descarga. En este sentido, suele distinguirse entre la protección contra el impacto directo de rayos (conducción) y el impacto indirecto de rayos (inducción electromagnética).
En caso de riesgo de descarga directa, y en particular siempre que la instalación esté provista de sistema externo de pararrayos, el protector contra sobretensiones debe ser capaz de descargar un transitorio de mucha energía evitando el efecto de picos de tensión de decenas de kV. En cambio, cuando el riesgo lo constituyan las inducciones de voltaje por impacto indirecto de rayo en la proximidad, las corrientes generadas que el protector debe descargar son menores y menos duraderas. De todos modos, los picos de tensión pueden alcanzar más de un kV por metro de conductor a una distancia de hasta 100 metros.
