Técnico instalando una protección contra sobretensiones en un armario de control

Protección contra sobretensiones – Fundamentos Tecnología, normas y directivas de la protección contra sobretensiones

Aquí encontrará las respuestas a las siguientes preguntas:

  • ¿Cómo se originan las sobretensiones y qué efectos tienen?
  • ¿Cómo se establece un concepto de protección contra sobretensiones efectivo?
  • ¿Qué tecnología se esconde tras el concepto de protección y en los productos?
  • ¿A qué debe prestar atención?
Tecnología, normas y directivas de la protección contra sobretensiones
Desde el origen de las sobretensiones hasta un amplio concepto de protección
Probablemente tenga muchas preguntas: desde la pregunta básica de cómo se originan las sobretensiones pasando por detalles técnicos sobre sistemas de red o sobre componentes individuales de un concepto de protección contra sobretensiones. En estas páginas y en nuestro E-Paper queremos responder a estas preguntas. Esperamos que disfrute de la lectura.
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Caída de un rayo en una ciudad

Causas de las sobretensiones

Sobretensión – ¿qué es exactamente? ¿Cómo se producen las sobretensiones? ¿Cómo llegan las sobretensiones a sus equipos e instalaciones? Quizá usted también se ha hecho estas preguntas alguna vez. A continuación, podrá informarse ampliamente sobre el ámbito de la tecnología de protección contra sobretensiones.

Causas de su aparición

Las sobretensiones solo duran una fracción de segundo. Por este motivo, también se llaman tensiones transitorias o transitorios. Tienen unos tiempos de ascenso muy cortos, de pocos microsegundos, antes de volver a caer lentamente en comparación en un intervalo temporal de hasta 100 microsegundos.
Las sobretensiones se producen a causa de los siguientes eventos:

descargas de rayos (LEMP)
La expresión técnica para una descarga de rayo es LEMP. Significa "Lightning Electromagnetic Pulse" (pulso electromagnético de rayo).
Los rayos de una tormenta causan sobretensiones transitorias extremadamente altas. Estas son mucho más altas que las que se producen por acciones de conmutación o descargas electrostáticas. Sin embargo, se producen con mucha menos frecuencia en comparación con las otras causas de aparición.

Acciones de conmutación (SEMP)
Las acciones de conmutación se denominan con la abreviatura SEMP. Esta expresión significa "Switching Electromagnetic Pulse" (pulso electromagnético de conmutación).
Como acciones de conmutación se entiende en este contexto la conmutación de máquinas de alto rendimiento o los cortocircuitos en la red de suministro eléctrico. En estos procesos se originan cambios de corriente muy altos en los cables afectados en unas pocas fracciones de segundo.

Descargas electrostáticas (ESD)
La abreviatura ESD significa "Electrostatic Discharge" y designa una descarga electrostática.
Aquí tiene lugar una transmisión de carga eléctrica en caso de una aproximación o contacto de cuerpos con diferente potencial electrostático. Un conocido ejemplo de esto es la descarga de una persona, la cual se carga mientras camina sobre la alfombra y a continuación se descarga en un objeto de metal puesto a tierra, como un pasamanos metálico.

Tipos de acoplamientos

Las sobretensiones pueden llegar a los circuitos eléctricos por diferentes vías. Estas vías se denominan tipos de acoplamiento.

Tipos de acoplamientos de sobretensiones

Acoplamiento galvánico (izquierda), acoplamiento inductivo (centro) y acoplamiento capacitivo (derecha)

Acoplamiento galvánico
Así se denominan las sobretensiones que se acoplan directamente a un circuito eléctrico. Esto se puede observar, p. ej., en las descargas de rayo. En este caso, las altas amplitudes de corriente del rayo causan una sobretensión en la resistencia de puesta a tierra del edificio afectado.
Todos los cables que están conectados a la conexión equipotencial central se cargan con esta tensión. En los conductores que son recorridos por la corriente de rayo se produce además una sobretensión. La gran pendiente de la corriente se debe principalmente al componente inductivo de la resistencia del conductor. La base para calcularla es la ley de Faraday: u0 = L x di/dt.

Acoplamiento inductivo
Este proceso tiene lugar a través del campo magnético de un conductor recorrido por corriente según el principio del transformador. Una sobretensión acoplada directamente causa en el conductor afectado una corriente transitoria con altos valores de subida.
Al mismo tiempo, se se crea un fuerte campo magnético alrededor de este conductor, como en el caso del bobinado primario de un transformador. El campo magnético induce una sobretensión en otros cables que se encuentran en su campo de acción, como en el bobinado secundario de un transformador. A lo largo del trayecto del conductor, la sobretensión acoplada llega al equipo conectado.

Acoplamiento capacitivo
Este acoplamiento tiene lugar, en principio, a través del campo eléctrico entre dos puntos con gran diferencia de potencial. Mediante el módulo de protección de un pararrayos se genera un alto potencial debido a la descarga de rayo. Se crea un campo eléctrico entre el módulo de protección y las otras partes con potencial más abajo.
Estos pueden ser, p. ej., los cables de la fuente de alimentación y la transmisión de señales o los equipos dentro del edificio. Se produce un transporte de la carga a través del campo eléctrico. Esto provoca una subida de tensión y una sobretensión en los cables y equipos afectados.

Sentido de la acción de las sobretensiones

Las sobretensiones actúan en dos sentidos en los circuitos eléctricos afectados.

Sentido de la acción de las sobretensiones con tensión en modo común y tensión transversal

Tensión en modo común (izquierda) y tensión transversal (derecha)

Tensión en modo común
Las tensiones en modo común [UL] surgen en caso de influencia por sobretensiones o corrientes parásitas de alta frecuencia entre los conductores activos y la tierra. También se utilizan los términos "asimétrico" y "common mode" (modo común).
Las tensiones asimétricas ponen en peligro en primer lugar a los componentes que se encuentran entre los potenciales activos y una masa puesta a tierra, así como el aislamiento entre potenciales activos y la tierra. Se producen descargas disruptivas en las placas de circuito impreso o desde los equipamientos que conducen tensión hasta las partes de la carcasa puestas a tierra.

Tensión transversal
Las tensiones transversales [UQ] se producen en caso de influencia por sobretensiones o corrientes parásitas de alta frecuencia entre los conductores activos de un circuito eléctrico. También se utilizan los términos "simétrico" y "differential mode" (modo diferencial).
Las sobretensiones simétricas ponen en peligro la entrada de tensión y de señal de equipos e interfaces. Se produce la sobrecarga directa con destrucción de los equipamientos afectados en la fuente de alimentación o de los componentes que procesan la señal.

Efectos de las sobretensiones

Las sobretensiones que se acoplan a un circuito eléctrico dañan considerablemente las instalaciones y los equipos en la mayoría de los casos. En el caso de los equipos que se encuentran en uso permanentemente el riesgo es especialmente alto. Aquí estos daños pueden provocar costes muy elevados.
Y es que no solo la nueva adquisición o la reparación de los equipos dañados cuestan dinero. Todavía cuesta más dinero una interrupción prolongada de la instalación o incluso la pérdida de software o datos.

Esquema: Frecuencia de los daños debidos a sobretensiones (fuente: GDV/2019)

Frecuencia de los daños debidos a sobretensiones (fuente: GDV/2019)

Frecuencia de los daños

Las estadísticas de las compañías aseguradoras muestran cada año cifras considerables de frecuencia de los daños debidos a sobretensiones. En la mayoría de los casos, las compañías aseguradoras restituyen al usuario de instalaciones electrónicas los daños ocasionados en el hardware. En cambio, los daños en el software y los ocasionados por las paradas de la instalación, con su elevado perjuicio económico, no suelen estar asegurados.
Las estadísticas de las compañías aseguradoras alemanas en 2019 muestran que la proporción de daños causados por rayos y sobretensiones es ya por sí sola significativa. Aunque el número de daños ha disminuido ligeramente en los últimos años, se pagaron alrededor de 200 millones de euros anuales en prestaciones de seguros de vivienda y del hogar. (Fuente: GDV)

Daños por sobretensiones en un componente electrónico

Daños por sobretensiones en un componente electrónico

Potencial de peligro

Cada circuito eléctrico funciona con una tensión especificada para dicha tensión. Por eso, cualquier aumento de la tensión que provoque que los límites de tolerancia superiores se sobrepasen es una sobretensión.
El alcance de los daños depende en gran medida de la rigidez dieléctrica de los componentes empleados y de la energía que pueda convertirse en el circuito eléctrico afectado.

Representación del principio del circuito de protección para la protección contra sobretensiones

Representación del principio del circuito de protección

Concepto de protección

El principio del circuito de protección describe una medida completa para la protección contra sobretensiones. Para ello, se debe trazar un círculo imaginario alrededor del objeto a proteger. Deben instalarse dispositivos de protección contra sobretensiones en todos los puntos donde los cables cortan el círculo. Al seleccionar los módulos de protección, deben tenerse en cuenta los datos nominales del circuito eléctrico. De este manera, el área dentro del circuito de protección está protegida de modo que se eviten consecuentemente los acoplamientos de sobretensión que se propagan en las líneas.
El concepto del circuito de protección se puede subdividir oportunamente en las siguientes áreas:

  • fuente de alimentación
  • tecnología de medición, control y regulación
  • tecnología de la información
  • instalaciones emisoras y receptoras
Ubicación de las distintas zonas de protección en una casa unifamiliar típica a modo de ejemplo

Ubicación de las distintas zonas de protección en una casa unifamiliar típica a modo de ejemplo

Zonas de protección

Para la instalación de una protección eficaz es importante determinar dónde se encuentran los equipos en peligro y por qué influencias se ven en peligro. Esta figura muestra una casa unifamiliar típica en la que se ha indicado a modo de ejemplo la ubicación de la zona de protección individual.

La abreviatura LPZ significa "Lightning Protection Zone" (zona de protección de rayos) y señala las diferentes áreas de peligro. En este caso se diferencia entre las siguientes zonas:

  • LPZ 0A (efecto del rayo directo): designa la zona en peligro fuera del edificio.
  • LPZ 0B (efecto del rayo directo): designa la zona protegida fuera del edificio.
  • LPZ 1: designa la zona dentro de un edificio que corre el riesgo de sufrir sobretensiones de menor intensidad.
  • LPZ 2: designa la zona dentro de un edificio que corre el riesgo de sufrir sobretensiones de menor intensidad.
  • LPZ 3: esta zona está en peligro por las sobretensiones y otras influencias que producen los propios equipos y cables.
Esquema: Aparición de tensiones de inducción en los cables

Aparición de tensiones de inducción en los cables

Efectos de las corrientes transitorias en los cables

En el caso de la limitación de la sobretensión, se trata de la derivación de corrientes de alta frecuencia y con ello de procesos transitorios. Esto significa que en primer lugar no es decisiva la resistencia óhmica, sino la resistencia inductiva de un cable.
Al derivar tales corrientes transitorias al potencial de masa se generan, según la ley de Faraday, de nuevo sobretensiones entre el punto de acoplamiento y la tierra.

u0 = L x di/dt

u0 = tensión inducida en V
L = inductancia en Vs/A en H
di = cambio de corriente en A
dt = intervalo de tiempo en s

La resistencia inductiva solo se puede reducir acortando la longitud del cable o conectando en paralelo los tramos de derivación. Para mantener baja la impedancia total del tramo de derivación y con ello la tensión residual, la mejor solución técnica es una conexión equipotencial en forma de malla y con la malla lo más estrecha posible.

Sistemas de conexión equipotencial en un hogar

Sistemas de conexión equipotencial

Conexión equipotencial

Una protección completa solo se puede obtener mediante un aislamiento completo o mediante una conexión equipotencial completa. No obstante, dado que un aislamiento completo no es posible en el caso de muchas aplicaciones prácticas, solo queda la conexión equipotencial completa.
Para ello, deben conectarse todas las piezas conductivas eléctricas con el sistema de conexión equipotencial. La conexión de los cables que conducen tensión a la conexión equipotencial central se realiza a través de módulos de protección. Estos se vuelven conductivos en caso de una sobretensión y cortocircuitan la sobretensión. De este modo, los daños causados por la sobretensión se evitan de manera eficaz.
Los sistemas de conexión equipotencial pueden poseer distintas estructuras:

  • conexión equipotencial lineal
  • conexión equipotencial en estrella
  • conexión equipotencial en forma de malla

La conexión equipotencial en forma de malla es el método más efectivo para ello, ya que todas las piezas conductivas eléctricas disponen de un cable separado y cables adicionales unen todos los puntos finales por el trayecto más corto. Este tipo de conexión equipotencial resulta útil en el caso de instalaciones especialmente sensibles, p. ej. centros de cálculo.

Concepto de protección de varios niveles para la fuente de alimentación

Las medidas necesarias para proteger las instalaciones y los equipos se dividen, según la elección del módulo de protección y según las acciones ambientales esperadas, en dos o tres niveles. Los módulos de protección para los niveles individuales se diferencian fundamentalmente mediante la capacidad de derivación y el nivel de protección conforme a la pertinencia del grado de protección.
Concepto de protección de tres niveles con niveles de protección instalados por separado:

  • Tipo 1: Descargador de corrientes de rayo
    Nivel de protección<4 kV, lugar de instalación usual: alimentación principal
  • Tipo 2: Dispositivo de protección contra sobretensiones
    Nivel de protección <2,5 kV, lugar de instalación habitual: subdistribución
  • Tipo 3: Protección de equipos
    Nivel de protección <1,5 kV, lugar de instalación usual: delante del equipo terminal
    Los niveles de protección 1 y 2 se pueden realizar también en un descargador combinado contra rayos y sobretensiones de tipo 1+2. Este módulo de protección cumple los requisitos que se han planteado en el módulo de protección según el tipo 1 y el tipo 2. Su principal ventaja es la facilidad de instalación. Tampoco debe tenerse en cuenta condiciones de instalación especiales.
    Concepto de protección de tres niveles con descargador combinado contra rayos y sobretensiones de tipo 1+2 y módulo de protección separado de tipo 3:
  • Descargador combinado contra rayos y sobretensiones de tipo 1+2
    Nivel de protección<2,5 kV, lugar de instalación usual: alimentación principal
  • Tipo 3: Protección de equipos
    Nivel de protección <1,5 kV, lugar de instalación usual: delante del equipo terminal
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Descargar los fundamentos de la protección contra sobretensiones

Nuestro folleto de fundamentos le ofrece una introducción a la protección contra rayos y sobretensiones de instalaciones eléctricas. Infórmese de forma concisa sobre los hechos más importantes. Consulte las soluciones disponibles para los múltiples desafíos en este ámbito. O amplíe sus conocimientos sobre el contexto y las circunstancias que normalmente solo conocen los especialistas.

Esperamos que disfrute de la lectura.

Componentes y circuitos de protección

Si se producen sobretensiones, los equipos y cables afectados deben ponerse en cortocircuito con la conexión equipotencial en un intervalo de tiempo muy breve. Para ello, tiene a su disposición diversos componentes con sus correspondientes características. Estos componentes se diferencian en lo esencial por su tiempo de respuesta y su capacidad de derivación.

Símbolo de conmutación y curva característica U/I de un diodo supresor

Símbolo de conmutación y curva característica U/I de un diodo supresor

Diodos supresores

Características:

  • La función se define en general como protección fina.
  • Reacciona muy rápidamente.
  • Baja limitación de tensión.
  • Versión estándar con baja capacidad de corriente y una alta capacidad.
  • Con una tensión nominal de 5 V, la capacidad de derivación máxima es de aprox. 750 A.
  • Con tensiones nominales elevadas la capacidad de derivación desciende considerablemente.

Particularidades:

También existen diodos con una tensión nominal más alta y una capacidad de derivación mayor. Sin embargo, estas versiones son significativamente mayores y por ello apenas se emplean en circuitos de protección combinados.

Leyenda:

UR = tensión inversa
UB = tensión disruptiva
UC = tensión de bloqueo
IPP = impulso de corriente transitoria
IR = corriente inversa

Símbolo de conmutación y curvas características U/I de varistores de metal óxido

Símbolo de conmutación y curvas características U/I de varistores de metal óxido

Varistores

Características:

  • La función se define en general como protección media.
  • Los tiempos de reacción se sitúan en el rango inferior de nanosegundos.
  • Reaccionan más rápido que los módulos de protección rellenos de gas.
  • No causan corrientes repetitivas de red.

Particularidades:

Los varistores con una corriente transitoria nominal de hasta 2,5 kA se usan como nivel de protección medio en la tecnología MCR. En el área de la fuente de alimentación, los varistores con una corriente transitoria nominal de hasta 3 kA son un componente esencial de los circuitos de protección en los módulos de protección de tipo 3 para la protección de equipos. Especialmente potentes son los varistores que se utilizan en los dispositivos de protección contra sobretensiones de tipo 2. En este campo de aplicación, la versión estándar domina corrientes transitorias nominales hasta 20 kA. No obstante, para aplicaciones especiales también se dispone de módulos de protección de tipo 2 con hasta 80 kA.

Leyenda:

A = rango de funcionamiento de alta impedancia
B = rango de funcionamiento de baja impedancia/rango de limitación

Símbolo de conmutación y curva característica de encendido de un dispositivo de protección contra sobretensiones relleno de gas

Símbolo de conmutación y curva característica de encendido de un dispositivo de protección contra sobretensiones relleno de gas

Dispositivos de protección contra sobretensiones rellenos de gas

Características:

  • La función se define en general como protección media.
  • Los tiempos de reacción se sitúan en el rango medio de nanosegundos.
  • Las variantes estándar derivan corrientes de hasta 20 kA.
  • A pesar de la alta capacidad de derivación, el componente posee unas dimensiones muy pequeñas.

Particularidades:

Con este componente, un comportamiento de encendido dependiente del tiempo de la tensión conduce a tensiones residuales que pueden llegar incluso a 100 V.

Leyenda:

  1. Tiempo de respuesta estático
  2. Tiempo de respuesta dinámico
Símbolo de conmutación y curva característica de encendido de un descargador de arco

Símbolo de conmutación y curva característica de encendido de un descargador de arco

Descargadores de arco

Características:

  • Pieza esencial de un descargador de corrientes de rayo
  • Alta capacidad de eliminación de corrientes repetitivas de red
  • Velocidad de reacción relativamente alta
  • Comportamiento de encendido dependiente de la subida de tensión a lo largo del tiempo

Particularidades:

La pieza esencial de un descargador de corrientes de rayo eficiente suele ser un descargador de arco. En este componente hay dos chispas de encendido situadas en frente con una pequeña distancia. Las sobretensiones provocan una descarga disruptiva entre las chispas de encendido y se produce un arco eléctrico. La línea de plasma pone en cortocircuito la sobretensión. De este modo, fluyen corrientes muy altas y que aumentan bruscamente, con valores hasta un rango de kA de tres cifras. Hay descargadores de arco abiertos y cerrados. En lo relativo a lo físico, la capacidad de derivación y de eliminación de los descargadores de arco abiertos es mayor.

La tecnología Arc Chopping ha demostrado ser especialmente potente para los descargadores de arco. En ella se sitúa un deflector de manera adicional frente a los electrodos. El arco eléctrico se introduce entre los electrodos en dirección a este deflector y allí se destruye. De este modo, se forman fragmentos del arco eléctrico que se soplan del área del descargador de arco y luego se extinguen con facilidad. Así el descargador de arco puede volver a tener una impedancia alta si ya no queda sobretensión.

Leyenda:

UZ = tensión de actuación/tensión de encendido
tZ = tiempo de reacción

Circuito de protección de dos niveles con desacoplamiento óhmico (izquierda) y circuito de protección de tres niveles con desacoplamiento inductivo (derecha)

Circuito de protección de dos niveles con desacoplamiento óhmico (izquierda) y circuito de protección de tres niveles con desacoplamiento inductivo (derecha)

Circuitos de protección combinados para interfaces de señales

Según el caso de aplicación se emplean diferentes componentes. Se pueden emplear individualmente o combinar entre sí en complejos circuitos de protección.

Mediante una combinación de diferentes componentes se pueden agrupar las ventajas deseadas específicas del componente. Por ejemplo, las combinaciones de circuitos de descargadores de gas y diodos supresores representan un circuito de protección estándar para las interfaces de señales sensibles. Esta combinación ofrece una protección efectiva y de reacción rápida con el mejor nivel de protección posible.

Los componentes se conectan en paralelo y de forma indirecta como niveles de protección. Es decir, entre los componentes se establecen elementos de desacoplamiento óhmicos o inductivos. Esto provoca una reacción desplazada en el tiempo de los niveles de protección dispuestos de forma escalonada.

En principio, los diferentes circuitos de protección se diferencian por:

  • número de niveles de protección
  • sentido de la acción de la conmutación (protección de tensión longitudinal/transversal)
  • tensión nominal
  • efecto de amortiguación en frecuencias de señales
  • nivel de protección (tensión de bloqueo)
Distribución de la tensión en un circuito de protección de dos niveles

Distribución de la tensión en un circuito de protección de dos niveles

Función de los circuitos de protección de varios niveles

Cuando aparece una sobretensión el diodo supresor responde en primer lugar como el componente más rápido. La corriente de derivación fluye a través del diodo supresor y de la resistencia de desacoplamiento preconectada. Mediante la resistencia de desacoplamiento disminuye una tensión. Esta corresponde al valor de diferencia entre las diferentes tensiones de actuación del diodo supresor y del dispositivo de protección contra sobretensiones relleno de gas.

De esta forma, se alcanza la tensión de actuación del descargador de gas antes de que la corriente transitoria sobrecargue el diodo supresor. Esto significa que si el dispositivo de protección contra sobretensiones relleno de gas ha reaccionado, la corriente de derivación fluye casi completamente a través del descargador de gas. La tensión residual a través del descargador de gas es de 20 V como máximo, de forma que el diodo supresor está descargado. En el caso de una corriente de derivación pequeña que no sobrecargue el diodo supresor, el dispositivo de protección contra sobretensiones relleno de gas no reacciona.

El circuito representado anteriormente ofrece las ventajas de una reacción rápida con una limitación de tensión baja y al mismo tiempo posee una alta capacidad de derivación. Un circuito de protección de tres niveles con desacoplamiento inductivo funciona según el mismo principio. Sin embargo, la conmutación se realiza en dos pasos, primero desde el diodo supresor al varistor y después sigue en el dispositivo de protección contra sobretensiones relleno de gas.

El principio de la distribución de tensión también actúa principalmente entre los distintos niveles de protección en el ámbito de la fuente de alimentación. Para ello, UW disminuye mediante el cable entre los módulos de protección de tipo 1 y tipo 2, así como entre el tipo 2 y el tipo 3. Sin embargo, también hay dispositivos de protección contra sobretensiones para la fuente de alimentación en los que se puede realizar una coordinación sin longitudes de cable entre los niveles de protección.

Leyenda:

UG = tensión de actuación del dispositivo de protección contra sobretensiones relleno de gas
UD = tensión de bloqueo del diodo supresor
UW = tensión diferencial a través de la resistencia de desacoplamiento

Normas y directivas Normas generales sobre la protección contra rayos, las disposiciones de montaje y la selección de productos de los dispositivos de protección contra sobretensiones

En las diferentes normas se describen detalladamente los requisitos de instalación y seguridad, así como la utilización de los productos en las diversas aplicaciones. A continuación, se enumeran las principales áreas temáticas y se citan las normas internacionales correspondientes.

Esquema de las normas, las directivas y los reglamentos de la protección contra sobretensiones
Esquema de las normas, las directivas y los reglamentos de la protección contra sobretensiones
Esquema de las normas, directivas y reglamentos
Esquema de las normas, las directivas y los reglamentos de la protección contra sobretensiones
Esquema de las normas, las directivas y los reglamentos de la protección contra sobretensiones

Protección contra el rayo - Parte 1: Principios generales
Protection against lightning - Part 1: General principles
• IEC 62305-1
• EN 62305-1
• DIN EN 62305-1 (VDE 0185-305-1)

Protección contra el rayo. Parte 2: Evaluación del riesgo
Protection against lightning - Part 2: Risk management
• IEC 62305-2
• EN 62305-2
• DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)

Protección contra el rayo. Parte 2: Gestión del riesgo - Suplemento 1: Peligro por rayos en Alemania
Protection against lightning - Part 2: Risk management - Supplement 1: Lightning threat in Germany
• DIN EN 62305-2 suplemento 1 (VDE 0185-305-2 suplemento 1)

Protección contra el rayo. Parte 2: Gestión del riesgo - Suplemento 2: Ayuda de cálculo para estimar el riesgo de daños en instalaciones estructurales, con CD-ROM
Protection against lightning - Part 2: Risk management - Supplement 2: Calculation assistance for assessment of risk for structures, with CD-ROM
• DIN EN 62305-2 suplemento 2 (VDE 0185-305-2 suplemento 2)

Protección contra el rayo. Parte 2: Gestión del riesgo; suplemento 3: Información adicional para la aplicación de la norma DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
Protection against lightning - Part 2: Risk management; Supplement 3: Additional information for the application of DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
• DIN EN 62305-2 suplemento 3 (VDE 0185-305-2 suplemento 3)

Protección contra el rayo. Parte 3: Daño físico a estructuras y riesgo humano.
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structure and life hazard
• IEC 62305-3
• EN 62305-3
• DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)

Protección contra el rayo. Parte 3: Daño físico a estructuras y riesgo humano. - Suplemento 1: Información adicional para la aplicación de la norma DIN EN 62305-3
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 1: Additional information for the application of DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 suplemento 1 (VDE 0185-305-3 suplemento 1)

Protección contra el rayo. Parte 3: Daño físico a estructuras y riesgo humano. - Suplemento 2: Información adicional para estructuras especiales
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 2: Additional information for special structures
• DIN EN 62305-3 suplemento 2 (VDE 0185-305-3 suplemento 2)

Protección contra el rayo. Parte 3: Daño físico a estructuras y riesgo humano. - Suplemento 3: Información adicional para el ensayo y mantenimiento de los sistemas de protección contra rayos
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 3: Additional information for the testing and maintenance of lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 suplemento 3 (VDE 0185-305-3 suplemento 3)

Protección contra el rayo. Parte 3: Daño físico a estructuras y riesgo humano. - Suplemento 4: Utilización de cubiertas metálicas en sistemas de protección contra rayos
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 4: Use of metallic roofs in lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 suplemento 4 (VDE 0185-305-3 suplemento 4)

Protección contra el rayo. Parte 3: Daño físico a estructuras y riesgo humano; suplemento 5: Protección contra rayos y sobretensiones para sistemas de energía fotovoltaica
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard; Supplement 5: Lightning and overvoltage protection for photovoltaic power supply systems
• DIN EN 62305-3 suplemento 5 (VDE 0185-305-3 suplemento 5)

Protección contra el rayo. Parte 3: Daño físico a estructuras y riesgo humano; suplemento 6: Información adicional sobre los requisitos de las medidas de protección contra rayos según DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard; Supplement 6: Additional information on the requirement for lightning protection according to DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 suplemento 6 (VDE 0185-305-3 suplemento 6)

Protección contra el rayo. Parte 4: Sistemas eléctricos y electrónicos en estructuras.
Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures
• IEC 62305-4
• EN 62305-4
• DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4)

Protección contra el rayo. Parte 4: Sistemas eléctricos y electrónicos en estructuras. - Suplemento 1: Distribución de la corriente de rayo
Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures - Supplement 1: Sharing of the lightning current
-• DIN EN 62305-4 suplemento 1, VDE 0185-305-4 suplemento 1

Esquema de las normas, las directivas y los reglamentos de la protección contra sobretensiones

Equipos de protección contra sobretensiones para baja tensión - Parte 11: Equipos de protección contra sobretensiones para el uso en instalaciones de baja tensión - Requisitos y pruebas
Low-voltage surge protective devices - Part 11: Surge protective devices connected to low-voltage power systems - Requirements and test methods
• IEC 61643-11
• EN 61643-11
• DIN EN 61643-11 (VDE 0675-6-11)

Equipos de protección contra sobretensiones para baja tensión - Parte 12: Equipos de protección contra sobretensiones para el uso en instalaciones de baja tensión - Selección y principios de aplicación
Low-voltage surge protective devices - Part 12: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems - Selection and application principles
• IEC 61643-12
• EN: no disponible
• DIN EN 61643-12 (VDE 0675-6-12)

Pararrayos de baja tensión. Parte 21: Pararrayos conectados a redes de telecomunicaciones y de transmisión de señales. Requisitos de funcionamiento y métodos de ensayo
Low voltage surge protective devices - Part 21: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Performance requirements and testing methods
• IEC 61643-21
• EN: no disponible
• DIN EN 61643-21 (VDE 0845-3-1)

Pararrayos de baja tensión. Parte 22: Pararrayos conectados a redes de telecomunicaciones y de transmisión de señales. Selección y principios de aplicación
Low-voltage surge protective devices - Part 22: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Selection and application principles
• IEC 61643-22 & CLC/TS 61643-22
• EN: no disponible
• DIN CLC/TS 61643-22 (VDE V 0845-3-2)

Dispositivos de protección contra sobretensiones de baja tensión. Parte 31: Requisitos y métodos de ensayo de los DPS para instalaciones fotovoltaicas
Low-voltage surge protective devices - Part 31: Requirements and test methods for SPDs for photovoltaic installations
• IEC 61643-31
• EN 61643-31
• DIN EN 61643-31 (VDE 0675-6-31)

Equipos de protección contra sobretensiones para baja tensión – Equipos de protección contra sobretensiones para aplicaciones especiales inclusive tensión continua - Parte 32: Selección y principios de aplicación - DPS para el uso en instalaciones fotovoltaicas
Low-voltage surge protective devices - Surge protective devices for specific use including d.c. - Part 32: Selection and application principles - SPDs connected to photovoltaic installations
• IEC 61643-32
• EN: no disponible
• DIN EN 61643-32 (VDE 0675-6-32)

Aerogeneradores. Parte 24: Protección contra el rayo
Wind energy generation systems - Part 24: Lightning protection
• IEC 61400-24
• EN IEC 61400-24
• DIN EN IEC 61400-24 (VDE 0127-24)

Esquema de las normas, directivas y reglamentos

Con tensiones nominales hasta 1000 V

Instalaciones eléctricas de baja tensión. Parte 1: Principios fundamentales, determinación de las características generales, definiciones
Low-voltage electrical installations – Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, definitions
• IEC 60364-1
• HD 60364-1
• DIN VDE 0100-100 (VDE 0100-100)

Instalaciones eléctricas de baja tensión – Parte 200: Definiciones
Low-voltage installations – Part 200: Definitions
• IEC 60050-826
• EN: not available
• DIN VDE 0100-200 (VDE 0100-200)

Instalaciones eléctricas de baja tensión. Parte 4-41: Protección para garantizar la seguridad – Protección contra los choques eléctricos
Low-voltage electrical installations – Part 4-41: Protection for safety – Protection against electric shock
• IEC 60364-4-41
• HD 60364-4-41
• DIN VDE 0100-410, VDE 0100-410

Instalaciones eléctricas de baja tensión. Parte 4 -43: Protección para garantizar la seguridad – Protección contra sobrecorriente
Low-voltage electrical installations – Part 4-43: Protection for safety
• IEC 60364-4-43
• HD 60364-4-43
• DIN IEC 60364-4-43 (VDE 0100-430)

Instalaciones eléctricas de baja tensión. Parte 4-44: Protección para garantizar la seguridad – Protección contra las perturbaciones de tensión y las perturbaciones electromagnéticas – Capítulo 443: Protección contra sobretensiones de origen atmosférico o debido a conmutación
Low-voltage electrical installations – Part 4-44: Protection for safety – Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances – Clause 443: Protection against transient overvoltages of atmospheric origin or due to switching
• IEC 60364-4-44
• HD 60364-4-443
• DIN VDE 0100-443 (VDE 0100-443)

Instalaciones eléctricas en edificios – Parte 5-51: Selección e instalación de equipamiento eléctrico – Reglas comunes
Electrical installations of buildings – Part 5-51: Selection and erection of electrical equipment – Common rules
• IEC 60364-5-51
• HD 60364-5-51
• DIN VDE 0100-510 (VDE 0100-510)

__Instalaciones eléctricas de baja tensión – Parte 5-53: Elección e instalación de equipamiento eléctrico – Aislamiento, conmutación y control. Capítulo 534: Dispositivos de protección contra sobretensiones __
Low-voltage electrical installations – Part 5-53: Selection and erection of electrical equipment – Isolation, switching and control – Clause 534: Devices for protection against transient overvoltages
• IEC 60364-5-53
• HD 60364-5-53
• DIN VDE 0100-534 (VDE 0100-534)

Instalaciones eléctricas de baja tensión – Parte 5-54: Selección e instalación de los equipos eléctricos – Puesta a tierra y conductores de protección
Low-voltage electrical installations – Part 5-54: Selection and erection of electrical equipment – Earthing arrangements and protective conductors
• IEC 60364-5-54
• HD 60364-5-54
• DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)

Instalaciones eléctricas de baja tensión – Parte 6: Verificación
Low-voltage electrical installations – Part 6: Verification
• IEC 60364-6
• HD 60364-6
• DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600)

Protección contra los choques eléctricos – Aspectos comunes a las instalaciones y a los equipos
Protection against electric shock – Common aspects for installation and equipment
• IEC 61140
• EN 61140
• DIN EN 61140 (VDE 0140-1)

Conjuntos de aparamenta de baja tensión – Parte 1: Reglas generales
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 1: General rules
• IEC: under preparation
• EN: not available
• DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1)

Conjuntos de aparamenta de baja tensión – Parte 2: Conjuntos de aparamenta de potencia
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 2: Power switchgear and controlgear assemblies
• IEC: under preparation
• DIN EN IEC 61439-2 (VDE 0660-600-2)

Esquema de las normas, las directivas y los reglamentos de la protección contra sobretensiones

Número de zonas de contador - Parte 1: Requisitos generales
Meter panels - Part 1: General requirements
• DIN VDE 0603-1 (VDE 0603-1)

Fusibles de baja tensión - Parte 1: Requisitos generales
Low-voltage fuses - Part 1: General requirements
• IEC 60269-1
• EN 60269-1
• DIN EN 60269-1 (VDE 0636-1)

Accesorios eléctricos. Interruptores automáticos para instalaciones domésticas y análogas para la protección contra sobreintensidades. Parte 1: Interruptores automáticos para funcionamiento en corriente alterna
Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation
• IEC 60898-1
• EN 60898-1
• DIN EN 60898-1 (VDE 0641-11)

Accesorios eléctricos. Interruptores automáticos para instalaciones domésticas y análogas para la protección contra sobreintensidades. Parte 1: Interruptores automáticos para funcionamiento en corriente alterna; suplemento 1: Indicaciones de uso de los interruptores automáticos de la serie DIN EN 60898 (VDE 0641) y de interruptor automáticos principales selectivos según DIN VDE 0641-21 (VDE 0641-21)
Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation; Supplement 1: Operating instructions for the use of circuit breakers according to series DIN EN 60898 (VDE 0641) and of selective main circuit-breakers according to DIN VDE 0641-21 (VDE 641-21)
• DIN EN 60898-1 suplemento 1 (VDE 0641-11 suplemento 1)

Interruptores automáticos para instalaciones domésticas y análogas para la protección contra sobreintensidades. Parte 2: Interruptores automáticos para funcionamiento en corriente alterna y continua
Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 2: Circuit-breakers for a.c. and d.c. operation
• IEC 60898-2
• EN 60898-2
• DIN EN 60898-2 (VDE 0641-12)

Interruptores automáticos para actuar por corriente diferencial residual, sin dispositivo de protección contra sobreintensidades, para usos domésticos y análogos (ID). Parte 1: Reglas generales.
Residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent protection for household and similar uses (RCCBs) - Part 1: General rules
• IEC 61008-1
• EN 61008-1
• DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10)

Interruptores automáticos para actuar por corriente diferencial residual, con dispositivo de protección contra sobreintensidades incorporado, para usos domésticos y análogos (AD). Parte 1: Reglas generales.
Residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs) - Part 1: General rules
• IEC 61009-
• EN 61009-
• DIN EN 61009-1 (VDE 0664-20)

Explotación de instalaciones eléctricas. Parte 100: Requisitos generales.
Operation of electrical installations - Part 100: General requirements
• IEC: no disponible
• EN 50110-1 & EN 50110-1
• DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)

Redes de distribución por cable para señales de televisión, señales de sonido y servicios interactivos. Parte 11: Seguridad
Cable networks for television signals, sound signals and interactive services - Part 11: Safety
• IEC: en preparación
• EN: no disponible
• DIN EN IEC 60728-11 (VDE 0855-1)

Tomas de tierra de armadura - Planificación, realización y documentación
Earthing systems for buildings - Planning, execution and documentation
• DIN 18014

Instalaciones eléctricas en edificios de viviendas - Parte 1: Principios de planificación
Electrical installations in residential buildings - Part 1: Planning principles
• DIN 18015-1

Instalaciones eléctricas en edificios de viviendas - Parte 2: Tipo y alcance mínimo del equipamiento
Electrical installations in residential buildings - Part 2: Nature and extent of minimum equipment
• DIN 18015-2

Características de la tensión suministrada por las redes generales de distribución
Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks; German version
• EN 50160
• DIN EN 50160

Tensiones normalizadas de CENELEC
CENELEC standard voltages
• EN 60038
• DIN EN 60038 (VDE 0175-1)

Técnicas de ensayo de alta tensión. Parte 1: Definiciones generales y requisitos de ensayo
High-voltage test techniques - Part 1: General definitions and test requirements
• IEC 60060-1
• EN 60060-1
• DIN EN 60060-1 (VDE 0432-1)

Seguridad de las máquinas. Equipo eléctrico de las máquinas. Parte 1: Requisitos generales
Safety of machinery - Electrical equipment of machines - Part 1: General requirements
• IEC 60204-1
• EN 60204-1
• DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1)

Sobretensiones y protección en caso de sobretensiones en instalaciones eléctricas de baja tensión con tensión alterna - Información básica general
Surge overvoltages and surge protection in low-voltage a.c. power systems - General basic information
• IEC/TR 62066
• DIN VDE 0184 (VDE 0184)

Coordinación de aislamiento de los equipos en los sistemas (redes) de baja tensión. Parte 1: Principios, requisitos y ensayos.
Insulation coordination for equipment within low-voltage supply systems - Part 1: Principles, requirements and tests
• IEC 60664-1
• EN: no disponible
• DIN EN 60664-1 (VDE 0110-1)

Coordinación de aislamiento de los equipos en los sistemas (redes) de baja tensión. Parte 2-1: Guía de aplicación - Explicaciones para la aplicación de la serie de normas IEC 60664, ejemplos de clasificación y pruebas de aislamiento
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Part 2-1: Application guide - Explanation of the application of the IEC 60664 series, dimensioning examples and dielectric testing
• IEC/TR 60664-2-1
• EN: no disponible
• DIN EN 60664-1 suplemento 1 (VDE 0110-1 suplemento 1)

Coordinación de aislamiento de los equipos en los sistemas (redes) de baja tensión. - Suplemento 3: Consideración de las interfaces; guía de aplicación
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Supplement 3: Interface consideration; Application guide
• IEC/TR 60664-2-2
• EN: no disponible
• DIN EN 60664-1 suplemento 3, VDE 0110-1 suplemento 3

Surge protective devices
• UL 1449

Clasificación de los dispositivos de protección contra sobretensiones

Los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) son equipamientos cuyos componentes esenciales pueden ser varistores, diodos supresores, descargadores de gas o descargadores de arco. Los dispositivos de protección contra sobretensiones sirven para proteger otros equipamientos e instalaciones eléctricos frente a sobretensiones transitorias y frente a corrientes transitorias demasiado altas no permitidas. Los dispositivos de protección contra sobretensiones se clasifican en "clases" de acuerdo con las normas de producto y aplicación pertinentes para los dispositivos de protección contra sobretensiones.
Los dispositivos de protección contra sobretensiones se dividen según su aplicación y su función de protección:

Dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) para el uso en instalaciones de baja tensión hasta 1000 V de tensión nominal.

Deben tenerse en cuenta las disposiciones de montaje nacionales para instalaciones de baja tensión para la selección de productos y el montaje como IEC 61643-12, IEC 60364-5-53 parte 534 o VDE 0100 parte 534. La norma de producto es la EN(IEC) 61643-11, según la cual los dispositivos de protección contra sobretensiones de las normas IEC y EN se dividen en tres clases de prueba en función de su capacidad de derivación y de los lugares típicos de instalación:

  • SPD tipo 1: dispositivos de protección contra sobretensiones de gran potencia para la derivación de corrientes transitorias/sobretensiones debidas a impactos directos o cercanos. Lugar de instalación: en el límite entre la zona de protección contra rayos LPZ 0A y la zona de protección contra rayos LPZ 1 – normalmente en las alimentaciones principales. En cualquier caso, los SPD de tipo 1  se recomiendan cuando el edificio posee un sistema de protección contra rayos exterior.

  • SPD de tipo 2: dispositivos de protección contra sobretensiones para la derivación de corrientes transitorias/sobretensiones debidas a golpes a distancia, acoplamientos inductivos o capacitivos, así como sobretensiones de conmutación. Lugar de instalación: en el límite entre la zona de protección contra rayos LPZ 0B y LPZ 1 o en el límite entre la zona de protección contra rayos LPZ 1 y LPZ 2 – normalmente, en alimentaciones principales y/o subdistribuciones.

  • SPD de tipo 3: dispositivos de protección contra sobretensiones adicionales (protección de equipos) para proteger los equipos terminales sensibles. Lugar de instalación: en el límite entre la zona de protección contra rayos LPZ 2 y LPZ 3 – normalmente en las inmediaciones de equipos terminales sensibles. Estos equipos terminales sensibles pueden ser equipos para la instalación fija en las distribuciones o módulos de protección móviles en el área de la toma de corriente directamente delante del equipo terminal a proteger.

Encontrará información general en la guía de aplicación (selection and application principles) IEC 61643-12 o DIN EN 61643-12. Las cuatro partes de la norma EN(IEC) 62305-.../VDE 0185-305-... proporcionan los fundamentos de la protección contra rayos, el concepto de zona de protección contra rayos y el análisis de riesgos.

Dispositivos de protección contra sobretensiones para el uso en redes de telecomunicaciones y de procesamiento de señales para la protección contra efectos indirectos y directos de descargas de rayo y otras sobretensiones transitorias. Estos también incluyen sistemas de datos de baja tensión, circuitos eléctricos de medición, control y regulación y redes de transmisión de voz con tensiones nominales hasta 1000 V de tensión alterna y 1500 V de tensión continua.

La norma de producto es la EN 61643-21 VDE 0845 parte 3-1. Para determinar los requisitos de prueba y las clases de potencia, en virtud de la misma los equipos se dividen en las categorías A1, A2, B1, B2, B3, C1, C2, C3 y D1, D2. Un módulo de protección puede identificarse y comprobarse para distintas categorías y clases de potencia.

Encontrará información general en la Application Guide IEC (TS) 61643-22. Las partes de las normas VDE 0800… y VDE 0845… incluyen información adicional. También deben tenerse en cuenta otras disposiciones nacionales.