Ante las advertencias de los expertos sobre el aumento de los rayos debido al cambio climático, Simon Buddle defiende la necesidad de proteger contra sobretensiones las redes eléctricas y los sistemas de baja tensión en el hogar.
Históricamente, el clima en Europa ha sido, en general, moderado. El verano de 1976 registró en el Reino Unido temperaturas superiores a los 30oC durante más de dos semanas. Pasé aquel verano recogiendo fresas (o, mejor dicho, comiéndolas) y flotando en una cámara de aire de camión por el río de la zona. La vida no puede ser mucho mejor. Por aquel entonces, eso era, sin duda, una excepción. Hoy en día, los fenómenos meteorológicos extremos son algo habitual. Las inundaciones del año pasado en el oeste de Alemania son un ejemplo evidente y trágico. Da la sensación de que las fuertes tormentas son mucho más frecuentes hoy en día. Y con esas tormentas llega el riesgo de rayos. Y con los rayos llega el riesgo muy real de que se produzcan daños en las viviendas y en los sistemas eléctricos.
Si el rayo impacta directamente en la vivienda, no hay mucho que podamos hacer, tal es la fuerza destructiva del impacto. Sin embargo, si el rayo impacta en el suelo, puede propagarse a través de las tuberías o del cableado exterior hasta la vivienda y, en ese caso, un SPD (dispositivo de protección contra sobretensiones) salvará la instalación eléctrica. En el Reino Unido, esto se ha reconocido y se ha incorporado a la última modificación de la normativa sobre instalaciones eléctricas.
Normativa sobre instalaciones eléctricas
El Reglamento de cableado BS7671: Enmienda 2: 2022 han sustituido la norma 443.4 «Control de sobretensiones» por las normas 443.4.1 y 443.4.2. Se describen de la siguiente manera:
443.4.1 Sobretensiones transitorias debidas a descargas atmosféricas indirectas
Se deberá proporcionar protección contra las sobretensiones transitorias cuando las consecuencias provocadas por la sobretensión puedan dar lugar a:
• Lesiones graves o la pérdida de vidas humanas.
• Fallo de un servicio de seguridad, tal y como se define en la Parte 2.
• Pérdidas económicas o de datos significativas.
En todos los demás casos, se deberá proporcionar protección contra sobretensiones transitorias, a menos que el propietario de la instalación declare que no es necesaria debido a que cualquier pérdida o daño es tolerable, y acepte el riesgo de daños en los equipos y cualquier pérdida consecuente. Nota: La Parte 2 define un servicio de seguridad como «un sistema eléctrico para equipos eléctricos destinado a proteger o alertar a las personas en caso de peligro, o esencial para su evacuación de un lugar».
443.4.2 Sobretensiones transitorias causadas por equipos
Se deberá considerar la protección contra sobretensiones en el caso de equipos que puedan producir sobretensiones de conmutación o perturbaciones que superen la tensión de impulso nominal aplicable del equipo según la tabla 443.2, por ejemplo, cuando se instalen equipos inductivos o capacitivos, como motores, transformadores, bancos de condensadores, unidades de almacenamiento o cargas de alta corriente.
Seguridad de los cuadros de distribución KNX
El punto clave para cualquiera que construya e instale un cuadro de distribución es que el apartado 443.4.1 establece que «en todos los demás casos, se deberá proporcionar protección, a menos que el propietario declare que dicha protección no es necesaria debido a que cualquier pérdida es tolerable».
Por lo tanto, fuera de las tres áreas definidas, deben instalarse descargadores de sobretensión (SPD), a menos que el propietario de la instalación lo excluya expresamente.
Esto hace que nuestro mundo sea increíblemente sencillo. ¡Instala dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) en los cuadros de distribución KNX! Por supuesto, se podría argumentar que esto debería hacerlo el electricista en el cuadro principal de la vivienda, y se tendría razón. Sin embargo, por el coste que supone el SPD, prefiero proteger mi cuadro de distribución y los equipos que contiene.
Como profesionales de KNX, debemos tener en cuenta la protección contra sobretensiones en dos áreas: la alimentación de entrada de 230 V y el bus KNX. Dentro del cuadro de distribución KNX, debe protegerse la alimentación de entrada principal. Tanto si es monofásica como trifásica, hay muchas opciones disponibles. Los SPD se clasifican en tres tipos distintos:
• SPD de tipo 1 instalado en el origen, p. ej., el cuadro de distribución principal.
• SPD de tipo 2, instalado en los cuadros de subdistribución
(Existen SPD combinados de tipo 1 y 2, que suelen instalarse en las unidades de consumo).
• SPD de tipo 3 instalado cerca de la carga protegida. Solo deben instalarse como complemento de un SPD de tipo 2.
Debemos utilizar dispositivos de tipo 2.
Recuerda que la función del SPD es proteger contra los picos de sobretensión que se producen en el suministro eléctrico. Estos picos de tensión pueden alcanzar cientos de voltios. El SPD es un varistor que reacciona ante un exceso de tensión. Si la tensión supera los 250 V, el varistor se activa casi al instante, derivando el pico de tensión a tierra y protegiendo así la instalación eléctrica. Es importante utilizar cables del calibre adecuado, siendo necesarios 6 mm o 10 mm (dependiendo del sistema) para la conexión entre el SPD y la toma de tierra. Los SPD se desgastan con el tiempo y suelen contar con un indicador verde y rojo que permite comprobar su estado de forma visual. Es un punto que hay que añadir a la lista de comprobaciones de mantenimiento.
SPD para el bus KNX
Aunque las tensiones en el bus son mucho menores, la tensión inducida o los picos de tensión pueden seguir provocando daños en los actuadores conectados al bus. Tanto DEHN como ABB fabrican SPD que se pueden conectar al bus.
Conclusión
Una de las grandes ventajas de KNX es su arquitectura de sistema modular abierta, pero esto conlleva interconexiones de cableado a tensión de red y a nivel de tensión de bus. Proteger la instalación, la inversión del cliente y nuestro arduo trabajo debería ser un requisito previo para cualquier buena instalación. Con la nueva enmienda a la normativa de cableado del Reino Unido, la protección contra sobretensiones es ahora un requisito para el suministro de red, a menos que el cliente indique explícitamente que no es necesaria. Vivimos en un mundo en el que los riesgos van en aumento y, en mi opinión, añadir un SPD es una inversión que merece la pena. Simplemente se incluirá en todos los presupuestos.
Simon Buddle, CEng MIET, es consultor de Future Ready Homes, especialista en diseño de sistemas de gestión de edificios (BMS) y de servicios de baja tensión (ELV).
