Sistemas de Protección de Transitorios.

¿Qué es un transitorio?

Un transitorio es toda aquella irregularidad presentada en la señal de la línea de alimentación, derivación o acometida, que no se presenta de manera regular o cíclica.
Estas variaciones de comportamiento, se pueden presentar ya sea en tensión como en corriente, y se pueden deber a fenómenos externos o internos. El fenómeno externo mas común, es la incidencia de descargas atmosféricas (rayos) a la red de distribución, pero también pueden ser choques de líneas, corto circuito en líneas por arboles o animales que reciben una electrocución, etc.

Como causas internas existe el arranque de motores, fallas a tierra o falla entre fases, etcétera. En ambos casos se genera, pues, lo que se conoce como un transitorio.

Supresores de transitorios o sobretensiones transitorias (SSTT

Es entonces que el equipo eléctrico que tiene como función el limitar éstos transitorios, se le conoce como supresor sobretensiones de transitorios (SSTT). Dichos artefactos tienen la capacidad suficiente de bloquear o desviar un transitorio, de acuerdo a una especificación maxima, sin que éste se dañe y esté liso para desviar otro transitorio.

La NOM-001-SEDE-2005 Instalaciones eléctricas (uso), establece en su artículo 285 las definiciones y laslimitaciones sobre las cuales se debera instalar un SSTT. Es importante observar que un SSTT debera estar instalado con las siguientes características
1. Se instalan en baja tensión (menos de 600V)
2. Debe existir un sistema de puesta a tierra
3. La tensión nominal del SSTT debera especificarse para la tensión sobre la que trabaja, la cual debera ser superior a la de la línea a tierra o a neutro.

4. Debe existir un SSTT por cada conductor no puesto a tierra, como neutro y fases.

El electrón tiene una carga eléctrica negativa de −1.6 × 10−19 culombios (unidad que definiremos mas adelante) y una masa de 9.10 × 10−31 kg (0.51 MeV/c²), que es aproximadamente 1800 veces menor que la masa del protón.

El electrón tiene un spin 1 / 2, lo que implica que es un fermión, es decir, que se le puede aplicar la estadística de Fermi-Dirac.

Aunque la mayoría de los electrones se encuentran formando parte de los atomos, los hay que se desplazanindependientemente por la materia o juntos formando un haz de electrones en el vacío. En algunos superconductores los electrones se mueven en pareja.

Los electrones y los positrones pueden aniquilarse mutuamente produciendo un fotón. De manera inversa, un fotón de alta energía puede transformarse en un electrón y un positrón.

Como dijimos anteriormente, el electrón es una partícula elemental, lo que significa que no tiene una subestructura (al menos los experimentos no la han podido encontrar). Por ello suele representarse como un punto, es decir, sin extensión espacial. Sin embargo, en las cercanías de un electrón pueden medirse variaciones en su masa y su carga. Esto es un efecto común a todas las partículas elementales: la partícula influye en las fluctuaciones del vacío en su vecindad, de forma que las propiedades observadas desde mayor distancia son la suma de las propiedades de la partícula mas las causadas por el efecto del vacío que la rodea.

Hay una constante física llamada radio clasico del electrón, con un valor de 28.179 × 10−15 metros. Es preciso tener en cuenta que éste es el radio que se puede inferir a partir de la carga del electrón descrito desde el punto de vista de la electrodinamica clasica, no de la mecanica cuantica. Por esta constante se refiere a un concepto desfasado, aunque útil para algunos calculos.

Los científicos creen que el número de electrones existentes en el universo conocido es de al menos 1079. Este número asciende a una densidad media de alrededorde un electrón por metro cúbico de espacio.

4.9. Cargas Positivas y Negativas
Si se toma una varilla de vidrio y se la frota con seda colgandola de un hilo largo, también de seda, se observa que al aproximar una segunda varilla (frotada con seda) se produce repulsión mutua. Sin embargo, si se aproxima una varilla de ebonita, previamente frotada con una piel, se observa que atrae a la varilla de vidrio colgada. También se verifica que dos varillas de ebonita frotadas con piel se repelen entre sí. Estos hechos se explican diciendo que al frotar una varilla se le comunica carga eléctrica y que las cargas en las dos varillas ejercen fuerzas entre sí.

Los efectos eléctricos no se limitan a vidrio frotado con seda o a ebonita frotada con piel. Cualquier sustancia frotada con cualquier otra, en condiciones apropiadas, recibe carga en cierto grado. Sea cual sea la sustancia a la que se le comunicó carga eléctrica se vera que, si repele al vidrio, atraera a la ebonita y viceversa.

No existen cuerpos electrificados que muestren comportamientos de otro tipo. Es decir, no se observan cuerpos electrificados que atraigan o repelan a las barras de vidrio y de ebonita simultaneamente: si el cuerpo sujeto a observación atrae al vidrio, repelera a la barra de ebonita y si atrae a la barra de ebonita, repelera a la de vidrio.

4.10. Aislantes y Conductores
Una varilla metalica sostenida con la mano y frotada con una piel no resulta cargada. Sin embargo, es posible cargarla sise la provee de un mango de vidrio o d 5. Debe estar aprobado
6. Capacidad de transitorio de corriente debera ser mayor o igual a su corriente de cortocircuito en el lugar donde se instala.
7. Su conexión debera ser a través de conductores en distancias necesariamente cortas, y sin dobleces innecesarios.
8. La canalización del cable de puesta a tierra, debera ser canalizado en tubo no metalico, a menos que se una en ambos puntos de la trayectoria con el cable.

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Denominación de los supresores de transitorios.
La denominación de los supresores de transitorios, tiene que ver con la condición de trabajo para la cual se requiere. Normalmente los datos a contener son
Up. Nivel de Protección. Esta es la característica que determina el tipo de carga a proteger. El nivel 1 tiene una corriente de impulso mayorque uno de nivel2, y a su vez de nivel 3.
Iimp. Corriente de impulso. Es la corriente de cresta maxima que soporta el dispositivo, sin tener algún daño. Este impulso esta normalizado, y trata de asemejar un impulso similar a una descarga de rayo.
Imax. Corriente maxima. Similar a la anterior, solo que el impulso tiene otra forma normalizada, de duración menor a la anterior.
Uc. Tensión Maxima de servicio. La tensión maxima de servicio es la tensión que puede recibirse entre los bornes, antes de que actúe la protección.
In. Corriente nominal. La corriente que es capaz de desviar el dispositivo hasta 20 veces sin recibir daño.

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De lo anterior se deriva que, de acuerdo a la NOM-001-SEDE-2005, y acorde a las instalaciones existentes en México, se debe de tener el neutro puesto a tierra, y se tiene alimentación de Y220-127V, para acometidas en baja tensión, por lo que los SSTT deberan ser:
Uc.= 150V

Y de acuerdo a la ubicación y carga conectada, se recomienda:

Tipo 1 de Iimp= 60-100kA.- Para acometidas en instalaciones tipo industria, acometidas a maquinaria, o bien, residenciales con alta incidencia de descargas atmosféricas.
Tipo 2 de Iimp=15-40kA Para acometidas residenciales, acometidas a maquinaria, o industriales tipo taller.
Tipo 3 de Iimp