La protección contra sobretensiones es esencial para la seguridad y continuidad de sistemas eléctricos críticos en cualquier industria. Calcular la capacidad adecuada de supresores de sobretensión (TVSS) según IEEE e IEC es vital para evitar fallos.
En este artículo descubrirás cómo dimensionar TVSS, fórmulas, tablas, ejemplos reales y una calculadora IA para optimizar tu selección.
Calculadora con inteligencia artificial (IA) – Calculadora de capacidad de supresores de sobretensión (TVSS) – IEEE, IEC
- ¡Hola! ¿En qué cálculo, conversión o pregunta puedo ayudarte?
- ¿Qué capacidad de TVSS necesito para un tablero de 480V, 3 fases, corriente de cortocircuito de 25kA?
- Calcular el tamaño de TVSS para un sistema monofásico de 220V, carga de 50A, nivel de protección 1.5kV.
- ¿Cuál es el valor recomendado de kA para TVSS en un centro de datos de 400V, 100A?
- Dimensionar TVSS para un sistema trifásico de 208V, corriente máxima esperada de 80A, según IEC 61643.
Tabla de valores comunes para la Calculadora de capacidad de supresores de sobretensión (TVSS) – IEEE, IEC
| Voltaje Nominal (V) | Configuración | Corriente de Descarga Nominal (In, kA) | Corriente Máxima de Descarga (Imax, kA) | Nivel de Protección (Up, kV) | Clase IEC | Ubicación Típica | Norma Aplicable |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 120 | Monofásico | 3 | 10 | 0.8 | II | Tablero secundario | IEC 61643-11 |
| 208 | Trifásico | 5 | 20 | 1.2 | II | Tablero principal | IEEE C62.41.2 |
| 220 | Monofásico | 5 | 15 | 1.0 | II | Tablero secundario | IEC 61643-11 |
| 230 | Monofásico | 10 | 40 | 1.5 | I | Entrada de servicio | IEC 61643-11 |
| 240 | Monofásico | 10 | 40 | 1.5 | I | Entrada de servicio | IEEE C62.41.2 |
| 277 | Monofásico | 10 | 40 | 1.5 | I | Tablero principal | IEC 61643-11 |
| 347 | Trifásico | 20 | 65 | 2.0 | I | Entrada de servicio | IEEE C62.41.2 |
| 400 | Trifásico | 20 | 65 | 2.0 | I | Tablero principal | IEC 61643-11 |
| 415 | Trifásico | 20 | 65 | 2.0 | I | Entrada de servicio | IEEE C62.41.2 |
| 480 | Trifásico | 40 | 100 | 2.5 | I | Tablero principal | IEC 61643-11 |
| 600 | Trifásico | 50 | 120 | 3.0 | I | Entrada de servicio | IEEE C62.41.2 |
| 690 | Trifásico | 65 | 150 | 3.5 | I | Tablero principal | IEC 61643-11 |
La tabla anterior resume los valores más comunes de capacidad de TVSS según las normativas IEEE e IEC, considerando voltajes, corrientes y ubicaciones típicas.
Fórmulas para la Calculadora de capacidad de supresores de sobretensión (TVSS) – IEEE, IEC
El dimensionamiento de un TVSS requiere considerar la corriente máxima de descarga, el voltaje nominal del sistema, el nivel de protección y la ubicación. Las fórmulas clave son:
Imax = k × Icc
- Imax: Corriente máxima de descarga del TVSS (kA)
- k: Factor de seguridad (usualmente entre 0.1 y 0.2 para aplicaciones típicas)
- Icc: Corriente de cortocircuito disponible en el punto de instalación (kA)
Up <= 0.8 × Vn
- Up: Nivel de protección de voltaje (kV)
- Vn: Voltaje nominal del sistema (kV)
In = Imax / F
- In: Corriente nominal de descarga (kA)
- Imax: Corriente máxima de descarga (kA)
- F: Factor de servicio (usualmente 2 a 4, según IEC 61643-11)
Clase I: Protección primaria (entrada de servicio)
Clase II: Protección secundaria (tableros de distribución)
Clase III: Protección terminal (equipos sensibles)
Valores comunes de variables:
- k: 0.1 a 0.2 (según criticidad y ubicación)
- Icc: 10 a 65 kA (según acometida y transformador)
- Up: 0.8 a 2.5 kV (según voltaje nominal)
- F: 2 a 4 (según IEC 61643-11)
Ejemplos del mundo real: Aplicación de la Calculadora de capacidad de supresores de sobretensión (TVSS) – IEEE, IEC
Ejemplo 1: Selección de TVSS para un tablero principal de 480V trifásico
Supongamos una instalación industrial con un tablero principal de 480V, corriente de cortocircuito disponible de 40kA. Se requiere seleccionar un TVSS adecuado según IEC 61643-11.
- Datos:
- Voltaje nominal (Vn): 480V
- Corriente de cortocircuito (Icc): 40kA
- Factor de seguridad (k): 0.15
- Factor de servicio (F): 3
1. Calcular Imax:
2. Calcular In:
3. Seleccionar Up:
4. Selección de clase: Clase I (protección primaria, entrada de servicio)
Resultado: Se recomienda un TVSS de 480V, Imax ≥ 6kA, In ≥ 2kA, Up ≤ 384V, Clase I.
Ejemplo 2: Dimensionamiento de TVSS para un centro de datos de 400V, 100A
Un centro de datos opera con un sistema trifásico de 400V, corriente máxima esperada de 100A, corriente de cortocircuito de 20kA. Se requiere protección secundaria según IEEE C62.41.2.
- Datos:
- Voltaje nominal (Vn): 400V
- Corriente de cortocircuito (Icc): 20kA
- Factor de seguridad (k): 0.1
- Factor de servicio (F): 2.5
1. Calcular Imax:
2. Calcular In:
3. Seleccionar Up:
4. Selección de clase: Clase II (protección secundaria, tablero de distribución)
Resultado: Se recomienda un TVSS de 400V, Imax ≥ 2kA, In ≥ 0.8kA, Up ≤ 320V, Clase II.
Consideraciones adicionales para la selección y cálculo de TVSS
- La ubicación del TVSS determina la clase y el nivel de protección requerido.
- La corriente de cortocircuito disponible debe ser verificada con el estudio de cortocircuito de la instalación.
- El nivel de protección (Up) debe ser menor al 80% del voltaje nominal para evitar daños a los equipos.
- La selección de la clase IEC (I, II, III) depende de la criticidad y la ubicación dentro de la red eléctrica.
- La coordinación entre varios TVSS en cascada es fundamental para una protección efectiva.
Para más información técnica y normativa, consulta los siguientes recursos de autoridad:
El correcto dimensionamiento de los supresores de sobretensión (TVSS) bajo normativas IEEE e IEC es esencial para la protección de infraestructuras eléctricas modernas. Utiliza la calculadora IA y las fórmulas presentadas para optimizar la seguridad y confiabilidad de tus sistemas.