Norma europea de dispositivos de protección contra sobretensiones temporales

Acaba de ver la luz la nueva Norma UNE-EN IEC 63052 Dispositivos de protección contra sobretensiones a frecuencia industrial para usos domésticos y análogos, que surgió para cubrir una necesidad nacional y que, finalmente, ha acabado siendo un referente internacional. Los trabajos se han coordinado en el seno del Comité UNE de Aparamenta y accesorios de baja tensión, de cuya secretaria se hace cargo la Asociación de Fabricantes de Material Eléctrico (AFME).

Una sobretensión a frecuencia industrial es un incremento de la tensión a la frecuencia asignada en el sistema de suministro eléctrico -en nuestro caso 50 Hz- por encima de un umbral especificado -normalmente un 10 % de la tensión asignada- y durante un tiempo indeterminado. Por esa duración indeterminada, también reciben el nombre de sobretensiones temporales o permanentes. Estas sobretensiones pueden tener varias causas, como la rotura del neutro en el suministro trifásico causada por un accidente, el robo del cobre de los cables de neutro, fases desequilibradas (por ejemplo, causadas por la desconexión de cargas elevadas) o la pérdida del conductor de neutro por falta de mantenimiento.

Sus consecuencias negativas sobre los dispositivos y equipos conectados a la instalación fija son numerosas. Esto es, calentamiento de equipos, reducción de su vida útil, interrupción del servicio por avería o, en el caso más desfavorable, destrucción del equipo, lo que puede originar un incendio.

Los dispositivos de protección contra sobretensiones a frecuencia de red, comúnmente conocidos como POP (Power frequency Overvoltage Protective devices) son dispositivos destinados a mitigar los efectos de dichas sobretensiones entre la fase y el conductor de neutro para los equipos situados aguas abajo, abriendo el circuito protegido cuando se detecta la sobretensión.

En este marco, la Norma UNE-EN IEC 63052:2022 describe varias configuraciones de los POP para cubrir los dispositivos disponibles en el mercado. Los POP pueden diseñarse como una unidad POP (parte que garantiza la función de detección e inicia el funcionamiento del dispositivo de corte) montada o integrada en un dispositivo de protección principal (un interruptor diferencial o automático); como un conjunto de un dispositivo de protección principal acoplado mecánica o eléctricamente in situ con la unidad POP; o como un único POP con medios de apertura capaz de abrir el circuito protegido en condiciones específicas. (Ver figura 1).

Desde su publicación en 2019, la IEC 63052 es la norma de referencia para los POP. Entonces, ¿cómo ha sido el proceso para llegar a una norma internacional partiendo de una necesidad nacional? En los primeros años de 2000, compañías eléctricas y fabricantes trabajaron conjuntamente en el diseño de un dispositivo que mitigara las sobretensiones temporales para evitar las consecuencias expuestas anteriormente. La solicitud de estos dispositivos en determinadas legislaciones regionales provocó un incremento de la demanda, que hizo que proliferaran en el mercado productos inseguros y de baja calidad. De ahí surgió la necesidad de disponer de un documento que estableciera los niveles mínimos de seguridad que debían cumplir estos productos, así como ciertos requisitos funcionales para, por ejemplo, evitar los disparos intempestivos.

En 2005, el Subcomité de UNE encargado de los dispositivos de protección para uso doméstico y análogo (CTN 201/SC

23E), secretariado por AFME, creó un grupo de trabajo nacional con expertos de empresas fabricantes, laboratorios, compañías eléctricas y Administración pública y desarrolló un borrador de especificación técnica nacional. A la hora de publicarla, se decidió que el documento tenía la madurez suficiente como para tener entidad de norma UNE.

Cumpliendo con los compromisos del Comité Europeo de Normalización Electrotécnica (CENELEC), se inició un procedimiento para informar al resto de países del desarrollo de la norma nacional y conocer su intención de participar. Cinco comités nacionales respondieron afirmativamente, demostrando así que la necesidad surgida en el ámbito nacional era compartida por otros países y, por tanto, era relevante la realización de una norma europea.

A finales de 2007, se estableció un grupo de trabajo europeo coordinado por España (AFME) que empezó a trabajar en 2008, basándose en el borrador que el comité nacional español proporcionó.

A partir de ahí fue necesario realizar un trabajo de construcción del consenso, incorporando las necesidades de los distintos países. El punto más arduo fue el diseño de las curvas de disparo y no disparo. Para definir los puntos de la curva de disparo, varios expertos del grupo de trabajo diseñaron y realizaron ensayos en pequeños electrodomésticos con fuentes de alimentación capacitivas (cafeteras, radios, interfaces), iluminación incandescente y de bajo consumo, grandes electrodomésticos alimentados por un transformador (lavadoras, microondas) y equipos electrónicos, como ordenadores y reguladores de iluminación. Estos ensayos comprobaron que a 400 V se detectaban varios fallos en varistores, fusibles, transformadores y condensadores electrolíticos a partir de 200 ms.

Por otra parte, los datos proporcionados por los servicios de incidencias de las compañías eléctricas también ayudaron a definir la curva de no disparo, consiguiendo un compromiso entre la función de protección y los disparos intempestivos.

La norma europea EN 50550 se publicó en 2011, en tan solo tres años, un tiempo récord de publicación de una norma en CENELEC. A continuación, siguiendo los compromisos con IEC, el proyecto se ofreció al comité internacional. Algunos seminarios realizados en India y China, así como la existencia de normas nacionales en China, Rumania y Rusia, fueron claves para encontrar el consenso para realizar una norma internacional, la IEC 63052, basada en la norma europea y cuyos trabajos de preparación comenzaron en 2015, de nuevo en un grupo coordinado por España.

La norma se publicó en 2019, adoptándose al mismo tiempo en IEC y en CENELEC. Por el momento no está citada en el Diario Oficial de la Comisión Europea (DOCE) debido a temas de procedimiento. Esta norma sustituirá a la EN 50550 tras un período de convivencia de ambas.

Actualmente se está trabajando en un apartado de la norma internacional de instalaciones sobre los requisitos de instalación de estos dispositivos. En España hemos ido un paso por delante y, desde 2012, las guías del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (REBT), tanto en la instrucción técnica complementaria (ITC) relativa a sobretensiones, como en la de vehículo eléctrico, ya hacen referencia a la necesidad de proteger contra sobretensiones temporales y a la norma UNE EN 50550. La nueva ITC del REBT sobre protección contra sobretensiones incluirá ya un apartado sobre temporales y una referencia a la norma.

Este es un claro ejemplo de que cómo una solución nacional puede llegar a ser un referente internacional y un apoyo a la legislación. Desde estas líneas animo a todos los agentes del mercado a poner sus necesidades encima de la mesa de los comités nacionales. Con el apoyo de UNE y de las asociaciones sectoriales expertas en normalización es posible conseguirlo.