SPD Tipo 1 vs Tipo 2: diferencias y guía de selección

Al especificar la protección contra sobretensiones para una instalación de baja tensión, una de las primeras preguntas suele ser: ¿qué tipos de dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS/SPD) necesita el proyecto? En muchas especificaciones la decisión se reduce a Type 1 o Type 2, pero ambos dispositivos no son intercambiables. Se definen y ensayan de forma distinta según IEC 61643-11 y están destinados a puntos diferentes de la red de distribución. Este artículo explica las diferencias prácticas — ubicación, Iimp frente a In, escenarios habituales y errores de selección recurrentes — para que la decisión entre SPD Type 1 y SPD Type 2 se base en la arquitectura eléctrica del proyecto y no en una elección genérica de catálogo.

1. Entender los dos tipos de SPD

Un SPD Type 1 se ensaya para soportar una parte de la corriente de rayo que puede entrar en la instalación por su origen, por ejemplo a través de la acometida o de partes conductoras conectadas a un sistema externo de protección contra el rayo. Su ensayo característico es el de Clase I, con una forma de onda de 10/350 µs. El dispositivo se caracteriza mediante la corriente de impulso Iimp, además de la carga Q y la energía específica W/R.

Un SPD Type 2 está destinado a sobretensiones cuya energía ya ha sido reducida por una protección aguas arriba o que se originan por rayos indirectos y maniobras de conmutación. Su ensayo característico es el de Clase II, con una onda de 8/20 µs. Normalmente se especifica mediante la corriente nominal de descarga In y la corriente máxima de descarga Imax. En algunos mercados también se utiliza el término surge arrester, pero «surge protective device (SPD)» es el término empleado en las normas IEC; en español también son habituales «dispositivo de protección contra sobretensiones» y «protector contra sobretensiones transitorias».

2. Base de ensayo: Iimp vs In

La diferencia entre Type 1 y Type 2 se entiende mejor observando qué representa la corriente de ensayo. Comparar únicamente los valores de corriente de pico puede resultar engañoso, ya que la energía transportada por un impulso de 10/350 µs es considerablemente mayor que la de un impulso de 8/20 µs con un pico similar.

Iimp se aplica a los dispositivos Type 1 y expresa su capacidad para desviar una parte de alta energía de la corriente de rayo. In se aplica a los Type 2 y expresa la capacidad de soportar repetidamente sobretensiones de menor energía. Para los Type 2 y los equipos combinados también se declara Imax, la máxima corriente 8/20 µs que el dispositivo puede soportar una vez. Por ello, al revisar una ficha técnica conviene comprobar siempre la forma de onda asociada a cada valor.

El nivel de protección Up se declara para ambos tipos y representa la tensión residual que aparece en los terminales del SPD durante una corriente de ensayo determinada. En general, un Up más bajo ofrece una mejor protección para cargas sensibles, siempre que la comparación se realice bajo condiciones de ensayo equivalentes.

3. Ubicación de instalación y zonas de protección contra el rayo

El concepto de Zonas de Protección contra el Rayo LPZ de IEC 62305 ofrece un marco útil para determinar la ubicación. Un Type 1 se sitúa en el límite entre el entorno exterior LPZ 0 y el interior LPZ 1, normalmente en el cuadro general de entrada. Un Type 2 se coloca más aguas abajo, en el límite entre LPZ 1 y LPZ 2, por ejemplo en un cuadro secundario que alimenta una carga concreta. En muchas instalaciones ambos se coordinan en cascada: Type 1 en el origen y Type 2 más cerca de los equipos, de manera que cada etapa gestione el nivel de energía correspondiente a su posición.

4. Escenarios de aplicación

La necesidad de Type 1, Type 2 o ambos suele determinarse mediante una evaluación del riesgo de rayo y por la presencia de un sistema externo de protección contra el rayo LPS. Una instalación con LPS externo, o situada en una zona con actividad de rayos significativa, suele incorporar Type 1 en el origen. Cuando el riesgo dominante procede de rayos indirectos o transitorios de conmutación y no existe LPS externo, la protección principal puede basarse en Type 2 en los cuadros de distribución. En entornos sensibles como salas de servidores, centros de datos o sistemas de control de procesos, es habitual utilizar protección en cascada para obtener un Up más bajo en los terminales de los equipos.

5. Tabla comparativa Type 1 vs Type 2

La siguiente tabla resume los parámetros que se revisan con mayor frecuencia al comparar un SPD Type 1 con un SPD Type 2 durante la especificación.

6. Matriz de casos de uso

La matriz siguiente relaciona tipos de proyectos habituales con una configuración típica de SPD. Es un punto de partida para el análisis y no sustituye una evaluación específica del emplazamiento.

7. Errores comunes de selección

Antes de cerrar una especificación conviene revisar varios errores que aparecen con frecuencia:

• Utilizar Type 2 en la entrada cuando se requiere Type 1. Un Type 2 no se ensaya para la energía de 10/350 µs asociada a una parte de la corriente de rayo y puede quedar asignado a una función para la que no ha sido calificado.
• Comparar corrientes de pico sin considerar la forma de onda. Imax e Iimp describen ensayos diferentes y no deben interpretarse como valores directamente comparables.
• Ignorar la coordinación entre etapas. Sin desacoplamiento suficiente o una longitud de cable adecuada, el dispositivo aguas abajo puede conducir más corriente de la prevista.
• Seleccionar Uc sin margen. En sistemas AC, un Uc demasiado próximo a la tensión nominal puede dejar poco margen frente a sobretensiones temporales.
• Suponer que un único SPD protege todos los equipos. Un solo dispositivo en el origen rara vez proporciona el Up bajo requerido por cargas sensibles alejadas.

8. SPD combinado Type 1+2: cuándo considerarlo

Un SPD combinado Type 1+2 se ensaya conforme a los requisitos de Clase I y Clase II, por lo que incorpora tanto una especificación Iimp como valores In/Imax en un mismo módulo. Suele considerarse cuando una única ubicación debe gestionar tanto una parte de la corriente de rayo como las sobretensiones inducidas posteriores, por ejemplo en el origen de una instalación pequeña o cuando el espacio del cuadro y la simplificación de materiales son prioridades. La elección entre un dispositivo combinado y etapas separadas depende de la evaluación del riesgo, del espacio disponible y de los requisitos de coordinación.

9. Cómo elegir el SPD adecuado — lista de comprobación

Un procedimiento práctico para seleccionar un SPD puede resumirse en los siguientes pasos:

1. Confirmar la exposición de la instalación: ¿existe LPS externo?, ¿cuál es la densidad local de rayos? Realizar una evaluación del riesgo basada en IEC 62305.
2. Situar las etapas SPD en el diagrama unifilar: Type 1 en el origen y Type 2 en la distribución aguas abajo cuando corresponda.
3. Determinar Uc a partir de la tensión nominal del sistema y las sobretensiones temporales previstas.
4. Asignar Iimp para Type 1 e In/Imax para Type 2 según el nivel de protección evaluado.
5. Comprobar Up frente a la tensión soportada a impulso del equipo protegido.
6. Confirmar la coordinación entre etapas mediante desacoplamiento o una longitud de cable adecuada.
7. Decidir entre etapas separadas y un dispositivo combinado Type 1+2.

Para distribución AC de baja tensión, la gama AC Power SPD de Cresin incluye configuraciones Type 1, Type 2 y Type 1+2 según IEC 61643-11, que pueden seleccionarse de acuerdo con los pasos anteriores.

Preguntas frecuentes

En resumen, la elección entre SPD Type 1 y Type 2 depende de la posición del dispositivo dentro de la red de distribución y de la energía de sobretensión que debe gestionar. Revisar conjuntamente la clase de ensayo, Iimp frente a In, el punto de instalación y la coordinación entre etapas permite preparar una especificación alineada con IEC 61643-11 y con las necesidades reales de protección de la instalación. Cuando ambas funciones se necesitan en una misma ubicación, conviene evaluar un dispositivo combinado Type 1+2.