La norma UL 1449 para dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) La norma IEC 61643-11 en Norteamérica difiere significativamente de la internacionalmente aceptada en cuanto a requisitos de parámetros y conceptos de prueba. Esto refleja claramente los diferentes énfasis en la seguridad eléctrica y la protección contra sobretensiones en las distintas regiones. Estas diferencias se reflejan principalmente en las formas de onda de prueba principales, los parámetros clave de rendimiento, los métodos de clasificación y los requisitos de seguridad.

En cuanto a las formas de onda de prueba del núcleo, la norma UL 1449 utiliza principalmente una forma de onda combinada, que combina características específicas de tensión de circuito abierto (1,2/50 μs) y corriente de cortocircuito (8/20 μs). Si bien la tensión de circuito abierto se aplica durante la prueba, la corriente real que soporta el DPS depende de sus propias características. Por el contrario, la norma IEC 61643-11 distingue claramente entre ondas de corriente (8/20 μs) y ondas de tensión (1,2/50 μs), probando la capacidad de descarga de corriente y las características de limitación de tensión del DPS, respectivamente. Para los DPS de Clase I diseñados para protección directa contra rayos, también se introduce la onda de corriente de impulso (Iimp) de 10/350 μs, más energética.

La definición y el énfasis de los parámetros clave de rendimiento también difieren significativamente. El parámetro de voltaje del núcleo de UL 1449 es la clasificación de protección de voltaje (VPR), que es el voltaje de sujeción pico medido bajo condiciones de prueba de onda de combinación especificadas (p. ej., la corriente prospectiva correspondiente a un voltaje de circuito abierto de 6 kV) y es un factor clave en la selección. Con respecto a la capacidad de corriente, UL se centra más en la corriente de descarga máxima (Imax), que es la corriente de pico que el SPD puede soportar un solo impulso máximo sin fallar bajo una forma de onda de 8/20 μs, lo que representa su capacidad de manejo máxima. El concepto de corriente de descarga nominal (In) se introdujo más tarde y generalmente es menor, lo que representa su capacidad de resistencia múltiple. El parámetro de voltaje del núcleo de IEC 61643-11 es el nivel de protección de voltaje (Up), que es el voltaje de sujeción máximo medido en la corriente de descarga nominal (In) o una corriente de medición específica y debe ser menor que la tensión de resistencia de aislamiento (Uw) del equipo protegido. En términos de capacidad de corriente, el núcleo de la norma IEC es la corriente de descarga nominal (In), definida como la corriente pico a la que el DPS puede soportar 15 sobretensiones de 8/20 μs sin degradación. Esto representa su capacidad para soportar múltiples sobretensiones típicas. La corriente de descarga máxima (Imáx) representa su capacidad máxima de resistencia para una o muy pocas sobretensiones. Cabe destacar que, debido a las diferencias fundamentales en las formas de onda y condiciones de prueba, los valores VPR de UL y Up de IEC, así como los valores Imáx/In de UL e IEC, no representan un rendimiento real equivalente y no pueden compararse directamente.

La lógica de clasificación también refleja las diferencias en los escenarios de aplicación. La norma UL 1449 clasifica los DPS en Tipos 1, 2, 3 y 4 según su ubicación de montaje y mecanismo de desconexión integrado. La norma IEC 61643-11 clasifica los DPS en Clases (I, II y III) según las formas de onda de prueba y las ubicaciones de aplicación: Clase I para protección directa contra rayos (forma de onda de prueba 10/350 μs), Clase II para protección típica contra sobretensiones (forma de onda de prueba 8/20 μs) y Clase III para protección cerca de equipos, mediante una prueba de onda combinada.

Requisitos de seguridad Son una de las diferencias más fundamentales entre ambas normas. El requisito de seguridad fundamental de la norma UL 1449 es la clasificación de corriente de cortocircuito (SCCR). Esta exige que el DPS indique claramente la corriente de falla potencial máxima (CA RMS) que su dispositivo de protección contra sobrecorriente externo asociado (como un fusible o un disyuntor) puede interrumpir de forma segura en caso de una falla interna de cortocircuito (como un fallo de un varistor MOV). La norma UL hace gran hincapié en el funcionamiento a prueba de fallos, en particular para los DPS de tipo varistor MOV, y exige el uso de un dispositivo de disparo térmico para garantizar una desconexión oportuna en caso de degradación o sobrecarga, previniendo así el riesgo de incendio. Además, incluye rigurosas pruebas de resistencia para sobretensiones anormales (como las de los varistor TOV). El requisito de seguridad fundamental de la norma IEC 61643-11 se centra en la capacidad de interrupción de la corriente de seguimiento (Ifi), en particular para los DPS de conmutación (como los descargadores de chispas), y define la capacidad del DPS para interrumpir de forma segura la corriente de seguimiento a frecuencia industrial subsiguiente de la red eléctrica tras conducir una sobretensión importante. Esta capacidad debe ser compatible con los parámetros de la red (tensión y posible corriente de cortocircuito) en el punto de instalación. La norma IEC también aborda el modo de fallo (requiere una declaración de cortocircuito o circuito abierto), pero no exige que todos los SPD MOV cuenten con un disparador térmico integrado, como lo exige UL.

En resumen, la norma UL 1449 prioriza la seguridad eléctrica del sistema. Sus parámetros (como VPR, SCCR) y pruebas (modos de fallo, TOV) están diseñados cuidadosamente para garantizar que el fallo del SPD no represente un riesgo de incendio o descarga eléctrica, y se basan en la coordinación de dispositivos de protección externos. La norma IEC 61643-11, por otro lado, se centra más en la clasificación del rendimiento y la adaptación de la aplicación, definiendo el nivel de protección del SPD y el alcance aplicable a través de la clasificación de clase y parámetros clave (In, Up, Iimp). Sus requisitos de seguridad básicos (Ifi) abordan principalmente el riesgo de corriente continua a frecuencia industrial después de la operación para tecnologías específicas (SPD de conmutación). Estos dos sistemas se basan en diferentes prácticas de ingeniería y regulaciones de seguridad. Por lo tanto, los productos que ingresan a diferentes mercados deben cumplir con los requisitos de certificación obligatorios correspondientes (por ejemplo, la certificación UL se requiere en América del Norte y la certificación CE, incluidas las normas IEC, se requiere en Europa). Comprender estas diferencias es crucial para la correcta selección, instalación y cumplimiento de los SPD.