Información técnica sobre los SSD

Acerca del SSD

La serie Solid-State Decoupler (SSD) continúa la tradición de Dairyland de ofrecer productos de protección innovadores al sector de la prevención de la corrosión, al tiempo que se basa en la tecnología de estado sólido de probada eficacia desarrollada por Dairyland. Gracias a su carcasa ligera y no metálica y a su bajo coste, el SSD puede instalarse de forma económica en cualquier sistema de protección catódica.

El SSD funciona como un dispositivo de aislamiento de CC y acoplamiento de CA (un «desacoplador»), impidiendo el flujo de corriente de CP hasta un umbral de tensión predeterminado, al tiempo que deja pasar cualquier corriente de CA inducida. En caso de que la tensión intente superar el umbral, el dispositivo pasa instantáneamente al modo de cortocircuito, proporcionando protección contra sobretensiones. Una vez que el evento ha pasado, el dispositivo vuelve automáticamente al modo de bloqueo de CC. Esta operación puede producirse un número ilimitado de veces y suele deberse a fallos de CA y rayos, para los que el SSD está clasificado. Aunque el umbral estándar es de -2 V/+2 V, el SSD puede suministrarse con un umbral de hasta -3 V/+1 V y varias combinaciones de umbrales más bajos. El umbral es la tensión absoluta, o de pico, a la que se produce la conmutación, y es la suma de la tensión de CC y la tensión de CA de pico entre los terminales del dispositivo. Esto da como resultado una tensión de sujeción muy baja y segura entre los terminales del SSD.

Aplicaciones comunes

Desacoplamiento de las alfombrillas de control de gradiente
La popularidad y el éxito de los SSD de menor coste hacen que las alfombrillas de control de gradiente desacopladas sean una opción asequible y atractiva. Con una alfombrilla de control de gradiente desacoplada: (a) el potencial del material de la alfombrilla es irrelevante, (b) la alfombrilla puede fabricarse con materiales menos costosos que el zinc puro, (c) se elimina la interacción entre la alfombrilla y el sistema de protección catódica, y (d) el desacoplamiento permite tomar lecturas de protección catódica en la tubería en las proximidades de la alfombrilla.

Protección de juntas de aislamiento
Las juntas de aislamiento suelen necesitar protección contra sobretensiones provocadas por rayos y corrientes de fallo de CA y, en algunos casos, contra la tensión de CA inducida en estado estacionario. Debido al reducido espacio libre entre los lados opuestos de la brida de aislamiento, un dispositivo de protección debe proporcionar una tensión de bloqueo baja, incluyendo los efectos de la tensión de los conductores o barras colectoras utilizados para conectar el producto (véanse los artículos técnicos de Dairyland sobre la longitud de los conductores en relación con los efectos de los rayos).

para la mitigación de la tensión de CA Como dispositivo de mitigación de CA, el SSD puede reducir la tensión en estado estacionario entre los puntos de conexión a un nivel insignificante, proporcionando una puesta a tierra continua de CA para tuberías con CA inducida, sin afectar a la protección catódica.

Desacoplamiento de los sistemas de puesta a tierra de equipos eléctricos
Cuando los equipos eléctricos se montan en una estructura protegida catódicamente, el SSD puede proporcionar aislamiento de CC con continuidad de CA nominal en caso de fallo. De acuerdo con los códigos de puesta a tierra, el SSD cuenta con la certificación de UL por cumplir los requisitos de una vía de puesta a tierra de CA eficaz según los códigos eléctricos de EE. UU. y Canadá.

Parámetros eléctricos

Tensión nominal de bloqueo de CC

A una tensión inferior a la tensión de bloqueo seleccionada, el SSD bloquea el flujo de corriente continua y permite el paso de la corriente alterna. A una tensión superior a la tensión de bloqueo seleccionada, el SSD actúa como un dispositivo conductor bidireccional que permite el paso de toda la corriente sin restricciones, limitando así la tensión en la estructura.

La tensión de bloqueo estándar de -2/+2 suele ser suficiente para la mayoría de las aplicaciones, ya que la diferencia de tensión entre los dos puntos conectados suele ser muy inferior a 2 V. Por ejemplo, una junta de aislamiento en una tubería con protección catódica puede tener protección catódica a ambos lados de la junta, lo que deja la diferencia de tensión cerca de cero, o bien tener protección catódica en un lado y estar desprotegida en el otro, con una diferencia típica de aproximadamente 1 V.

En los casos en los que se requiera una tensión de bloqueo más alta, el modelo con un umbral de -3/+1 suele ser adecuado. En la estructura del número de modelo no se indican los signos de polaridad, pero se sobreentiende la polaridad descrita anteriormente. Las marcas de polaridad (+ y -) figuran en la unidad SSD.

Hay disponibles otras opciones de umbrales de bloqueo. Ponte en contacto con Dairyland.

Corriente de fuga en CC frente a tensión de bloqueo

La corriente de fuga de CC a la tensión máxima de bloqueo de cualquier modelo de SSD suele ser inferior a 10 miliamperios a 20 °C e inferior a 100 miliamperios a 65 °C. Con una tensión de protección catódica normal aplicada al SSD, la corriente de fuga suele ser muy inferior a 1 miliamperio en cualquiera de las dos condiciones de temperatura, un valor insignificante para un sistema de protección catódica.

Intensidad nominal de corriente alterna en régimen estable

Este valor representa la corriente alterna en estado estacionario máxima permitida que atraviesa el SSD mientras el dispositivo bloquea la corriente continua. El origen de esta corriente sería la inducción procedente de las líneas aéreas de alta tensión. Mida o determine de otro modo la corriente en estado estacionario disponible en esta conexión prevista y compárela con la capacidad nominal del SSD de 45 A CA-rms a 50/60 Hz, dejando un margen para las condiciones variables del sistema. Para obtener más información sobre la corriente en estado estacionario, consulte nuestro artículo web: «Medición de la corriente alterna inducida».

Corriente de defecto CA

Hay aplicaciones en las que un dispositivo de protección contra sobretensión puede verse sometido a una corriente de fallo, aunque no haya tensión alterna inducida. Por este motivo, el SSD se ha diseñado para soportar corrientes de fallo de CA. El SSD limitará la tensión entre sus puntos de conexión a menos de 10 voltios de CA con las intensidades máximas de corriente de fallo indicadas en la siguiente tabla. Los valores nominales se expresan en amperios eficaces simétricos.

Seleccione un valor nominal de corriente de fallo para el SSD que cubra la corriente de fallo disponible. Para obtener más información sobre el dimensionamiento en función de la corriente de fallo disponible, consulte nuestro artículo web: «Determinación de la corriente de fallo de CA».

Valores nominales de corriente de fallo de CA (Amperios CA-RMS simétricos)

Ciclos	Modelo de 1,2 kA	Modelo 2kA	Modelo de 3,7 kA	Modelo 5ka
1	2,100	5,300	6,500	8,800
3	1,600	4,500	5,000	6,800
10	1,400	3,700	4,200	5,700
30	1,200	2,000	3,700	5,000

 

Capacidad de resistencia a corrientes de impulso

La capacidad de resistencia a la corriente de impulso no debe confundirse con la capacidad de resistencia a la corriente de fallo de CA. La forma de onda de un rayo es muy diferente, con un tiempo de subida más rápido, una duración más corta y mucha menos energía que la forma de onda de una corriente de CA con el mismo pico de corriente. Las capacidades de resistencia a la corriente de rayo se determinan sometiendo al dispositivo de protección contra sobretensiones a una corriente de rayo representativa en un laboratorio de ensayos de alta potencia. Las formas de onda más utilizadas son la de 8 x 20 microsegundos y la de 4 x 10 microsegundos. El primer número representa el tiempo que tarda el impulso de rayo en alcanzar su valor de cresta y el segundo número representa el tiempo que tarda la corriente en descender hasta la mitad de su valor de cresta. Consulte la tabla siguiente para ver los modelos.

Capacidad de resistencia a corrientes de impulso

Modelo	Valoración	Forma de onda
1,2 kA	100 kA de pico	8 × 20
2 kA	100 kA de pico	8 × 20
3,7 kA	100 kA de pico	8 × 20
5kA	100 kA de pico	8 × 20
5kA	50 kA de pico	10 × 350

Si así lo exigen las normas internacionales, se ofrece una clasificación opcional de clase N (resistencia a la corriente de rayo de clase N según la norma IEC 62561-3:2017) de 50 kA de pico, 10 × 350 microsegundos. Esta opción también cumple o supera la clasificación estándar de Dairyland de 100 kA, 8 × 20 microsegundos.

Características del producto

Diseño de estado sólido
El SSD utiliza componentes de estado sólido de probada eficacia que ofrecen una respuesta instantánea al voltaje, lo que permite activar inmediatamente la limitación de voltaje cuando este intenta superar el nivel de bloqueo seleccionado.

a prueba de fallos Una característica de seguridad importante del SSD es que, si se ve sometido a una corriente de fallo de CA o a una corriente de impulso de rayo que provoque un fallo, este se producirá en modo de cortocircuito. En modo de cortocircuito, el SSD soportará la corriente de fallo nominal o la corriente de impulso de rayo y seguirá proporcionando una vía de puesta a tierra (o de conducción) eficaz.

Disposición de los terminales
El SSD viene de serie con los terminales dispuestos perpendicularmente al soporte de montaje y se identifica con una «-R» al final del número de modelo. Como opción, el SSD también está disponible con los terminales paralelos al soporte de montaje para su instalación con pernos soldados y la tuerca de acoplamiento hexagonal. Esta opción se selecciona omitiendo la «-R» del número de catálogo. Consulte los planos esquemáticos del SSD para obtener más información.

Carcasa
El SSD viene en una carcasa moldeada no metálica con clasificación IP68 (hasta 2 m de profundidad) y es apto para uso en interiores o exteriores, tanto en aplicaciones sumergibles como no sumergibles. Consulte los planos esquemáticos del SSD para conocer las dimensiones. El SSD no debe instalarse de forma que pueda quedar sumergido en condiciones de congelación.

Polaridad/Conexión eléctrica
Los terminales del SSD están marcados para indicar la polaridad. El terminal negativo debe conectarse a la estructura más negativa, o a la estructura a la que se aplica la protección catódica, mientras que el terminal positivo debe conectarse a la estructura conectada a tierra o más positiva.

Número de operaciones
El número de veces que el SSD puede someterse a su corriente nominal de rayo o de fallo de CA es prácticamente ilimitado, siempre que las operaciones no sean inmediatamente repetitivas.

Pruebas de campo y mantenimiento
El SSD se puede someter a pruebas de campo con un multímetro de CA/CC y un amperímetro de CA de pinza. Los procedimientos de prueba se incluyen en las instrucciones de instalación. El SSD no requiere ningún tipo de mantenimiento.

Requisitos energéticos
Ninguno. El dispositivo es totalmente pasivo.

Opciones de montaje
El SSD se suministrará con el soporte que se muestra en los esquemas para su montaje de uso general. Este soporte no se incluirá si el SSD se solicita con uno de los kits de montaje con brida, ya que no será necesario.

Información para pedidos