Este artículo presenta casos prácticos de aplicación de tubos de descarga de gas (GDT) en medidores inteligentes, analizando la lógica de selección, el rendimiento en campo y las ventajas de combinarlos con dispositivos TVS. Son adecuados para su uso en zonas propensas a rayos, como el sudeste asiático.
1. Antecedentes del sector y descripción del producto
A medida que la infraestructura de redes inteligentes se expande a nivel mundial, los medidores inteligentes desempeñan un papel fundamental en la medición de energía y la comunicación. Una de las principales amenazas para su fiabilidad a largo plazo es el daño por sobretensión causado por rayos o anomalías en las líneas eléctricas. Los tubos de descarga de gas (GDT) son ideales para la protección primaria contra sobretensiones en medidores inteligentes debido a su alta capacidad de corriente de sobretensión, respuesta rápida y baja corriente de fuga.
2. Escenario de aplicación
En un proyecto nacional de medición inteligente en el sudeste asiático, los medidores inteligentes desplegados con comunicación RS485 a través de largas distancias de cable estaban altamente expuestos a sobretensiones inducidas por rayos. El diseño adoptó GDT de 90 V con tres electrodos como supresor primario de sobretensiones, combinado con diodos TVS para una limitación precisa.
3. Selección de componentes
Modelo seleccionado: SL-GDT60390-3P (modelo de ejemplo)
Los parámetros principales son los siguientes:
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Nombre del Parámetro |
Valor/Rango |
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Tensión de ruptura en CC (CC) |
90 V ±20 % |
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Corriente máxima de entrada (8/20 μs) |
10 kA (única) |
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Valor de capacitancia |
< 1,0 pF |
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Tiempo de respuesta |
< 100 ns |
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Configuración entre polos |
Tres electrodos (ambos extremos comparten la misma tierra) |
El GDT elegido presenta un tiempo de respuesta rápido (<100 ns), lo que le permite derivar sobretensiones elevadas antes de que dañen el microcontrolador o los circuitos de comunicación aguas abajo.
4. Resultados en Campo y Beneficios
Tras la instalación de más de 50.000 medidores inteligentes, los datos de monitoreo durante seis meses mostraron:
5. Aplicaciones Extendidas
Los tubos de descarga de gas no solo se utilizan en medidores inteligentes, sino que también tienen amplia aplicación en los siguientes casos:
6. Resumen de las ventajas del producto
Los GDT proporcionan una protección robusta contra amenazas de sobretensión en sistemas sensibles y de alta velocidad. Su baja capacitancia los hace ideales para líneas de datos, y pueden combinarse fácilmente con componentes TVS o MOV para una protección escalonada.
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