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DPS para cargadores de vehículos eléctricos: protección ante sobretensiones

DPS para cargadores de vehículos eléctricos: protección ante sobretensiones

La movilidad eléctrica está transformando la infraestructura energética de ciudades, empresas, centros comerciales, edificios y corredores viales. A medida que aumenta el número de vehículos eléctricos, también crece la necesidad de contar con estaciones de recarga confiables, seguras y disponibles.

Una electrolinera concentra equipos electrónicos de potencia, sistemas de control, comunicaciones, protecciones y cargadores sensibles a diferentes perturbaciones eléctricas. Por esta razón, los DPS para cargadores de vehículos eléctricos deben considerarse como un elemento fundamental dentro del diseño de la instalación.

Las sobretensiones transitorias pueden originarse por descargas atmosféricas directas o indirectas, maniobras de la red eléctrica y otros eventos que generan impulsos de tensión capaces de afectar los componentes electrónicos del sistema de carga.

La IEC 61643-11:2025 establece los requisitos y métodos de ensayo para los dispositivos de protección contra sobretensiones conectados a sistemas de baja tensión en corriente alterna.

Vehículos eléctricos estacionados junto a cargadores en una zona de recarga

¿Por qué es importante proteger las electrolineras con DPS?

Una estación de carga no es simplemente un punto donde se conecta un vehículo. Es una infraestructura eléctrica y electrónica que debe mantener condiciones adecuadas de tensión, corriente, comunicación y control durante todo el proceso de carga.

Una sobretensión transitoria puede ingresar por la alimentación eléctrica y propagarse hacia el cargador, afectando fuentes de alimentación, tarjetas electrónicas, sistemas de control, comunicaciones y otros componentes sensibles.

El problema no se limita al costo de reparar o reemplazar un cargador. Una falla también puede generar:

  • Interrupción del servicio de carga.
  • Pérdida de disponibilidad de la electrolinera.
  • Daños en componentes electrónicos.
  • Costos de mantenimiento y reposición.
  • Reclamos de usuarios por indisponibilidad.
  • Reducción de la vida útil de los equipos.
  • En determinadas condiciones, riesgos adicionales para la instalación.

CIRPROTEC señala que las sobretensiones pueden reducir la vida útil de los cargadores y generar una pérdida de continuidad del servicio. Incluso cuando el cargador incorpora una protección interna, esta puede resultar insuficiente para las condiciones particulares de la instalación o ser difícil de sustituir cuando se encuentra integrada dentro del equipo.

Por esta razón, la protección debe analizarse como parte de una estrategia coordinada para toda la infraestructura eléctrica.

¿Qué sobretensiones pueden afectar una electrolinera?

Las electrolineras pueden estar expuestas a sobretensiones transitorias y permanentes. Aunque ambos fenómenos producen un incremento de la tensión, tienen características diferentes y requieren protecciones adecuadas para cada caso.

Sobretensiones transitorias por descargas atmosféricas

Una descarga de rayo directa o cercana puede generar impulsos de tensión y campos electromagnéticos capaces de inducir sobretensiones en los conductores eléctricos y de comunicaciones.

El riesgo puede aumentar en estaciones ubicadas en espacios abiertos, parqueaderos, estaciones de servicio y zonas urbanas o industriales expuestas.

Sobretensiones transitorias por maniobras eléctricas

La conexión y desconexión de cargas, transformadores, motores y otros equipos puede generar perturbaciones transitorias en la red eléctrica.

Aunque estos eventos suelen tener una duración muy corta, pueden alcanzar niveles de tensión capaces de afectar los componentes electrónicos de los sistemas de carga.

Sobretensiones permanentes

Una sobretensión permanente puede estar asociada, por ejemplo, con problemas de conexión o ruptura del neutro en sistemas trifásicos.

Es importante aclarar que un DPS destinado a limitar sobretensiones transitorias no sustituye automáticamente la protección específica contra sobretensiones permanentes. Cuando ambos riesgos deben cubrirse, se requiere una solución combinada o dispositivos debidamente coordinados.

Dentro de las soluciones específicas para movilidad eléctrica de CIRPROTEC existen equipos que contemplan protección tanto frente a sobretensiones transitorias como frente a sobretensiones permanentes.

¿Cómo funciona un DPS para cargadores de vehículos eléctricos?

Un DPS, o dispositivo de protección contra sobretensiones, limita el nivel de tensión que puede llegar a los equipos protegidos y desvía la corriente asociada al transitorio hacia el sistema de puesta a tierra.

Ante un evento de sobretensión, el DPS proporciona un camino controlado para la corriente transitoria, reduciendo la tensión residual que llega a los componentes electrónicos.

La IEC 61643-11:2025 establece que estos dispositivos están destinados a limitar sobretensiones y desviar corrientes de descarga en circuitos de corriente alterna de hasta 1.000 V RMS, bajo las condiciones contempladas por la norma.

En una infraestructura de recarga, el DPS debe formar parte de una estrategia integral de protección que considere:

  • El sistema de puesta a tierra.
  • La protección contra sobrecorriente.
  • La protección diferencial.
  • La coordinación entre dispositivos.
  • Las características de la red eléctrica.
  • La ubicación del cargador.
  • La longitud de los conductores.
  • La exposición a descargas atmosféricas.
  • El tipo y la potencia del cargador.
Esquema de protección para cargadores eléctricos con interruptor diferencial, protección contra sobrecorriente y DPS

Seleccionar un DPS no consiste únicamente en instalar un dispositivo en el tablero. Debe existir una coordinación adecuada con el sistema eléctrico completo y con las condiciones particulares de la estación de carga.

¿Qué tipo de DPS se puede utilizar en una estación de carga?

La selección del tipo de DPS depende de las características de la instalación y del análisis de riesgo.

Elige el DPS eléctrico perfecto: protege tus equipos de forma segura

DPS Tipo 1

Se utiliza principalmente cuando existe riesgo asociado a corrientes de rayo que pueden ingresar directamente a la instalación, especialmente en instalaciones que cuentan con sistemas de protección externa contra el rayo y donde las condiciones de diseño lo requieren.

DPS Tipo 2

Es una solución habitual para la protección de tableros y circuitos de baja tensión frente a sobretensiones transitorias inducidas y de maniobra.

Para aplicaciones de movilidad eléctrica, CIRPROTEC dispone de equipos Tipo 2 y soluciones combinadas Tipo 2+3 destinadas a la protección de puntos de recarga.

DPS Tipo 3

Se utiliza como protección complementaria próxima a los equipos sensibles, especialmente cuando se requiere reducir aún más el nivel de tensión residual.

Soluciones combinadas

Para determinadas aplicaciones pueden utilizarse dispositivos que integran protección contra sobretensiones transitorias y permanentes, además de otras funciones de protección.

Por ejemplo, la gama EV-CHECK ONE de CIRPROTEC integra protección contra sobretensiones transitorias Tipo 2+3 y protección contra sobretensiones permanentes en una solución compacta y precableada.

Criterios para seleccionar el DPS de una electrolinera

Antes de especificar un DPS, es importante analizar las características particulares de la instalación.

  1. Tipo de red: Debe determinarse si la instalación es monofásica o trifásica y cuál es el esquema de conexión utilizado, por ejemplo, TN-S o TT. Esta información permite seleccionar correctamente la configuración del dispositivo de protección.
  2. Tensión de operación: El DPS debe ser compatible con la tensión nominal y con las condiciones reales de operación de la instalación.
  3. Capacidad de descarga: Los parámetros In e Imax, entre otros, permiten caracterizar el comportamiento del DPS frente a las corrientes de descarga.
  4. Nivel de protección: El parámetro Up permite evaluar la tensión residual que puede alcanzar el equipo durante un evento transitorio.
  5. Coordinación de protecciones: Cuando existen varios niveles de protección, los DPS deben estar correctamente coordinados para trabajar de manera efectiva.
  6. Puesta a tierra: Una puesta a tierra adecuada es fundamental para que el sistema de protección pueda conducir correctamente las corrientes asociadas a las sobretensiones.
  7. Ubicación del cargador: No es igual proteger un cargador ubicado en un garaje residencial que una electrolinera de carga rápida instalada en un espacio abierto.

La distancia entre tableros, cargadores y equipos sensibles también debe considerarse durante el diseño de la protección.

Protección DPS, continuidad y mantenimiento de las electrolineras

En una electrolinera, la continuidad del servicio es un factor crítico. Una estación fuera de operación no representa únicamente un equipo averiado: puede impedir que un usuario cargue su vehículo, dejar parcialmente inoperativa una flota eléctrica o generar pérdidas para el operador durante el periodo de indisponibilidad.

Por eso, la protección DPS para movilidad eléctrica debe analizarse desde una perspectiva de disponibilidad y continuidad, además de la protección de los equipos.

Una estrategia adecuada contribuye a reducir la probabilidad de daños ocasionados por perturbaciones eléctricas y puede ayudar a prolongar la vida útil de la infraestructura.

CIRPROTEC destaca tres beneficios asociados a la protección de las instalaciones de recarga:

  • Seguridad de la instalación y del vehículo.
  • Continuidad del servicio.
  • Reducción de los costos de mantenimiento y reposición.

Mantenimiento y protección de cargadores eléctricos

La protección contra sobretensiones no debe considerarse una acción aislada. Debe formar parte de un programa de mantenimiento y protección de cargadores eléctricos.

Se recomienda verificar periódicamente:

  • El estado visual del DPS.
  • Los indicadores de funcionamiento.
  • El estado de las conexiones.
  • El sistema de puesta a tierra.
  • Los tableros de protección.
  • Las protecciones diferenciales.
  • Los conductores y terminales.
  • Las condiciones ambientales.
  • El historial de fallas del cargador.

El mantenimiento preventivo permite detectar oportunamente condiciones que podrían comprometer la continuidad de la estación.

Después de un evento importante de sobretensión o de una descarga atmosférica cercana, también es recomendable realizar una inspección de las protecciones y del sistema eléctrico.

¿Qué puede ocurrir si una electrolinera no está protegida?

Los daños en estaciones de carga por picos de voltaje pueden variar según la magnitud y duración del evento, así como las características de los equipos y de la instalación.

Entre sus posibles efectos se encuentran:

  • Fallas en fuentes de alimentación y electrónica de potencia.
  • Daños en tarjetas electrónicas.
  • Problemas en sistemas de control y comunicación.
  • Interrupciones durante el proceso de carga.
  • Degradación prematura de componentes.
  • Pérdida de disponibilidad del punto de recarga.
  • Mayores costos de diagnóstico, mantenimiento y reposición.

Sin una protección adecuada, la energía transitoria puede alcanzar los componentes sensibles del cargador y generar fallas que afecten la disponibilidad del servicio:

Sobretensión → ingreso al circuito del cargador → estrés o daño de componentes → falla e indisponibilidad.

Cuando existe un DPS adecuadamente seleccionado y coordinado, la secuencia de protección es diferente:

Sobretensión → actuación del DPS → derivación de la corriente transitoria → reducción de la tensión residual → protección de la electrónica.

En instalaciones de alta inversión, como las estaciones de carga rápida, proteger los equipos frente a sobretensiones constituye una decisión de ingeniería orientada a reducir el riesgo operativo y el costo total de propiedad.

Infraestructura de carga de vehículos eléctricos en Colombia

El crecimiento de la movilidad eléctrica está impulsando el desarrollo de nueva infraestructura de carga en Colombia.

Estación de recarga Enel X con varios cargadores para vehículos eléctricos en Colombia

La UPME informó en 2026 sobre la implementación del Sistema de Interoperabilidad para la Electromovilidad (SIEM), orientado a integrar la información de la infraestructura de carga del país bajo estándares comunes y facilitar un ecosistema de movilidad eléctrica más confiable y eficiente.

El marco técnico colombiano también continúa evolucionando. El RETIE vigente fue actualizado mediante la Resolución 40284 de 2026, según el Ministerio de Minas y Energía.

El RETIE contempla requisitos específicos para las instalaciones asociadas a cargadores de vehículos eléctricos. Entre otros aspectos, establece que en las estaciones de carga se debe asegurar que la red de distribución pueda soportar la carga instalable requerida por el cargador y sus elementos de control.

Esto evidencia que el crecimiento de la infraestructura de movilidad eléctrica debe estar acompañado de un diseño eléctrico adecuado, en el que la protección contra sobretensiones tenga un papel relevante.

Una electrolinera segura comienza con una infraestructura eléctrica protegida

La movilidad eléctrica requiere mucho más que instalar cargadores. El crecimiento de las electrolineras exige desarrollar una infraestructura eléctrica capaz de ofrecer seguridad, confiabilidad, continuidad y disponibilidad.

Los DPS desempeñan un papel fundamental dentro de esta estrategia al limitar las sobretensiones transitorias que pueden afectar los equipos electrónicos de los sistemas de carga.

La IEC 60364-7-722:2018 establece requisitos específicos para las instalaciones eléctricas destinadas al suministro de energía a vehículos eléctricos. Por su parte, la IEC 61643-11:2025 establece los requisitos y métodos de ensayo para los dispositivos de protección contra sobretensiones conectados a sistemas de baja tensión en corriente alterna.

Para instalaciones de movilidad eléctrica, CIRPROTEC cuenta con soluciones específicas como EV-CHECK, EV-CHECK ONE y EV-CHECK REC, desarrolladas para proteger los puntos de recarga frente a sobretensiones transitorias y, según la solución seleccionada, frente a sobretensiones permanentes.

Proteger una electrolinera no significa solamente proteger un cargador. También implica cuidar la inversión en infraestructura, reducir el riesgo de interrupciones y contribuir a la continuidad de la movilidad eléctrica.

Protege la continuidad de tu infraestructura de carga

Cada electrolinera requiere una solución acorde con su tipo de red, potencia, ubicación, nivel de exposición y condiciones de instalación.

Conoce las soluciones CIRPROTEC disponibles en Laumayer y recibe acompañamiento para seleccionar la protección adecuada para tu proyecto.

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Preguntas frecuentes

¿Un cargador de vehículo eléctrico necesita un DPS externo?

La necesidad y las características de la protección deben determinarse según el diseño de la instalación, el análisis de riesgo, la exposición a descargas atmosféricas y las recomendaciones del fabricante. La protección interna del cargador puede resultar insuficiente frente a las condiciones particulares de la red o de la instalación.

¿Qué diferencia existe entre un DPS Tipo 1, Tipo 2 y Tipo 3?

El DPS Tipo 1 se utiliza cuando existe riesgo de ingreso de corrientes de rayo; el Tipo 2 protege principalmente frente a sobretensiones inducidas y de maniobra; y el Tipo 3 funciona como protección complementaria próxima a los equipos sensibles.

¿Un DPS protege frente a sobretensiones permanentes?

No todos los DPS incluyen esta función. Los dispositivos destinados a sobretensiones transitorias deben complementarse con una protección específica frente a sobretensiones permanentes cuando el análisis de la instalación determine que este riesgo debe cubrirse.

Existen soluciones combinadas, como EV-CHECK ONE de CIRPROTEC, que integran protección contra sobretensiones transitorias Tipo 2+3 y sobretensiones permanentes.

¿Qué se debe revisar después de una sobretensión?

Es recomendable inspeccionar el estado y los indicadores del DPS, las conexiones, el tablero, la puesta a tierra y las demás protecciones relacionadas. La revisión debe ser realizada por personal competente.

Ahora que sabes todo esto,

¿te animas a vivir esta transformación?

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