protector contra sobretensiones

El cableado de un edificio añade impedancia eléctrica que limita la corriente de sobretensión que llega a las cargas cuando un transitorio de voltaje se produce en la entrada de servicio (el punto donde el cableado de la compañía eléctrica ingresa a la propiedad). La corriente de sobretensión es menor a mayores distancias de cableado y donde existe mayor impedancia entre la entrada de servicio y la carga. ^{[ 4 ]}

Las cargas de categoría A son aquellas con una longitud de cable superior a 60 pies desde la entrada de servicio hasta la carga. Las cargas de categoría A pueden estar expuestas a6  kV yCorrientes de sobretensión de 0,5  kA . Las cargas de categoría B tienen una longitud de cable de entre 30 y 60 pies desde la entrada de servicio hasta la carga. Las cargas de categoría B pueden estar expuestas a6  kV y3  kA . Las cargas de categoría C están a menos de 30 pies de la entrada de servicio a la carga. Las cargas de categoría C pueden estar expuestas a20  kV y10  kA . ^{[ 5 ]}

Se puede utilizar un cable de extensión en espiral para aumentar la longitud del cable a más de 60 pies y aumentar la impedancia entre la entrada de servicio y la carga. ^{[ 6 ]}

Pararrayos de baja tensión

Aplicación en sistemas de distribución de baja tensión, sustitución de protectores de aparatos eléctricos, bobinados de transformadores de distribución de baja tensión.

pararrayos de distribución

Aplicar en  sistemas de distribución de energía de CA de 3, 6 y 10 kV para proteger transformadores de distribución, cables y equipos de la central eléctrica.

El tipo de estación de parada de válvula común

Se utiliza para proteger los equipos y sistemas de comunicación de la subestación transformadora de 3  a 220 kV. 

Pararrayos de estación con válvula de soplado magnética

Se utiliza para proteger los sistemas de comunicación de 35  a 500  kV, transformadores y otros equipos.

Protección de máquinas rotativas mediante válvula de seguridad magnética

Se utiliza para proteger el aislamiento del generador y del motor de CA.

Válvula de soplado magnética de línea

Se utiliza para proteger  el aislamiento de sistemas de comunicación y equipos de circuitos de 330 kV o superiores.

Pararrayos de corriente continua (CC) o de tipo válvula de soplado

Se utiliza para proteger el aislamiento del sistema de CC de los equipos eléctricos.

pararrayos de protección neutral

Aplicar en la protección del neutro del motor o del transformador.

Supresor de tubo de fibra

Aplicar en los cables de la central eléctrica

Supresor de señal enchufable

Se utiliza en líneas de transmisión de par trenzado para proteger los sistemas de comunicaciones e informáticos.

Pararrayos de alimentador de alta frecuencia

Se utiliza para proteger equipos de microondas, estaciones base móviles, receptores de satélite, etc.

Pararrayos tipo receptáculo

Utilizar para proteger el equipo electrónico terminal.

Supresor de señales

Aplicable a módems, líneas DDN, faxes, teléfonos, circuitos de señales de control de procesos, etc.

bloqueador de red

Aplicar en servidores, estaciones de trabajo, interfaces, etc.

Pararrayos de cable coaxial

Se utiliza en el cable coaxial para proteger el sistema de transmisión y recepción inalámbrica.

También conocido como voltaje de paso , este especifica qué voltaje pico hará que los componentes de protección dentro de un protector contra sobretensiones se cortocircuiten o se sujeten. ^{[ 14 ] [ 15 ]} Un voltaje de sujeción más bajo indica una mejor protección, pero a veces puede resultar en una menor esperanza de vida para la esperanza de vida general del sistema de protección. Los tres niveles más bajos de protección definidos en la clasificación UL son 330, 400 y 500  V. El voltaje de paso estándar para  dispositivos de 120 VCA es de 330 voltios. Un protector con un voltaje de paso más alto dejará pasar un voltaje pico más alto al dispositivo conectado. El diseño del dispositivo conectado determina si este pico de paso causará daños. Los motores y dispositivos mecánicos generalmente no se ven afectados. Algunas piezas electrónicas (especialmente las más antiguas), como cargadores, bombillas LED o CFL y electrodomésticos computarizados, son sensibles, pueden verse comprometidas y ver reducida su vida útil.

Underwriters Laboratories (UL), ^{[ 16 ]} una empresa global e independiente de ciencia de la seguridad, define cómo se puede usar un protector de forma segura. El cumplimiento de UL 1449 es obligatorio en las jurisdicciones que adoptaron el NEC con la 3.ª edición en septiembre de 2009 para aumentar la seguridad en comparación con los productos que cumplen con la 2.ª edición. Una prueba de voltaje límite medido, utilizando una corriente (y energía) seis veces mayor, define una clasificación de protección de voltaje (VPR). Para un protector específico, este voltaje puede ser mayor en comparación con las clasificaciones de voltaje suprimido (SVR) en ediciones anteriores que medían el voltaje de paso con menos corriente. Debido a las características no lineales de los protectores, los voltajes de paso definidos por las pruebas de la 2.ª y la 3.ª edición no son comparables. ^{[ 17 ]} Un protector puede ser más grande para obtener el mismo voltaje de paso durante las pruebas de la 3.ª edición. Por lo tanto, un protector de la 3.ª edición o posterior debería proporcionar una seguridad superior con una mayor esperanza de vida.

La clasificación en julios define cuánta energía puede absorber un protector contra sobretensiones basado en MOV en un solo evento, sin fallar. Los mejores protectores superan los 1000 julios y los 40 000 amperios. Dado que la duración real de un pico es de tan solo unos 10 microsegundos, la energía disipada es baja. Si se supera la clasificación, el MOV se quemará o se fundirá, provocando un cortocircuito permanente. Idealmente, esto activará un fusible y desconectará el MOV protegido y el equipo que protege de la fuente de alimentación eléctrica.

Según la ley de Ohm , el varistor (u otro dispositivo de protección con cableado en paralelo) requiere resistencia en la línea de alimentación para limitar la tensión. Para equipos alimentados por líneas eléctricas de gran diámetro y baja resistencia, se requiere un varistor con una capacidad de protección en julios mayor. Dentro de una vivienda, con cables más delgados y de mayor resistencia, un varistor de menor tamaño es suficiente.

Cada vez que un varistor (MOV) sufre un cortocircuito, su estructura interna se modifica y su tensión umbral disminuye ligeramente. Tras varios picos de tensión, esta puede reducirse lo suficiente como para aproximarse a la tensión de línea, es decir, 120 o 240  VCA. En este punto, el varistor conduce parcialmente, se calienta y, finalmente, falla, a veces provocando una fusión drástica o incluso un incendio. La mayoría de los protectores contra sobretensiones modernos incorporan disyuntores y fusibles térmicos para evitar consecuencias graves. Muchos también cuentan con un indicador LED que muestra si los varistores siguen funcionando.

La clasificación en julios se cita comúnmente para comparar protectores contra sobretensiones basados ​​en MOV. Una sobretensión promedio es de corta duración, de nanosegundos a microsegundos , y la energía de sobretensión modelada experimentalmente puede ser inferior a 100 julios. ^{[ 18 ]} Los protectores contra sobretensiones bien diseñados consideran la resistencia de las líneas que suministran energía, la probabilidad de rayos u otros picos de energía graves, y especifican los MOV en consecuencia.

Según los estándares de prueba de la industria, basados ​​en las suposiciones de IEEE y ANSI , las sobretensiones en las líneas eléctricas dentro de un edificio pueden alcanzar hasta 6000 voltios y 3000 amperios, y suministrar hasta 90 julios de energía, incluidas las sobretensiones de fuentes externas, sin incluir los rayos.

Algunos fabricantes diseñan protectores contra sobretensiones con mayor capacidad en julios conectando varios varistores de óxido metálico (MOV) en paralelo, lo que puede generar una clasificación engañosa. Dado que cada MOV tiene umbrales de voltaje ligeramente diferentes y respuestas no lineales cuando se expone a la misma curva de voltaje, cualquier MOV podría ser más sensible que otros. Esto puede provocar que un MOV del grupo conduzca más corriente (un fenómeno conocido como sobrecarga de corriente ), lo que podría causar un uso excesivo y, finalmente, una falla prematura del componente. Otro problema es que si se coloca un fusible en línea en serie con un grupo de MOV en paralelo como medida de seguridad de desconexión, este se abrirá y desconectará todos los MOV que aún estén funcionando. Indicar la capacidad real en julios como la suma de las capacidades de todos los MOV individuales no refleja con precisión la capacidad total de sujeción.

La capacidad efectiva de absorción de energía de sobretensión de todo el sistema depende de la compatibilidad de los MOV, por lo que generalmente se requiere una reducción de potencia del 20 % o más. Esta limitación se puede gestionar utilizando conjuntos de MOV cuidadosamente seleccionados. ^{[ 19 ] [ 20 ]}

Un fabricante de MOV recomienda usar menos MOV, pero de mayor tamaño (por ejemplo, de 60  mm frente a 40  mm de diámetro), si caben en el dispositivo. Además, se recomienda combinar varios MOV más pequeños y reducir su capacidad nominal. En algunos casos, pueden ser necesarios cuatro  MOV de 40 mm para obtener el mismo resultado que uno de 60  mm. ^{[ 20 ]}

Los protectores contra sobretensiones no actúan instantáneamente; existe un ligero retardo, de unos pocos nanosegundos. Con un tiempo de respuesta más prolongado y dependiendo de la impedancia del sistema, los equipos conectados pueden verse expuestos a parte de la sobretensión. Afortunadamente, las sobretensiones suelen ser mucho más lentas y tardan unos pocos microsegundos en alcanzar su voltaje máximo. Un protector contra sobretensiones con un tiempo de respuesta de nanosegundos se activaría normalmente con la suficiente rapidez como para suprimir la parte más dañina del pico. ^{[ 21 ]}

Por lo tanto, el tiempo de respuesta en pruebas estándar no es una medida útil de la capacidad de un protector contra sobretensiones al comparar dispositivos MOV. Todos los MOV tienen tiempos de respuesta medidos en nanosegundos, mientras que las formas de onda de prueba que se utilizan habitualmente para diseñar y calibrar protectores contra sobretensiones se basan en formas de onda modeladas de sobretensiones medidas en microsegundos. Las tecnologías de respuesta más lenta (en particular, los GDT) pueden tener dificultades para proteger contra picos rápidos. Por consiguiente, los buenos diseños que incorporan tecnologías más lentas pero útiles suelen combinarlas con componentes de acción más rápida para proporcionar una protección más completa. ^{[ 22 ]}

Algunas normas relativas a la protección contra sobretensiones incluyen:

• IEC 61643-11 Dispositivos de protección contra sobretensiones de baja tensión – Parte 11: Dispositivos de protección contra sobretensiones conectados a sistemas de alimentación de baja tensión – Requisitos y métodos de ensayo (sustituye a la norma IEC 61643-1)
• IEC 61643-21 Dispositivos de protección contra sobretensiones de baja tensión – Parte 21: Dispositivos de protección contra sobretensiones conectados a redes de telecomunicaciones y señalización – Requisitos de rendimiento y métodos de ensayo
• IEC 61643-22 Dispositivos de protección contra sobretensiones de baja tensión – Parte 22: Dispositivos de protección contra sobretensiones conectados a redes de telecomunicaciones y señalización – Principios de selección y aplicación
• EN 61643-11 , 61643-21 y 61643-22
• Referencia técnica de Telcordia Technologies TR-NWT-001011
• ANSI / IEEE C62.xx
• Underwriters Laboratories (UL) 1449
• AS/NZS 1768

Cada norma define diferentes características del protector, vectores de prueba o propósitos operativos.

La tercera edición de la norma UL 1449 para SPD supuso una revisión importante de las ediciones anteriores y, además, fue aceptada por primera vez como norma ANSI. ^{[ 23 ]} Una revisión posterior en 2015 incluyó la adición de circuitos de baja tensión para puertos de carga USB y baterías asociadas. ^{[ 24 ] [ 25 ]}

Las normas EN 62305 y ANSI/IEEE C62.xx definen los picos de tensión que se espera que un protector pueda desviar. Las normas EN 61643-11 y 61643-21 especifican tanto el rendimiento como los requisitos de seguridad del producto. En cambio, la IEC solo elabora normas y no certifica que ningún producto en particular cumpla con dichas normas. Las normas IEC son utilizadas por los miembros del Esquema CB de acuerdos internacionales para probar y certificar productos en cuanto a su cumplimiento con las normas de seguridad.

Ninguna de estas normas garantiza que un protector ofrezca la protección adecuada en una aplicación determinada. Cada norma define lo que un protector debería o podría lograr, basándose en pruebas estandarizadas que pueden o no corresponderse con las condiciones presentes en una situación real concreta. Puede ser necesario un análisis de ingeniería especializado para asegurar una protección suficiente, especialmente en situaciones de alto riesgo de rayos.

Las siguientes normas no son para protectores contra sobretensiones independientes, sino que están diseñadas para evaluar la inmunidad a sobretensiones en equipos eléctricos y electrónicos en su conjunto. Por lo tanto, se utilizan con frecuencia en el diseño y las pruebas de circuitos de protección contra sobretensiones.

• Prueba de inmunidad a descargas electrostáticas IEC 61000-4-2
• Prueba de inmunidad a transitorios/ráfagas eléctricas rápidas según IEC 61000-4-4
• Prueba de inmunidad a sobretensiones IEC 61000-4-5

Un varistor de óxido metálico (MOV) consta de un material semiconductor a granel (típicamente óxido de zinc granular sinterizado ) que puede conducir grandes corrientes cuando se le aplica un voltaje superior a su voltaje nominal. ^{[ 29 ]} Los MOV suelen limitar los voltajes a aproximadamente 3 a 4 veces el voltaje normal del circuito desviando la corriente de sobretensión. Se pueden conectar varios MOV en paralelo para aumentar la capacidad de corriente y la esperanza de vida, siempre que sean conjuntos emparejados . ^{[ a ]} ​​.

Los MOV tienen una vida útil finita y se degradan al exponerse a unos pocos transitorios grandes o a muchos transitorios pequeños. ^{[ 30 ] [ 31 ]} Cada vez que un MOV se activa, su tensión umbral disminuye ligeramente. Tras muchos picos, la tensión umbral puede reducirse lo suficiente como para estar cerca de la tensión de protección, ya sea de la red eléctrica o de datos. En este punto, el MOV conduce cada vez con mayor frecuencia, se calienta y finalmente falla. En los circuitos de datos, el canal de datos se cortocircuita y deja de funcionar. En un circuito de potencia, es posible una fusión drástica o incluso un incendio si no está protegido por algún tipo de fusible. ^{[ 32 ]}

Las regletas y protectores de sobretensión modernos incorporan disyuntores y fusibles térmicos para evitar consecuencias graves. Un fusible térmico desconecta el varistor (MOV) cuando se sobrecalienta. Solo se desconecta el varistor, dejando el resto del circuito funcionando, pero sin protección contra sobretensiones. A menudo, un indicador LED muestra si los varistores siguen funcionando. ^{[ 33 ]}

Las regletas de protección contra sobretensiones más antiguas no tenían fusible térmico y dependían del disyuntor de 10 o 15 amperios incluido , que no se disparaba de forma fiable en caso de fallo del MOV. Un MOV defectuoso supone un riesgo de incendio, razón por la cual la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) ^{[ 34 ]} estableció la norma UL1449 en 1986 y sus posteriores revisiones en 1998, 2009 y 2015. La principal preocupación de la NFPA es la protección contra incendios. ^{[ 35 ]}

Un diodo supresor de sobretensiones transitorias (diodo TVS) es un tipo de diodo de avalancha que limita los picos de tensión. Estos componentes ofrecen la acción de limitación más rápida entre los componentes de protección (teóricamente en picosegundos ), pero tienen una capacidad de absorción de energía relativamente baja. Las tensiones se pueden limitar a menos del doble de la tensión de funcionamiento normal. Si no se superan sus valores nominales de absorción de energía, la vida útil de estos diodos es excepcionalmente larga. Si se superan los valores nominales del componente, el diodo puede fallar y convertirse en un cortocircuito permanente, lo que suele interferir con el funcionamiento normal del circuito protegido.

Los diodos TVS se utilizan frecuentemente en circuitos de alta velocidad y bajo consumo, como los empleados en comunicaciones de datos. Estos dispositivos pueden conectarse en serie con otro diodo para proporcionar una baja capacitancia ^{[ 36 ]} , tal como se requiere en los circuitos de comunicación. Un diodo TVS bipolar contiene diodos de avalancha en serie con polaridad inversa para su funcionamiento bipolar.

Un Trisil es un tipo de dispositivo de protección contra sobretensiones de tiristor ( TSPD ), un dispositivo electrónico de estado sólido especializado que se utiliza en circuitos de protección contra sobretensiones. Un SIDACtor es otro tipo de dispositivo de tiristor que se utiliza con fines de protección similares.

Estos dispositivos de la familia de los tiristores presentan características muy similares a las de un descargador de chispa o un GDT, pero operan a mayor velocidad. Están relacionados con los diodos TVS , pero pueden "conmutar" a una tensión de sujeción baja, análoga a la de un descargador de chispa ionizado y conductor. Tras la activación, esta baja tensión de sujeción permite grandes picos de corriente, limitando al mismo tiempo la disipación de calor en el dispositivo.

Un tubo de descarga de gas ( GDT ) es un dispositivo sellado, encerrado en vidrio, que contiene una mezcla de gas especial atrapada entre dos electrodos, la cual conduce corriente eléctrica tras ionizarse por un pico de alto voltaje. ^{[ 37 ]} Los GDT pueden conducir más corriente en proporción a su tamaño físico que otros componentes. Al igual que los MOV, los GDT tienen una vida útil limitada y pueden soportar unos pocos transitorios muy grandes o un mayor número de transitorios más pequeños. El modo de fallo típico se produce cuando el voltaje de activación aumenta tanto que el dispositivo se vuelve ineficaz, aunque las sobretensiones causadas por rayos pueden ocasionalmente provocar un cortocircuito.

Los GDT tardan un tiempo relativamente largo en activarse (más que un rayo , entre 60  y 70  ns), lo que permite que un pico de voltaje elevado pase brevemente antes de que el GDT conduzca una corriente significativa. No es raro que un GDT deje pasar pulsos de 500 V o más con una duración  de 100 ns. 

En algunos casos, se requieren componentes de protección adicionales para evitar daños a la carga protegida, causados ​​por la tensión de paso de alta velocidad que se produce antes de que el GDT comience a funcionar. Las tensiones de activación suelen ser de 400 a 600 voltios para los tubos de gas, y aquellos que cumplen con la norma UL 497 suelen tener altas corrientes de sobretensión, de 5000 a 10 000 amperios (8 x 20 μs). ^{[ 38 ]}

Los GDT crean un cortocircuito efectivo al activarse, de modo que si hay energía eléctrica presente (pico, señal o potencia), el GDT se cortocircuitará. Una vez activado, un GDT continuará conduciendo ( corriente de seguimiento ) hasta que toda la corriente eléctrica disminuya lo suficiente y la descarga de gas se extinga. A diferencia de otros dispositivos de protección de derivación, un GDT, una vez activado, continuará conduciendo a un voltaje menor que el alto voltaje que ionizó inicialmente el gas; este comportamiento se denomina resistencia negativa .

En aplicaciones de CC (y algunas de CA), puede ser necesario un circuito auxiliar adicional para suprimir la corriente residual y evitar que esta destruya el GDT una vez que el pico inicial se haya disipado. Algunos GDT están diseñados para cortocircuitarse deliberadamente a un terminal conectado a tierra cuando se sobrecalientan, activando así un fusible o disyuntor externo. ^{[ 39 ]}

Muchos GDT son sensibles a la luz, ya que la exposición a la luz reduce su voltaje de activación. Por lo tanto, los GDT deben protegerse de la luz o bien utilizarse versiones opacas que sean insensibles a ella.

Los pararrayos de la serie CG2 SN, anteriormente producidos por CP Clare, se anuncian como no radiactivos, y la hoja de datos de esa serie indica que algunos miembros de la serie CG/CG2 (75–470V) son inherentemente radiactivos . ^{[ 40 ]}

Debido a su capacitancia excepcionalmente baja, los GDT se utilizan comúnmente en líneas de alta frecuencia, como las que se emplean en equipos de telecomunicaciones. Gracias a su alta capacidad de manejo de corriente, los GDT también pueden utilizarse para proteger líneas eléctricas, pero es necesario controlar el problema de la corriente residual.

Un descargador de chispa es una de las tecnologías eléctricas de protección más antiguas que aún se encuentran en los circuitos telefónicos, habiendo sido desarrollada en el siglo XIX. Un electrodo de varilla de carbono se mantiene con un aislante a una distancia específica de un segundo electrodo. La dimensión del espacio determina el voltaje al cual saltará una chispa entre las dos partes y hará un cortocircuito a tierra. El espaciado típico para aplicaciones telefónicas en Norteamérica es de 0,076 mm (0,003 pulgadas). ^{[ 41 ]} Los supresores de bloque de carbono son similares a los pararrayos de gas (GDT); pero como los dos electrodos están expuestos al aire, su comportamiento se ve afectado por la atmósfera circundante, especialmente por una mayor humedad . Dado que su funcionamiento produce una chispa abierta, estos dispositivos nunca deben instalarse donde pueda desarrollarse una atmósfera explosiva.

Los inductores, reactores de línea, bobinas de choque y condensadores se utilizan para limitar las corrientes de falla y pueden reducir o prevenir eventos de sobretensión. ^{[ 42 ]} En aplicaciones que limitan las corrientes de falla, los inductores se conocen más comúnmente como reactores de línea eléctricos o bobinas de choque. Los reactores de línea pueden prevenir disparos por sobretensión, aumentar la confiabilidad y la vida útil de los dispositivos de estado sólido y reducir los disparos intempestivos. ^{[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]}

Los paneles de gabinetes de distribución metálica permiten contener las fallas de los dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de forma remota, lejos de los dispositivos digitales y los controladores eléctricos. Los rayos directos y las sobretensiones en los sistemas secundarios pueden causar fallas catastróficas en los SPD. Estas fallas pueden liberar bolas de fuego de fragmentos metálicos y nubes de hollín conductor. Los paneles de distribución impiden que estos peligros alcancen los dispositivos digitales y de control instalados en los paneles de control principales remotos. ^{[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]} Los paneles de gabinetes de distribución se utilizan para paneles de sistemas digitales (alarma contra incendios, control de acceso de seguridad, alimentación limpia de computadoras, etc.). El cableado y los cables que deben protegerse incluyen tanto la fuente de alimentación como cualquier cableado (circuito de señalización, circuito del dispositivo de iniciación, blindajes, etc.) que se extienda más allá del edificio por medios subterráneos, aéreos u otros, como pasarelas, puentes, etc. Además, debe incluir el cableado de dispositivos ubicados en lugares altos como áticos, niveles de techo de estacionamientos, luces de estacionamiento, etc. ^{[ 49 ] [ 50 ]} Después de pasar por los SPD en los gabinetes de distribución, el cableado puede pasar a través de conductos a otros gabinetes remotos, casi adyacentes, que contienen las conexiones de entrada y salida para paneles de sistemas digitales (alarma contra incendios, control de acceso de seguridad, alimentación limpia de computadoras, controladores lógicos programables (PLC), etc.

Utilizada en rutas de transmisión de señales de radiofrecuencia (RF), esta tecnología presenta un stub de cortocircuito sintonizado de un cuarto de longitud de onda que le permite el paso de una banda de frecuencias, pero presenta un cortocircuito para cualquier otra señal, especialmente la CC. Esta banda de paso puede ser de banda estrecha (aproximadamente de ±5% a ±10% de ancho de banda) o de banda ancha (superior a ±25% a ±50% de ancho de banda). Los protectores contra sobretensiones coaxiales de un cuarto de onda tienen terminales coaxiales, compatibles con conectores de cable coaxial comunes (especialmente los tipos N o 7-16 ). Proporcionan la protección más robusta disponible para señales de RF superiores a 400 MHz ; a estas frecuencias, pueden funcionar mucho mejor que las celdas de descarga de gas que se utilizan habitualmente en los protectores contra sobretensiones coaxiales universales/de banda ancha. Los protectores de un cuarto de onda son útiles para aplicaciones de telecomunicaciones , como Wi-Fi a 2,4 o 5 GHz , pero menos útiles para frecuencias de TV/CATV. Dado que un supresor de cuarto de onda cortocircuita la línea para bajas frecuencias, no es compatible con sistemas que envían alimentación de CC para un LNB a través del enlace descendente coaxial.

Estos dispositivos no se clasifican en julios porque funcionan de manera diferente a los supresores mencionados anteriormente y no dependen de materiales que se desgasten inherentemente durante sobretensiones repetidas. Los supresores SM se utilizan principalmente para controlar sobretensiones transitorias en las alimentaciones de energía eléctrica a los dispositivos protegidos. Son esencialmente filtros de paso bajo de alta resistencia conectados de manera que permiten el  paso de voltajes de línea de 50 o 60 Hz a la carga, mientras bloquean y desvían las frecuencias más altas. Este tipo de supresor se diferencia de otros por utilizar bancos de inductores , condensadores y resistencias que suprimen las sobretensiones y la corriente de irrupción en el cable neutro , mientras que otros diseños derivan a tierra. ^{[ 51 ]} Las sobretensiones no se desvían, sino que se suprimen. Los inductores ralentizan la energía. Dado que el inductor en serie con la trayectoria del circuito ralentiza el pico de corriente, la energía máxima de la sobretensión se distribuye en el dominio del tiempo y se absorbe de forma segura y se libera lentamente de un banco de condensadores. ^{[ 52 ]}

Los resultados experimentales muestran que la mayoría de las sobretensiones se producen por debajo de los 100  julios, por lo que es improbable que se superen los parámetros de diseño de los supresores de sobretensión. Estos supresores no presentan riesgo de incendio si la energía absorbida supera los límites de diseño del material dieléctrico de los componentes, ya que la energía de sobretensión también se limita mediante descarga a tierra durante los rayos , dejando una sobretensión residual que a menudo no supera un máximo teórico (como 6000 V a 3000 A con una forma de onda modelada de 8 × 20 microsegundos, según lo especificado por IEEE/ANSI C62.41). Dado que los supresores de sobretensión funcionan tanto con el aumento de corriente como con el aumento de voltaje, pueden operar de forma segura en los entornos de sobretensión más adversos.

La supresión de SM centra su filosofía de protección en la entrada de la fuente de alimentación , pero no ofrece protección contra sobretensiones que aparecen entre la entrada de un dispositivo SM y las líneas de datos , como antenas, conexiones telefónicas o LAN , o múltiples dispositivos de este tipo conectados en cascada y vinculados a los dispositivos principales. Esto se debe a que no desvían la energía de la sobretensión a la línea de tierra. La transmisión de datos requiere que la línea de tierra esté limpia para poder utilizarse como punto de referencia. En esta filosofía de diseño, el dispositivo SM ya protege contra tales eventos antes de la fuente de alimentación. El NIST informa que "enviar las sobretensiones por el desagüe de un conductor de puesta a tierra solo hace que reaparezcan en un microsegundo a unos 200 metros de distancia en algún otro conductor". ^{[ 53 ]} Por lo tanto, la protección en una línea de transmisión de datos solo es necesaria si las sobretensiones se desvían a la línea de tierra.

Los dispositivos SM suelen ser más voluminosos y pesados ​​que los que utilizan otras tecnologías de supresión de sobretensiones. El costo inicial de los filtros SM es mayor, generalmente a partir de 130 USD , pero se puede esperar una larga vida útil si se utilizan correctamente. Los costos de instalación en campo pueden ser más altos, ya que los dispositivos SM se instalan en serie con la alimentación eléctrica, lo que requiere cortar y volver a conectar dicha alimentación.