...

Dispositivo de proteção contra surtos: diagrama de aplicação e instalação

O artigo descreve um dispositivo de proteção contra surtos - como quedas de tensão e curtos-circuitos -, destacando seus pontos fortes: imediata detecção de irregularidades, facilidade de instalação, manutenção mínima e adaptabilidade a diferentes circuitos. Ele oferece proteção eficaz para a segurança elétrica de todas as instalações.

Se sua casa tem muitos eletrodomésticos caros, é melhor cuidar da organização da proteção abrangente da rede elétrica. Neste artigo, vamos falar sobre os dispositivos de proteção contra surtos, por que eles são necessários, o que são e como são instalados.

Dispositivo de proteção contra surtos: diagrama de aplicação e instalação

A natureza dos surtos de tensão e seus efeitos na tecnologia

Desde a infância, muitas pessoas estão familiarizadas com a confusão de desconectar eletrodomésticos da rede ao primeiro sinal de uma tempestade iminente. Hoje, o equipamento elétrico das redes urbanas se sofisticou, razão pela qual muitos negligenciam os dispositivos básicos de proteção. Ao mesmo tempo, o problema não desapareceu completamente, os eletrodomésticos, especialmente em residências, ainda estão em risco..

A natureza da ocorrência de sobretensões de impulso (IP) pode ser natural e provocada pelo homem. No primeiro caso, o IP surge devido à queda de raios em linhas aéreas, e a distância entre o ponto de impacto e os consumidores em risco pode chegar a vários quilômetros. Uma batida também é possível em antenas de rádio e pára-raios conectados ao circuito de aterramento principal, neste caso aparece sobretensão induzida na rede doméstica.

Dispositivo de proteção contra surtos: diagrama de aplicação e instalação 1 – raio remoto em linhas de transmissão; 2 – consumidores; 3 – loop de terra; 4 – fechar relâmpago em linhas de força; 5 – direcione a queda de um raio em um para-raios

Os IP feitos pelo homem são imprevisíveis, eles surgem como resultado de sobrecargas de comutação no transformador e nas subestações de distribuição. Com um aumento assimétrico na potência (apenas em uma fase), um pico de tensão acentuado é possível, é quase impossível prever isso.

As tensões de impulso são muito curtas no tempo (menos de 0,006 s), aparecem na rede de forma sistemática e na maioria das vezes passam despercebidas pelo observador. Os eletrodomésticos são projetados para suportar sobretensões de até 1000 V, que aparecem com mais frequência. A uma tensão mais elevada, é garantida a falha das fontes de alimentação, a quebra do isolamento na cablagem da casa também é possível, o que conduz a vários curtos-circuitos e incêndio.

Como funciona o SPD e como funciona

O SPD, dependendo da classe de proteção, pode ter um dispositivo semicondutor em varistores, ou ter um para-contato. No modo normal, o SPD opera em modo de bypass, a corrente dentro dele flui através do shunt condutor. O shunt é conectado ao aterramento de proteção por meio de um varistor ou dois eletrodos com uma lacuna estritamente regulada.

Dispositivo de proteção contra surtos: diagrama de aplicação e instalação

Com um salto de tensão, mesmo muito curto, a corrente passa por esses elementos e se espalha ao longo do solo ou é compensada por uma queda brusca de resistência na malha de fase zero (curto-circuito). Após a estabilização da tensão, o pára-raios perde sua capacidade e o dispositivo volta a funcionar no modo normal..

Dispositivo de proteção contra surtos: diagrama de aplicação e instalação

Assim, o SPD fecha o circuito por um tempo para que o excesso de tensão possa ser convertido em energia térmica. Ao mesmo tempo, correntes significativas passam pelo dispositivo – de dezenas a centenas de quiloamperes.

Qual é a diferença entre as classes de proteção

Dependendo das causas do IP, duas características da onda de sobretensão são distinguidas: 8/20 e 10/350 microssegundos. O primeiro dígito é o tempo que leva para o MT atingir seu valor máximo, o segundo é o tempo que leva para o MT cair para os valores nominais. Como você pode ver, o segundo tipo de sobretensão é mais perigoso..

Os dispositivos Classe I são projetados para proteção contra fonte de alimentação com uma característica de 10/350 μs, que ocorre mais frequentemente durante uma descarga elétrica em uma linha de transmissão de energia mais próxima de 1500 m do consumidor. Os dispositivos são capazes de passar uma corrente de 25 a 100 kA por um curto período, quase todos os dispositivos classe I são baseados em pára-raios.

Os SPDs Classe II são projetados para compensar fontes de alimentação com uma característica de 8/20 μs, os valores de corrente de pico neles variam de 10 a 40 kA.

A classe de proteção III é projetada para compensar sobretensões com correntes inferiores a 10 kA com uma característica de fonte de alimentação de 8/20 μs. Dispositivos de classe de proteção II e III são baseados em elementos semicondutores.

Dispositivo de proteção contra surtos: diagrama de aplicação e instalação

Pode parecer que basta instalar apenas dispositivos Classe I, por serem os mais potentes, mas não é assim. O problema é que quanto maior o limite inferior da corrente de saída, menos sensível é o SPD. Em outras palavras: com valores curtos e relativamente baixos da fonte de alimentação, um SPD potente pode não funcionar, e um mais sensível não aguentará correntes dessa magnitude..

Dispositivos com classe de proteção III são projetados para eliminar a fonte de alimentação mais baixa – apenas alguns milhares de volts. São completamente semelhantes em características aos dispositivos de proteção instalados pelos fabricantes em fontes de alimentação para eletrodomésticos. Com uma instalação redundante, eles são os primeiros a assumir a carga e impedir o funcionamento de SPDs em dispositivos cujo recurso é limitado a 20-30 ciclos.

Há necessidade de um SPD, avaliação de risco

Uma lista completa de requisitos para a organização da proteção contra fornecimento de energia está prevista na IEC 61643-21, sendo possível determinar a instalação obrigatória de acordo com a norma IEC 62305-2, segundo a qual é estabelecida uma avaliação específica do grau de risco de queda de raio e as consequências por ele causadas.

Dispositivo de proteção contra surtos: diagrama de aplicação e instalação

Em geral, para fornecimento de energia de linhas de transmissão aéreas, a instalação de SPDs classe I é quase sempre preferível, a menos que um conjunto de medidas tenha sido tomado para reduzir o impacto de tempestades no modo de fornecimento de energia: aterramento de suportes, PEN-condutor e elementos de metal de suporte, um pára-raios com um loop de aterramento separado, instalação sistemas de equalização potencial.

Uma maneira mais fácil de avaliar o risco é comparar o custo de aparelhos desprotegidos e dispositivos de segurança. Mesmo em edifícios de vários andares, onde as sobretensões são muito baixas com uma característica 8/20, o risco de quebra do isolamento ou falha dos dispositivos é bastante alto..

Instalação de dispositivos no quadro de distribuição principal

A maioria dos SPDs são modulares e podem ser instalados em um trilho DIN de 35 mm. O único requisito é que a blindagem para instalar o SPD deve ter uma caixa de metal com uma conexão obrigatória para o condutor de proteção.

Dispositivo de proteção contra surtos: diagrama de aplicação e instalação

Ao escolher um SPD, além das características básicas de desempenho, você também deve levar em consideração a corrente nominal de operação em modo bypass, que deve corresponder à carga em sua rede. Outro parâmetro é a tensão limite máxima, ela não deve ser inferior ao valor mais alto no quadro das flutuações diárias.

Os SPDs são conectados em série a uma rede de alimentação monofásica ou trifásica, respectivamente, por meio de um disjuntor de dois e quatro pólos. A sua instalação é necessária em caso de soldadura dos eléctrodos de centelha ou avaria do varistor, o que provoca um curto-circuito permanente. As fases e um condutor de proteção são conectados aos terminais superiores do SPD, aos terminais inferiores – zero.

Dispositivo de proteção contra surtos: diagrama de aplicação e instalação Exemplo de conexão SPD: 1 – entrada; 2 – interruptor automático; 3 – SPD; 4 – barramento de aterramento; 5 – loop de terra; 6 – medidor de eletricidade; 7 – máquina diferencial; 8 – para as máquinas dos consumidores

Ao instalar vários dispositivos de proteção com diferentes classes de proteção, eles devem ser coordenados por meio de reatâncias especiais conectadas em série com o SPD. Dispositivos de proteção são integrados ao circuito em classes crescentes. Sem coordenação, SPDs mais sensíveis assumirão a carga principal e falharão mais cedo..

A instalação de reatores pode ser evitada se o comprimento do cabo entre os dispositivos for superior a 10 metros. Por este motivo, os SPDs classe I são montados na fachada antes mesmo do medidor, protegendo a unidade de medição de sobretensão, e a segunda e terceira classes são instaladas, respectivamente, nas proteções ASU e piso / grupo.

Avalie este artigo
( Ainda sem avaliações )
Paul Conselheiro

Olá! Meu nome é Paul Conselheiro, e sou o autor deste sítio Web de artigos sobre renovação e construção de casas. Desde muito jovem, sempre me interessei pela arquitetura e pelo design de interiores. A ideia de transformar espaços e criar ambientes acolhedores sempre me fascinou. Leia mais

As melhores recomendações de especialistas
Comments: 2
  1. Rafaela Lima

    Olá! Gostaria de obter informações mais detalhadas sobre o diagrama de aplicação e instalação do dispositivo de proteção contra surtos. Você pode me fornecer algumas orientações sobre como instalar e usar corretamente esse dispositivo? Agradeço antecipadamente pela sua ajuda!

    Responder
    1. Sérgio

      Claro! O dispositivo de proteção contra surtos é fundamental para proteger equipamentos eletrônicos de danos causados por picos de energia. Para instalar corretamente, siga as instruções do fabricante e certifique-se de conectá-lo antes da fonte de energia principal. Certifique-se de que esteja ligado corretamente e funcionando adequadamente. Em caso de dúvidas, consulte um profissional especializado em instalações elétricas. Lembre-se de verificar periodicamente seu funcionamento para garantir a proteção dos seus equipamentos. Espero que essas informações sejam úteis. Se precisar de mais detalhes, não hesite em perguntar. Agradeço pelo seu interesse e não hesite em contatar-me se necessário.

      Responder
Adicione comentários