I. Compreender os Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS)
1.1 Definição e princípio de funcionamento
Os Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) protegem o equipamento eletrónico contra surtos de tensão. Estas sobretensões resultam de relâmpagos, comutação de sistemas ou falhas. Embora breves, eles carregam alta energia. Os SPDs fornecem um caminho de baixa impedância que direciona com segurança a corrente de surto para o solo. Os padrões IEC garantem que os SPDs limitem os surtos a níveis seguros - normalmente abaixo de 2.5 kV. Os SPDs de alta qualidade reagem em nanossegundos. Escolha SPDs com base nas necessidades do sistema e nas especificações técnicas. Essa correspondência garante proteção quando é mais importante.
1.2 Principais tipos e aplicações de DPS
Os DPS dividem-se em três tipos:
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SPDs de comutação de tensão adaptam-se a linhas de transmissão de alta tensão. Actuam rapidamente para travar sobretensões fortes.
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SPDs limitadores de tensão adaptam-se a sistemas de baixa tensão. Reduzem as tensões de pico em casas e escritórios.
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DUPs combinados misturam ambas as caraterísticas. Utilize-os em locais como hospitais e centros de dados. Garantem uma reação rápida e proteção.
De acordo com a IEC, é necessário avaliar a sensibilidade do sistema e escolher o SPD correto. Um estudo de caso de um hospital mostrou que os SPDs limitadores de tensão reduzem as falhas relacionadas a surtos em mais de 70%.
II. Determinação das necessidades de proteção
2.1 Avaliação da sensibilidade do sistema
A sensibilidade do sistema depende da tolerância do dispositivo a picos de tensão. Por exemplo, os servidores e os controlos são muito sensíveis. Os motores e a iluminação toleram mais. Os padrões IEEE categorizam essa sensibilidade. Um data center antes de instalar SPDs sofreu milhões em perdas. Você deve avaliar a sensibilidade para escolher o SPD certo.
2.2 Definição dos níveis e normas de proteção
Os níveis de proteção são selecionados com base na norma IEC 61643. Os edifícios residenciais necessitam de níveis mais baixos. Os sistemas críticos necessitam de uma proteção mais elevada. Uma fábrica de produtos químicos que seguiu a norma IEC 61643-11 registou uma queda de 70% nas falhas de equipamento. Além disso, verifique as certificações UL 1449 e EN 61643. Elas confirmam a conformidade regulamentar local.
III. Escolher o DPS correto
3.1 Adequação do DUP às necessidades do sistema
Comece por examinar a sua configuração eléctrica. Para equipamentos sensíveis - como imagiologia hospitalar ou servidores de centros de dados - utilize SPDs com níveis de proteção de baixa tensão (VPL). A IEC 61643-11 recomenda que o VPL permaneça abaixo da janela de tolerância do sistema.
Para ambientes de alta energia, como fábricas de produtos químicos, selecione SPDs com correntes de descarga nominal (In) e máxima (Imax) adequadas. Certifique-se de que Imax cumpre a corrente de pico máxima esperada.
Os DPS exteriores necessitam de um design robusto - à prova de intempéries, resistente à corrosão e ao calor. Isto abrange plataformas offshore ou climas rigorosos.
3.2 Comparação dos tipos de DOCUP
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Tipo 1 (comutação de tensão): Lida com raios diretos. Instalado na entrada de serviço. Em gamas de 10 kA a 120 kA, de acordo com a norma IEC 61643-11.
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Tipo 2 (limitador de tensão): Concebido para proteção interna contra sobretensões. A entrada é tipicamente de 5-40 kA.
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Híbrido/Combinado: Oferece proteção de gama completa. Embora mais caro, poupa tempo de inatividade e manutenção.
Equilibrar o custo e o desempenho para garantir a segurança a longo prazo.
IV. Parâmetros técnicos fundamentais
4.1 Tensão de funcionamento contínuo (Uc)
Uc indica a tensão mais elevada que o SPD pode suportar sem ser ativado. Para sistemas de 230 VAC, escolha Uc pelo menos 10-20% acima da tensão nominal. Os dados da indústria mostram que os SPDs subestimados disparam com mais frequência, aumentando a manutenção. Escolha sabiamente para equilibrar custo e fiabilidade.
4.2 Valores In e Imax
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Corrente de descarga nominal (In): Corrente contínua que o SPD manipula repetidamente.
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Corrente máxima de descarga (Imax): A corrente de surto mais alta que o SPD pode tolerar em um evento.
Por exemplo:
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In = 20 kA suporta picos de tensão típicos.
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Imax = 40 kA pode suportar casos extremos.
A escolha dos valores corretos previne as falhas do equipamento e evita substituições desnecessárias. O adágio de Franklin é válido: "Uma grama de prevenção vale mais que um quilo de cura".
Resumo final (I-IV)
Esta secção do guia abrange:
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Noções básicas de DPS: objetivo e funcionamento.
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Tipos de DUP e onde utilizá-los.
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Avaliação da sensibilidade do sistema e dos níveis de proteção necessários.
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Especificações principais: Uc, In, Imax e seleção de aplicações.
A próxima secção abordará a instalação, manutenção, regulamentação, economia e estudos de caso.
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