Dispositivos de proteção contra surtos (SPD) são usados para
redes de fornecimento de energia elétrica, redes telefônicas e redes de comunicação e
ônibus de controle automático.
O dispositivo de proteção contra surtos (SPD) é um
componente do sistema de proteção da instalação elétrica.
Este dispositivo está conectado em paralelo no
circuito de alimentação das cargas que deve proteger (ver Fig.1). Pode
também ser usado em todos os níveis da rede de fornecimento de energia.
Este é o mais comumente usado e mais
tipo eficiente de proteção contra sobretensão.
Fig.1 – Princípio do sistema de proteção em paralelo
SPD conectado em paralelo tem um alto impedância. Uma vez que a sobretensão transitória aparece no sistema, a impedância do dispositivo diminui, de modo que a corrente de surto é conduzida através do SPD, ignorando o equipamento sensível.
Princípio
O SPD foi projetado para limitar transientes sobretensões de origem atmosférica e desviar ondas de corrente para a terra, de modo a limitar a amplitude desta sobretensão a um valor que não seja perigoso para o instalação elétrica e equipamentos de manobra e controle elétricos.
SPD elimina sobretensões
=em modo comum, entre fase e neutro ou terra;
=em modo diferencial, entre fase e neutro.
No caso de uma sobretensão superior o limite operacional, o SPD
=conduz a energia para a terra, em modo comum;
=distribui a energia para os demais condutores vivos, em diferencial modo.
O três tipos de SPD
Tipo 1 SPD
O SPD Tipo 1 é recomendado no caso específico dos edifícios do setor de serviços e industriais, protegidos por um sistema de proteção contra raios ou uma gaiola de malha.
Protege instalações elétricas contra descargas atmosféricas diretas. Ele pode descarregar a contracorrente de raios se espalhando do condutor de aterramento para os condutores da rede.
O SPD tipo 1 é caracterizado por um 10/350 µs onda atual.
Tipo 2 SPD
O SPD Tipo 2 é a principal proteção sistema para todas as instalações elétricas de baixa tensão. Instalado em cada quadro elétrico, evita a propagação de sobretensões no sistema elétrico instalações e protege as cargas.
O SPD tipo 2 é caracterizado por um 8/20 µs onda atual.
Tipo 3 SPD
Esses SPDs possuem baixa capacidade de descarga. Devem, portanto, ser obrigatoriamente instalados como complemento do SPD Tipo 2 e nas proximidades de cargas sensíveis.
O SPD tipo 3 é caracterizado por um combinação de ondas de tensão (1,2/50 μs) e ondas de corrente (8/20 μs).
SPD definição normativa
Fig.2 – Definição do padrão SPD
Características do SPD
Padrão internacional IEC 61643-11 Edição 1.0 (03/2011) define as características e testes para SPD conectado a baixa sistemas de distribuição de tensão (ver Fig.3).
Fig.3 – Característica tempo/corrente de um SPD com varistor
Comum características
=Uc: Tensão máxima de operação contínua
Esta é a tensão CA ou CC acima da qual o SPD se torna ativo. Este valor é escolhido de acordo com a tensão nominal e o aterramento do sistema arranjo.
=Acima: Nível de proteção de tensão (em In)
Esta é a tensão máxima nos terminais do SPD quando ele está ativo. Esta tensão é alcançada quando a corrente que flui no SPD é igual para dentro. O nível de proteção de tensão escolhido deve estar abaixo do nível de proteção contra sobretensão capacidade de suportar as cargas. No caso de descargas atmosféricas, o a tensão nos terminais do SPD geralmente permanece menor que Up.
=In: Corrente de descarga nominal
Este é o valor de pico de uma corrente de forma de onda de 8/20 µs que o SPD é capaz de descarregar no mínimo 19 vezes.
Por que sou euncriança levadaortante?
Incorresponde a um valor nominal corrente de descarga que um SPD pode suportar pelo menos 19 vezes: um valor mais alto de EUnsignifica uma vida mais longa para o SPD, por isso é altamente recomendável optou por valores superiores ao valor mínimo imposto de 5 kA.
Tipo 1 SPD
=Icriança levada: Corrente de impulso
Este é o valor de pico de uma corrente de forma de onda de 10/350 µs que o O SPD é capaz de descarregar ou descarregar pelo menos uma vez.
Por que Iimp é importante?
A norma IEC 62305 exige um máximo valor de corrente de impulso de 25 kA por pólo para sistema trifásico. Isso significa que para uma rede 3P+N o SPD deve ser capaz de suportar um impulso máximo total corrente de 100kA proveniente da ligação à terra.
=Ifi: Corrente de seguimento de autoextinção
Aplicável apenas à tecnologia de centelhador. Esta é a atual (50 Hz) que o SPD é capaz de interromper sozinho após o flashover. Esse corrente deve ser sempre maior que a corrente de curto-circuito presumida em o ponto de instalação.
Tipo 2 SPD
=Imáx.: Corrente máxima de descarga
Este é o valor de pico de uma corrente de forma de onda de 8/20 µs que o SPD é capaz de descarregar uma vez.
Por que éImáx.criança levadaortante?
Se você comparar 2 SPDs com o mesmo In, mas com eu diferentemáx.: o SPD com maior valor Imax tem maior "margem de segurança" e pode suportar correntes de pico mais altas sem ser danificado.
Tipo 3 SPD
=Uoc: Tensão de circuito aberto aplicada durante ensaios classe III (Tipo 3).
Principais aplicações
=SPD de baixa tensão
Dispositivos muito diferentes, tanto do ponto de vista tecnológico quanto de uso ponto de vista, são designados por este termo. Os SPDs de baixa tensão são modulares para serem facilmente instalado dentro de quadros de distribuição de baixa tensão.
Existem também SPDs adaptáveis a tomadas, mas estes dispositivos possuem baixa capacidade de descarga.
=SPD para redes de comunicação
Esses dispositivos protegem redes telefônicas, redes comutadas e redes de controle automático (barramento) contra sobretensões vindas do exterior (raios) e aqueles internos à rede de alimentação (poluentes equipamento, operação de comutadores, etc.).
Tais SPDs também são instalados em conectores RJ11, RJ45, ... ou integrados em cargas.
