Elétrico redes são de baixa frequência e, como resultado, a propagação da onda de tensão é instantâneo em relação à frequência do fenômeno: em qualquer ponto de um condutor, a tensão instantânea é a mesma.
A onda relâmpago é uma onda de alta frequência fenômeno (várias centenas de kHz a MHz):
1. O onda de raio se propaga ao longo de um condutor a uma certa velocidade em relação a a frequência do fenômeno. Como resultado, a qualquer momento, a tensão não tem o mesmo valor em todos os pontos do meio (ver Fig. 1).
Figura 1 – Propagação de uma onda de raio em um condutor
1. A mudança de meio cria um fenômeno de propagação e/ou reflexão do onda dependendo de:
2.1 o diferença de impedância entre os dois meios;
2.2 o frequência da onda progressiva (inclinação do tempo de subida no caso de um pulso);
2.3 o comprimento do meio.
No caso de reflexão total em em particular, o valor da tensão pode duplicar.
Exemplo: caso de proteção por um SPD
Modelagem do fenômeno aplicado a uma onda de raio e testes em laboratório mostraram que uma carga alimentada por 30 m de cabo protegido a montante por um SPD na tensão Up sustenta, devido a fenômenos de reflexão, uma tensão máxima de 2 x Up (ver Fig. 2). Esta onda de tensão não é energética.
Figura 2 – Reflexão de uma onda de raio em a terminação de um cabo
Ação corretiva
De os três fatores (diferença de impedância, frequência, distância), o único que pode realmente ser controlado é o comprimento do cabo entre o SPD e o carga a ser protegida. Quanto maior for esse comprimento, maior será a reflexão.
Geralmente para as frentes de sobretensão enfrentadas num edifício, os fenómenos de reflexão são significativo a partir de 10 m e pode dobrar a tensão a partir de 30 m (ver Fig. 3).
Isto é necessário instalar um segundo SPD em proteção fina se o comprimento do cabo exceda 10 m entre o SPD de entrada e o equipamento a ser protegido.
Fig. 3 – Tensão máxima na extremidade do
o cabo de acordo com seu comprimento até uma frente de tensão incidente =4kV/us
