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PROTEÇÃO CONTRA SOBRETENSÕES

Este artigo trata da seleção e instalação dos dispositivos de proteção contra sobretensões , conforme estabelecido em 6.3.5 da norma ABNT NBR 5410. São apresentados de forma sucinta os principais aspectos e parâmetros a ser considerados na instalação e especificação de DPS.

LINHAS DE ENERGIA

Quando prevista a instalação de DPS, devem ser levadas em conta as recomendações de 6.3.5.2.1 da norma, para a localização física desses dispositivos, conforme segue :

a)      Quando o objetivo for a proteção contra sobretensões de origem atmosférica transmitidas pela linha externa de alimentação, bem como a proteção contra sobretensões de manobra, os DPS devem ser instalados junto ao ponto de entrada da linha na edificação ou no quadro de distribuição principal ou no quadro de distribuição principal , localizado o mais próximo possível do ponto de entrada;ou

b)      quando o objetivo for a proteção contra sobretensões provocadas  por descargas atmosféricas diretas sobre a edificação ou em suas proximidades, os DPS devem ser instalados no ponto de entrada da linha na edificação.

Os termos “ponto de entrada  “e“ quadro de distribuição principal (QDP) “ estão assim definidos na norma :

TAB. I- Valor mínimo de Uc exigível do DPS, em função do esquema aterramento

 

 

·         Ponto de entrada ( numa edificação ) : ponto em que uma linha externa penetra na edificação ; e

·         Quadro de distribuição principal : primeiro quadro de distribuição principal : primeiro quadro de distribuição após a entrada elétrica na edificação.

Dependendo das características das linhas, existência de condutor neutro e ligação do neutro ao BEP, os DPS poderão ser conectados entre os condutores fase e o PE, entre os condutores fases, neutro e o PE, entre os condutores fases e outro e deste ao PE e também entre condutores vivos ( proteção modo diferencial ).

Os Condutores de ligação dos DPS devem ser o mais curto possível, sem curvas e laços , com baixa impedância, capazes de suportar as correntes envolvidas. Enrolar em espiras as sobras de condutores é uma prática altamente condenável.

Os DPS para proteção de linhas elétricas de energia devem atender à norma internacional IEC 61643-1 e ser especificados por meio das seguintes características , conforme 6.3.5.2.4 da NBR 5410:

a)      Nivel de proteção ( Up) - É o maior valor de tensão apresentado pelo DPS entre seus terminais durante sua atuação , sem que haja danos. É a tensão que ele “deixa passar”. Por exemplo, para a proteção  de equipamentos de utilização alimentados na tensão nomial de 127/220V, categoria II da tabela 31 da norma ( apresentada na edição anterior ), o DPS não devera ter Up maior que 1,5 k V ( proteção em modo comum )

b)      Máxima tensão de operação continua ( Uc) - É o maior valor de tensão que pode ser aplicado ao DPS, em regime continuo, sem que ele atue. É a tensão nominal do DPS. A NBR 5410 estabelece que o valor de Uc deve ser maior do que a tensão nominal de instalação , conforme tabela 49 ( aqui reproduzida como tabela I). Por exemplo,  para DPS ligado entre fase-terra, em esquema de aterramento TN-S , tensão nominal de 157 V, Uc não deve ser inferior a 140V.

c)       Corrente nominal de descarga 9In) - Válida para DPS classe II, refere-se ao valor de crista de corrente com forma de onda 8/20 us, utilizada nos ensaios desse tipo de DPS, e também serve para indicar sua vida útil em função da quantidade de surtos que ele deve suportar com esse valor de In. Estabelece a norma: “ quando o DPS for destinado à proteção contra sobretensões de origem atmosférica transmitida pela linha externa de alimentação e contra sobretensões de manobra, sua corrente nominal de descarga In não deve ser inferior a 5 kA (8/20 us) para cada modo de proteção. Todavia, In não deve ser inferior a 20kA * 8/20 us) em redes trifásicas, ou a 10 kA (8/20 us) em redes monofásicas , quando o DPS for usado entre neutro e PE”

d)      Corrente de impulso (limp ) - Válida para DPS classe I, refere-se ao valor de crista de corrente com forma de onda, usualmente 10/350 us ( mas pode ser com outras formas de onda ), utilizada nos ensaios desse tipo de DPS. Deve-se associar a este valor, a carga carga (Q) em A.s  ( ou Coulomb). Estabelece a norma : “ quando o DPS for destinado à proteção contra sobretensões provocadas por descargas atmosféricas diretas sobre a edificação ou em suas proximidades, sua corrente de impulso limp, deve ser determinada com base na IEC 61312-1 ; se o valor de corrente não puder ser determinado, Limp não deve ser inferior a 12,5 kA para cada modo de proteção. No caso de DPS usado entre neutro e PE, limp também de ver determinada conforme a IEC 61312-1; ou, caso o valor da corrente não possa ser determinado, limp não deve ser  inferior a 50 kA para uma rede trifásica ou 25 kA para uma rede monofásica”

e)      Suportabilidade à corrente  de curto-circuito  - É o valor máximo da corrente de curto -circuito que o DPS PE capaz de interromper, sem dano. Para tanto, é necessário dispor da corrente de curto-circuito presumida (lk) no ponto de instalação do DPS. Por conta do fim de sua vida útil ,ou por defeito interno do DPS, ele pode entrar em curto-circuito permanente ( falta para a terra). Por isso deve ser instalado dispositivo de proteção contra curto-circuito a montante do DPS. Estabelece a norma : “ tendo em vista a possibilidade de falha do DPS, sua suportabilidade a correntes de curto-circuito, já levando em conta a ação do dispositivo de proteção contra sobre-correntes que o integrar ou for especificado pelo fabricante, deve ser igual ou superior à corrente de curto -circuito presumida no ponto em que vier a ser instalado “

f)       Coordenação dos DPS - É necessária quando mais de um tipo de DPS for utilizado em uma instalação elétrica, em função dos níveis de proteção que se deseja prover, de tal forma que os DPS mais sensíveis não sejam danificados por um surto mais elevado do que sua capacidade de escoamento. Estabelece a norma: “ os fabricantes de DPS devem fornecer, em sua documentação , instruções claras e suficientes sobre como obter coordenação entre os DPS disposto ao longo da instalação “.

g)      Indicação do  estado do DPS - “ Quando o DPS, devido à falha ou deficiência , deixa de cumprir sua função de proteção contra sobretensões , esta condição deve ser evidenciada:

·         Por um indicador de estado ; ou

·         Por um dispositivo de proteção à parte.

LINHAS DE SINAL

Os requisitos para localização e conexão dos DPS destinados à proteção das linhas elétricas de sinal que entram ou saem da edificação são :

a)      No caso de linha originaria da rede pública de telefonia, o DPS deve ser localizado no distribuidor geral ( DG) da edificação , situado junto ao BEP ( barramento de equipotencialização principal ) ;

b)      No caso de linha externa originária de outra rede pública - não a de telefonia - , o DPS deve ser localizado junto ao BEP;e

c)       No caso de linha que se dirija a outra edificação ou a construções anexas e, ainda, no caso de linha associada a antena externa ou a estruturas no topo da edificação, o DPS deve localizar-se junto ao BEL ( barramento de equipotencialização local) mais próximo.

Os DPS devem ser conectados entre linha de sinal e a referência de equipotencialização mais próxima. Resumidamente, a seleção  de DPS, exclusivamente para proteção de linhas de telefonia , deve levar em conta as seguintes características :

a)      Ser do tipo curto-circuitante;

b)      A tensão de disparo em corrente continua deve ser de, no máximo, 500 V e , no mínimo , 200 V  ( linha balanceada aterrada ) ou 300 V ( linha flutuante );

c)       A tensão de disparo impulsiva de ser de no máximo 1 k V;

d)      A corrente de disparo impulsiva deve ser de no mínimo 5 kA ( linha com blindagem aterrada ) ou 10 k A ( linha com blindagem não aterrada);

e)      A corrente de descarga em corrente alternada deve ser de no mínimo 10 A; e

f)       Quando a linha for balanceada aterrada, o DPS deve incorporar protetor contra sobrecorrente , com corrente nominal entre 150 mA e 250 mA; quando a linha for flutuante, o DPS pode ou não incorporar tal protetor.

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