Você provavelmente já deve ter ouvido que o Brasil é o país que mais sofre com descargas atmosféricas – ou raios, se preferir – no mundo. São 77,8 milhões de ocorrências deste fenômeno ao ano – uma média de 2,5 raios por segundo! Também é de conhecimento comum que estas descargas podem provocar danos a equipamentos elétricos e às instalações elétricas em si. Mas por quê?
Os raios podem produzir uma variação brusca na tensão (“voltagem”) na rede de distribuição elétrica em um curto intervalo de tempo, seja por uma descarga direta – em uma linha de transmissão, por exemplo – ou indireta – pela indução de tensão através do solo. Além disso, manobras na rede (como o “liga-desliga” em subestações de distribuição) e até mesmo máquinas elétricas de grande potência, como motores, podem causar este fenômeno, chamado de surto elétrico.
Figura 1: Surto elétrico [1]
Os aparelhos elétricos residenciais são normalmente projetados para funcionar sob uma tensão de alimentação de 110 ou 220V. Quando submetidos a tensões de milhares de volts, eles podem queimar, principalmente os eletrônicos mais sensíveis.
Diante disso, os Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS’s) têm como objetivo oferecer proteção aos equipamentos elétricos, neutralizando estas sobretensões transitórias, de forma a evitar danos a equipamentos e à instalação e até mesmo evitar incêndios.
Esta proteção é instalada antes – em termos mais técnicos, a montante – da instalação a ser protegida. Na ocorrência do surto de tensão, o DPS começa a conduzir corrente, desviando a anomalia para si, como uma espécie de equipamento de sacrifício. Por isso, é importante verificá-lo periodicamente, uma vez que, ao desviar estas sobretensões, ele pode queimar, tendo que ser trocado.
Figura 2: Exemplos de DPS. Quando estão danificados, apresentam uma sinalização, seja por uma bandeirola vermelha ou até mesmo um LED aceso, que india a necessedidade de troca do dispositivo
Os DPS são divididos em três classes:
-
Classe I: proteção contra surtos elétricos provenientes de descargas atmosféricas diretas, em locais com alta exposição e/ou que sejam dotados de Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas – SPDA;
-
Classe II: proteção contra descargas atmosféricas indiretas (próximas à edificação ou nas linhas de transmissão);
-
Classe III: proteção fina, próxima aos equipamentos ligados à rede.
Figura 3: Exemplo de especificações de um DPS
Vamos entender as especificações de um DPS:
Uc: Máxima tensão de operação contínua;
Nos esquemas TN-C e TN-S, esta tensão máxima não ultrapassa 1,1 vezes o valor da tensão fase-neutro. Um exemplo seria a distribuição 127/220. O valor mínimo a ser utilizado, portanto, seria 127 x 1,1 = 139,7V.
Imáx: Corrente máxima – corrente suportada pelo menos uma vez pelo dispositivo. No caso acima, correntes de 12 kA ou acima serão suportadas apenas uma vez, sendo necessário trocar o DPS em caso de surtos desta magnitude (em alguns, há o indicador de funcionamento);
In: Corrente nominal – valor de pico padronizado em testes, que determina a corrente média que o dispositivo pode suportar sem ser danificado. O DPS é projetado para descarregar esta magnitude de corrente um determinado número de vezes durante sua vida útil;
Up: Nível de proteção – tensão máxima atingida nos terminais do DPS antes que ele atue. Quanto mais sensíveis forem os equipamentos elétricos ligados à rede, menor deverá ser este valor.
Figura 4: Exemplos de nível de proteção para diferentes equipamentos. Adaptado de [4]
Além destas especificações, é fundamental conhecer a configuração da instalação elétrica da edificação, para inserir o dispositivo corretamente.
Figura 5: Tabela dos valores mínimos de Uc, em função do esquema de aterramento. Retirado de [3]
Figura 6: Exemplo de utilização de DPS (Acervo).
Figura 7: Esquemas de conexão do DPS. Retirado de [3]
Apesar de ser um dispositivo relativamente simples, o DPS tem muita importância na proteção das instalações elétricas, e seu dimensionamento incorreto pode torná-las tão vulneráveis quanto se estivesse ausente. Por isso, é fundamental que seja um profissional qualificado que o especifique para uma determinada aplicação.
REFERÊNCIAS
-
CLAMPER. O que é DPS?: Conheça os Dispositivos de Proteção contra Surtos e como eles protegem seus equipamentos contra queimas causadas por raios. 2016. Disponível em:https://www.clamper.com.br/2016/12/16/o-que-e-dps-dispositivos-de-protecao-contra-surtos-eletricos/. Acesso em: 13 jun. 2020
-
WEG.. Dispositivos de Proteção Contra Surtos SPW. Disponível em: https://www.weg.net/catalog/weg/GA/pt/Controls/Supressores-de-Surto/SPW---Protetores-de-surto/Dispositivos-de-Prote%C3%A7%C3%A3o-Contra-Surtos-SPW/p/MKT_WDC_GLOBAL_SURGE_SUPPRESSORS_SPW. Acesso em: 14 jun. 2020.
-
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410: Instalações Elétricas de Baixa Tensão. Versão Corrigida. Rio de Janeiro, 2008.
-
PRESTES, Sergio. DPS: Dispositivo de proteção contra surto de tensão. Disponível em: https://library.e.abb.com/public/18f13a4586db468ea859899cb08d66d2/Artigo_Sergio.pdf. Acesso em: 15 jun. 2020. Acesso em: 15 jun. 2020.
-
SCHNEIDER ELECTRIC (ed.). DPS: dispositivo de proteção contra surtos. Dispositivo de Proteção Contra Surtos. Disponível em:https://www.se.com/br/pt/work/local-content/dps-dispositivo-protecao-contra-surtos/ Acesso em: 13 jun. 2020.
-
LEGRAND.Dispositivos protetores de surto: só eles para aguentar a força de um raio . Só eles para aguentar a força de um raio.. 2017. Disponível em: http://www.legrand.com.br/blog/noticias/referencias/dispositivos-protetores-de-surto. Acesso em: 15 jun. 2020.
