Proteção contra sobretensões

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dossier sobre manutenção de instalaçþes elÊtricas e armazenamento de energia

proteção contra sobretensþes Jaime Cabrera Martínez, % # ) # J K E">"

Valores mĂĄximos (dimensionado)

INTRODUĂ‡ĂƒO

tiplas lesþes e inutilizar por completo um sistema de controlo, provocando enormes danos materiais. A aplicação de medidas protetoras contra sobretensþes garante a funcionalidade e disponibilidade das instalaçþes de produção, infraestruturas e instalaçþes de processos. Os regulamentos em vigor indicam como devem ser protegidos os edifícios e as instalaçþes perante este tipo de fenómenos, de forma a garantir a segurança das pessoas e dos equipamentos elÊtricos e eletrónicos.

DEFINIĂ‡ĂƒO, CAUSAS E TIPOS DE SOBRETENSĂ•ES Uma sobretensĂŁo ĂŠ qualquer tensĂŁo superior ao valor nominal da rede. As sobretensĂľes dividem-se em dois tipos: SobretensĂľes permanentes: a sobretensĂŁo tem uma duração su SobretensĂľes transitĂłrias: a sobretensĂŁo tem uma duração infe ! " As principais causas de sobretensĂľes permanentes sĂŁo a rutura do neutro ou problemas na rede de distribuição que provoquem um for # # $ % & # ' & # ( # #) $ * # # * + / comutação de cargas (switching) em centrais e equipamentos elĂŠtricos, e acoplamentos de outros cabos de potĂŞncia adjacentes. 2 # * # & # $ # ca opção passa por desligar a instalação atĂŠ que a tensĂŁo recupere os nĂ­veis normais, ao passo que para contrabalançar os efeitos de uma sobretensĂŁo transitĂłria devem ser instalados mecanismos e dispositivos de proteção contra sobretensĂľes que, ao detetar a sobretensĂŁo, derivem a terra da potĂŞncia desta, evitando que seja introduzida na instalação.

REGULAMENTO 3 # 4 678; * # # #< % < =$ # =( # " > suas diferentes secçþes são: 4 678; ? @ 2 # =$ # @ 2 4 678; ? 8@ 2 # =$ # @ B #$ 4 678; ? ;@ 2 # =$ # @ 2 # =$ # # # pessoas; 4 678; ? D@ 2 # =$ # @ E # # # ) cos em estruturas. A anålise dos riscos deve ser efetuada por um especialista em proteção contra raios e sobretensþes, e a partir de critÊrios como a frequên F =$ G * # & & # danos, entre outros, que determinam o nível de proteção contra raios que deve ser respeitada. H # < # # *

G com um dos quatro níveis de proteção contra raios (LPL). Dependendo do nível de LPL devem ser concebidos sistemas de proteção que suportem um valor måximo do raio e de forma que atraiam e intercetem " # ' # $ # @ www.oelectricista.pt o electricista 59

LPL

Valor mĂĄximo 6 # M

Probabilidade !N <F

4

8 Q>

RRT

44

Q>

RWT

444

Q>

RXT

4N

Q>

RXT

Valores mínimos (interceção) LPL

Valor mĂ­nimo 6 # M

Probabilidade N

Raio * Rolante

4

; Q>

RRT

20 m

44

Q>

RXT

30 m

444

Q>

R T

D

4N

7 Q>

WDT

60 m

1¯YHLV GH SURWHŠ¼R FRQWUD UDLRV /3/

Para conseguir a proteção requerida são necessårios dois tipos de medidas: Medidas externas e estruturais: aquelas que protegem contra as descargas diretas e indiretas de raios e que são necessårias para a proteção física das pessoas; Medidas internas contra sobretensþes: fazem parte da instalação interna e protegem os equipamentos e instalaçþes elÊtricas contra descargas.

MEDIDAS EXTERNAS > F# # # $ & G um especialista em sobretensĂľes e pelo responsĂĄvel pelo edifĂ­cio + # # / < # 4 678; ) # =$ # " # didas incluem os seguintes pontos: 4 # =$ # Ă&#x2020; PĂĄra-raios; 4 # =$ Ă&#x2020; > =$ # < _ =$ ` # h =$ ` # Ă&#x2020; Ponto onde se descarga a sobretensĂŁo captada pelo raio; 4 # Ă&#x2020; k # =$ # ' # teriores e os indivĂ­duos; 6 =$ # Ă&#x2020; B # ' # "

MEDIDAS INTERNAS CONTRA SOBRETENSĂ&#x2022;ES Depois de se ter concebido de forma correta e instalado um sistema de proteção externo contra sobretensĂľes, este sistema nĂŁo consegue evitar por completo os efeitos das descargas de raio nas instalaçþes # " * # ' & # ( (como o switching # # # / G # lação elĂŠtrica, eletrĂłnica e de telecomunicaçþes, e nĂŁo estar totalmente # # F# " # ( & ` # =$ de um sistema interno de proteção contra raios e sobretensĂľes.

PROTETORES DE SOBRETENSĂ&#x192;O Os equipamentos de proteção contra sobretensĂľes transitĂłrios sĂŁo dispositivos que se encarregam de â&#x20AC;&#x153;pĂ´r em derivaçãoâ&#x20AC;?, criando um

dossier sobre manutenção de instalaçþes elÊtricas e armazenamento de energia garantindo uma proteção completa, alÊm das três etapas de proteção. 2

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comunicaçþes, uma vez que estes podem causar interferências e gerar sobretensþes por acoplamento; Ê necessårio separar os cabos de entrada e de saída do protetor porque se isso não acontecer a sobretensão da entrada podia acoplar-se sobre o cabo de saída, inutilizando a função do protetor; ! " 3 & % ção de equipamentos indicados para o efeito; 4 *# )56 ! 7 vez que os componentes destes circuitos tambÊm estão suscetí " ! 8 $

Figura 3. 3URWHWRU GH LQVWUXPHQWDŠ¼R H FRQWUROR 7LSR ' & H &

! " ! # # $ ! % & " ' co ponto, ao passo que nos restantes necessita de estar isolada atravÊs ! !( $ ) # & * incumprir com a equipotencialidade e ao ter diferentes terras interconetadas entre si, seriam produzidas correntes de baixa frequência que pode & # $ Por isso encontramos duas versþes dos protetores para a instrumentação e controlo, uma com terra direta e outra com terra indireta (ou Floating Ground /0 $ 1 ! ' /0$ Outros fatores importantes quando se instalam protetores de sobretensão em circuitos de instrumentação e controlo são os seguintes: 2 Ê necessårio separar cabos de potência dos cabos de dados e

3URWHWRU FRP WHUUD GLUHWD versus 3URWHWRU FRP WHUUD LQGLUHWD )*

CONCLUSĂ&#x2022;ES ! & ( 8 ! ! $ 9 & saber que tipo de dispositivos devem ser utilizados, qual a sua dimensĂŁo, onde devem ser colocados e quais os critĂŠrios de instalação que devem seguir para garantir o nĂ­vel de proteção requerido e desta forma ! 3 $

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