O dispositivo de protecção contra sobretensões (SPD) é um componente do sistema de protecção da instalação eléctrica.

Este dispositivo é ligado em paralelo no circuito de alimentação das cargas que deve proteger (ver Fig. J17).

Este é o tipo de protecção contra sobrevoltagem mais utilizado e mais eficiente.

Há anos que os cientistas realizam importantes estudos sobre as características e os efeitos dos raios e desenvolvem produtos tecnológicos em conformidade.Os testes destes produtos podem também ser realizados através da simulação de um raio neste contexto..

Tipos de ondas de raios:

O raio pode ser estudado em dois comprimentos de onda diferentes.

1- Relâmpago direto 10 / 350 μs:

As correntes de impulso em uma forma de onda de 10/350 μs ocorrem em raios diretos.

Hoje, os materiais do Sistema Externo de Proteção contra Raios e os elementos do circuito do Tipo 1 / Classe I do tipo Surge Arrester são testados de acordo com esses critérios de acordo com os padrões.

2. Relâmpago e tensões de comutação numa área remota 8 / 20μs:

Os raios atingem um local distante e ocorrem correntes de impulso com tensões de comutação de 8/20 μs.

O teor energético deste pulso é significativamente inferior à onda de corrente de pulso da corrente de teste de raio de 10/350 μs.Os elementos do circuito protetor contra sobretensões do tipo 2 / classe II e do tipo 3 / classe III são testados de acordo com estes critérios de acordo com as normas.

Normas

Algumas normas frequentemente listadas incluem:

• IEC 61643-11 Dispositivos de protecção contra sobretensões de baixa tensão - Parte 11: Dispositivos de protecção contra sobretensões ligados a redes de energia de baixa tensão - Requisitos e métodos de ensaio (substitui a IEC 61643-1)
• IEC 61643-21 Dispositivos de protecção contra sobretensões de baixa tensão - Parte 21: Dispositivos de protecção contra sobretensões ligados a redes de telecomunicações e sinalização - Requisitos de desempenho e métodos de ensaio
• IEC 61643-22 Dispositivos de protecção contra sobretensões de baixa tensão - Parte 22: Dispositivos de protecção contra sobretensões ligados a redes de telecomunicações e de sinalização - Princípios de selecção e aplicação
• EN 61643-11, 61643-21 e 61643-22
• Telcordia Technologies Referência técnica TR-NWT-001011
• ANSI/IEEE C62.xx
• Laboratórios de Seguros (UL) 1449.
• AS/NZS 1768

Cada norma define diferentes características do protetor, vetores de ensaio ou finalidade operacional.

A EN 62305 e a ANSI/IEEE C62.xx definem quais os picos que se pode esperar que um protetor desvie.A IEC só escreve normas e não certifica nenhum produto em particular como atendendo a essas normasAs normas CEI são utilizadas pelos membros do Sistema CB de acordos internacionais para testar e certificar os produtos em conformidade com a segurança.

Além disso, as seguintes normas não são normas para protetores de sobretensão autônomos, mas destinam-se ao ensaio da imunidade à sobretensão em equipamentos elétricos e electrónicos como um todo.São frequentemente usados no projeto e teste de circuitos de proteção contra sobretensões.

• Teste de imunidade à descarga eletrostática IEC 61000-4-2
• IEC 61000-4-4 Ensaio de resistência eléctrica rápida transitória/explosão
• Ensaio de resistência a ondas de choque IEC 61000-4-5

Princípio

O SPD foi concebido para limitar a sobrevoltagem transitória de origem atmosférica e desviar as ondas de corrente para a terra,de modo a limitar a amplitude desta sobrevoltagem a um valor que não seja perigoso para a instalação elétrica e para os equipamentos de comutação e controlo elétricos.

SPD elimina a sobrevoltagem

• Em modo comum, entre fase e neutro ou terra;
• Em modo diferencial, entre fase e neutro.

Em caso de sobrevoltagem superior ao limiar de funcionamento, o DSP

• Conduz a energia para a terra, em modo comum;
• Distribui a energia para os outros condutores a corrente, em modo diferencial.

Os três tipos de DOCUP

DSP de tipo 1

Recomenda-se o DOCUP Tipo 1 no caso específico dos edifícios do sector dos serviços e dos edifícios industriais, protegidos por um sistema de protecção contra raios ou por uma jaula de malhas.

Ele protege as instalações elétricas contra os raios diretos e pode descarregar a corrente de retorno dos raios que se espalham do condutor de terra para os condutores da rede.

O SPD de tipo 1 é caracterizado por uma onda de corrente de 10/350 μs.

DSP de tipo 2

O DSP Tipo 2 é o principal sistema de protecção para todas as instalações eléctricas de baixa tensão.previne a propagação da sobrevoltagem nas instalações eléctricas e protege as cargas.

O SPD de tipo 2 é caracterizado por uma onda de corrente de 8/20 μs.

DSP de tipo 3

Estes DSP têm uma baixa capacidade de descarga e devem, por conseguinte, ser obrigatoriamente instalados como complemento dos DSP de tipo 2 e nas proximidades de cargas sensíveis.

O SPD de tipo 3 é caracterizado por uma combinação de ondas de tensão (1,2/50 μs) e ondas de corrente (8/20 μs).

Definição normativa do DOCUP

Fig. J18

De acordo com isto;

Primeiro estágio: os arrestores de ondas de proteção contra raios do tipo 1 / classe 1 / classe B são as unidades de proteção frontal da instalação / estrutura.São elementos de circuito capazes de absorver e amortecer os raios diretos que podem vir de linhas elétricas.

Deve ser instalado no painel principal de distribuição/transformador no interior e/ou no exterior do edifício.

Deve ser capaz de descarregar uma carga de pelo menos 50 kA entre fases neutras de fase e pelo menos 100 kA entre fases neutras de terra.

Segundo estágio: Dispositivos de protecção contra sobretensões de tipo 2 / classe 2 / classe C (surge arrestors) são elementos de circuito utilizados nos painéis secundários e/ou secundários inferiores da instalação/edifício.Em comparação com os detectores de sobretensão de tipo 1 / classe II, a sua força é menor mas a sua sensibilidade é melhor.

Deve ser capaz de descarregar uma carga de pelo menos 10 kA entre fases neutras de fase e pelo menos 25 kA entre fases neutras de terra.

Os elementos de proteção compactos da classe 1 + 2 / classe 1 + 2 / B + C foram utilizados como proteção de segundo nível nos últimos anos.

Deve ter sido testado em forma de onda de 10/350 μSec. Deve ser capaz de descarregar uma carga de pelo menos 40 kA entre fases neutras de fase e pelo menos 100 kA entre fases neutras de terra.

É utilizado no painel elétrico da fonte de alimentação ininterrupta e/ou nos painéis secundários posicionados como um painel principal.

Terceira Fase: Tipo 3 / Classe 3 / Classe D Proteção contra sobrevoltagem súbita Os arrestores de sobretensão são elementos de circuito utilizados em suas linhas para proteger dispositivos eletrônicos sensíveis.

A gama de produtos é bastante ampla, uma vez que pode ser ligada a diferentes dispositivos com diferentes protocolos de ligação / soquetes / portas.

Abaixo estão alguns dos arrestores de surto da classe 3 / classe 3 / classe D para diferentes circuitos / dispositivos.