O que são dispositivos de proteção contra sobrevolumes e por que são importantes?
Conceito de SPD: Dispositivo de Proteção contra Altas Tensões (SPD) é um aparelho elétrico projetado para proteger circuitos e instalações associadas de danos causados por sobrevoltagem transitória e picos.Eles podem fornecer uma proteção precisa para minimizar o tempo de inatividade do equipamento e garantir um funcionamento suave.
Dispositivos de proteção contra sobretensões, muitas vezes chamados de detectores de sobretensões ou supressores de sobretensões, são projetados para proteger instalações e equipamentos elétricos contra sobrevoltagens transitórias.Estes picos de tensão súbitos podem originar-se de:
- Trâmite (directo ou indirecto)
- Operações de mudança de rede de serviços públicos
- Equipamento grande ligado ou desligado
- Ausências de energia e restauração subsequente
- Acidentes eléctricos
Sem a proteção adequada contra ondas elevadas, esses eventos de tensão transitória podem danificar eletrônicos sensíveis, reduzir a vida útil do equipamento, causar perda de dados e até criar riscos de incêndio.De acordo com estudos da indústria, os surtos de energia causam bilhões de dólares em danos ao equipamento anualmente, tornando a proteção contra surtos um investimento essencial para aplicações residenciais e comerciais.
Quando se trata de proteger seus equipamentos e sistemas elétricos contra surtos de energia, é crucial entender as diferenças entre o Dispositivo de Proteção contra Surtos (DSP) Tipo 1 e Tipo 2.Cada tipo tem uma finalidade específica na hierarquia da protecção eléctrica, e escolher a correta pode significar a diferença entre proteger o seu equipamento valioso ou arriscar danos dispendiosos.
O que é um protetor contra ondas de choque do tipo 1?
Os protetores contra ondas de tipo 1 protegem edifícios residenciais e comerciais contra picos de tensão externos de alta energia, causados principalmente por raios.
Normalmente instalado entre a entrada do serviço de serviços públicos e o painel de distribuição principal,Fornecem uma primeira linha de defesa interceptando ondas de energia antes de entrarem no sistema elétrico do edifício.Este tipo de protetor pode gerir eficazmente as grandes ondas, evitando potenciais danos às infra-estruturas eléctricas e aos equipamentos ligados.
O que é um protetor contra ondas de choque tipo 2?
Os protetores contra sobretensões de tipo 2 protegem os aparelhos e equipamentos eletrónicos sensíveis contra picos de tensão interna e sobretensões que se encontram comumente no sistema elétrico de um edifício.
Instalado em placas de distribuição, este tipo de protetor de sobretensão lida com sobretensões que ocorrem ao mudar cargas elétricas ou contornar defesas externas.Fornece uma segunda linha vital de defesa mitigando os efeitos destas ondas, aumentando assim a segurança geral e a vida útil dos equipamentos elétricos nas instalações.
Diferenças entre o protetor contra sobretensão SPD de tipo 1, tipo 2
1Forma de onda:
Diferentes SPDs são categorizados e classificados com base em formas de onda específicas que simulam a natureza de distúrbios elétricos comuns.Uma forma de onda refere-se à forma e características específicas da tensão transitória ou da onda de corrente que o SPD é projetado para suportar. Diferentes tipos de SPD são testados e classificados em relação a diferentes padrões de forma de onda, que representam diferentes tipos de ondas potenciais.
- 10/350 μs Forma de onda (SPD de tipo 1): apresenta um tempo de subida de 10 microssegundos e uma duração mais prolongada de 350 microssegundos.Dispositivos especializados concebidos para proteger contra os raios diretosO tempo de elevação prolongado reflete o acúmulo mais lento de tensão típico de tais eventos de relâmpagos.
- Forma de onda de 8/20 μs (SPD de tipo 2): Esta forma de onda apresenta um tempo de elevação rápido de 8 microssegundos e uma duração relativamente prolongada de 20 microssegundos.É uma norma para a definição das qualificações dos DSP de tipo 2Os dispositivos são concebidos para proteger contra ondas de alta corrente que podem surgir de atividades como operações de comutação ou raios próximos.A forma de onda replica efetivamente o rápido aumento da tensão associada a esses eventos, orientando a concepção e as expectativas de desempenho dos DOCUP de tipo 2.
2Capacidade de manipulação de energia:
Dois tipos de DSP com diferentes capacidades de gestão de energia, uma vez que são concebidos para funcionar em diferentes cenários de fim de utilização, classificados em função da sua localização e do seu nível de protecção:
- Dispositivo de proteção contra ondas de choque (SPD) de tipo 1, classificado na classe B, que lida eficazmente com as correntes de ondas de choque mais elevadas originadas por raios diretos ou eventos de alta energia intensos,com uma capacidade de manuseio de energia de Iimp (10/350 μs) de 25 kA a 100 kA.
- Dispositivo de protecção contra ondas de choque do tipo 2 (SPD), classificado como classe C, aborda ondas de choque de tamanho médio mais comuns do que o tipo 1, mas ainda suficientemente potente para danificar os aparelhos electrónicos.Com uma capacidade de manipulação de energia que varia de In & Imax (8/20 μs) 20kA a 110kA.
3- Desempenho:
- Os dispositivos de tipo 1 são concebidos para proteger contra ondas externas, incluindo os raios directos, que são raros, mas podem ser muito destrutivos.
- Dispositivos de tipo 2 protegem contra ondas elevadas no interior de um edifício provenientes de grandes aparelhos ligados/desligados, ou contra ondas elevadas externas que passam através de um dispositivo de tipo 1.
O DSP Tipo 1 é melhor do que o Tipo 2?
Um SPD de tipo 1 é geralmente projetado para gerenciar as ondas de alta energia associadas a raios diretos. No entanto, os detectores de tipo 1 sozinhos não protegem completamente o sistema elétrico.Do ponto de vista da capacidade de manipulação de energiaNo entanto, os SPD de tipo 1 enfrentam correntes de ondas mais elevadas, embora possam suportar uma parte significativa da energia.permanece corrente residual que requer a funcionalidade de detectores de sobretensão de tipo 2.
Consider a large concert venue where the main entrance is equipped with sufficient security checks (functions as a type 1 SPD) to prevent any major threats or unauthorized items from entering the venueAo mesmo tempo, no interior da sala de concertos, há pessoal de segurança e verificações adicionais (semelhantes a um SPD de tipo 2) para lidar com questões menores para garantir que o concerto decorra sem problemas.
A escolha entre os DSP de tipo 1 e de tipo 2 depende de factores tais como a localização da instalação e as correntes de energia previstas que precisam de suportar.É importante salientar que nem os DSP de tipo 1 nem os de tipo 2 são inerentemente superioresA sua eficácia depende de requisitos específicos de aplicação.
Posições do tipo 1 e do tipo 2
Os DSP de tipo 1 são concebidos estrategicamente para serem instalados no painel elétrico principal e a sua função principal é lidar com ondas de alta energia originadas externamente.
Será instalado na placa de distribuição primária na origem da instalação elétrica.O dispositivo de protecção contra ondas de choque do tipo 1 é particularmente útil numa zona de alta densidade de relâmpagos, onde o risco de corrente de choque ou mesmo de choque direto é elevado (por exemplo.: edifícios equipados com barras de raio).
O dispositivo de proteção contra sobretensões de tipo 1 (SPD) pode ser amplamente encontrado em várias aplicações, de forma proeminente no painel elétrico principal.
Por outro lado, os DSP de tipo 2 são colocados no nível do sub-panel ou do circuito de ramificação dentro do sistema elétrico e do lado da carga do dispositivo de sobrecorrente do equipamento de serviço,Incluindo os DOCUP localizados no painel da filialSão concebidos para proteger contra ondas localizadas e transientes de energia moderada a elevada que possam ainda representar uma ameaça para equipamentos sensíveis.
Por estarem mais perto do ponto de uso, os SPDs de tipo 2 oferecem uma camada secundária de defesa, impedindo efetivamente que as ondas de transmissão viajem mais para a rede elétrica.
Como escolher o aparelho de proteção adequado?
A selecção da protecção adequada contra sobretensões requer a consideração de vários factores:
1. Avaliação de riscos
- Exposição a raios: as propriedades em zonas propensas a raios devem dar prioridade à protecção do tipo 1
- Valor do equipamento: equipamentos de maior valor justificam uma protecção mais abrangente
- Operações críticas: os sistemas de missão crítica requerem proteção de várias camadas
- Custos de inatividade: considerar o custo de tempo de inatividade potencial devido a danos causados por ondas
2Considerações técnicas
- Tensão do sistema: combinar o SPD com a tensão do seu sistema elétrico
- Corrente de curto-circuito: certifique-se de que o SPD pode lidar com a corrente de falha disponível
- Capacidade de Corrente de Superfluência: As classificações mais elevadas proporcionam uma melhor proteção e uma vida mais longa
- Proteção contra tensão (VPR): menor é melhor para equipamentos sensíveis
- Modos de protecção: L-N, L-G, N-G, L-L (a protecção mais completa inclui todos os modos)
3Estratégia de execução
- SPD de tipo 1 na entrada de serviço para lidar com as explosões mais severas
- DSP de tipo 2 nos painéis de distribuição para proteger os circuitos de ligação
Devo ter ambos os tipos de SPDs?
A decisão de utilizar tanto os DSP de tipo 1 como os de tipo 2 depende de vários factores, nomeadamente do risco de raios na zona, da sensibilidade dos equipamentos electrónicos utilizados,planos orçamentais, e a adesão aos códigos e regulamentos eléctricos locais.
Em situações em que o risco de relâmpago é elevado ou em que se utilizam equipamentos críticos e sensíveis, é frequentemente recomendada a instalação de ambos os tipos de DSP.
Os detectores de sobretensão de tipo 1 devem ser instalados diretamente sob o disjuntor de entrada, especialmente quando há uma lâmpada no telhado do edifício.
Para os locais industriais e comerciais, é indispensável ter ambos os detectores de sobretensão instalados, uma vez que a protecção contra raios para estas áreas densamente populares torna-se mais urgente.A falta de proteção pode não só causar danos ao equipamento e às instalações, mas também colocar em risco a segurança das pessoas..
Consulting with a qualified electrician or electrical engineer is necessary to assessing the specific needs of the electrical system and determining the most effective combination of SPDs for sustained protection.
Melhores práticas de instalação
A instalação adequada é crucial para uma protecção eficaz contra sobretensões:
1. Notas importantes antes da instalação
Certifique-se de que a energia dos interruptores ou interruptores de desconexão está desconectada.
- Os procedimentos de instalação e fiação devem respeitar as normas eléctricas nacionais e locais.
- Os técnicos ou electricistas qualificados e licenciados devem ser responsáveis pela instalação e manutenção do sistema.
- Os comprimentos dos condutores devem ser tão curtos e retos quanto possível para melhor desempenho.
- Evite enrolar fios em excesso.
- Evitar curvas de 90 graus e dobrar fios como arredondados para o melhor desempenho.
- Corta todas as condutas para o comprimento correto.
- Os condutores da instalação SPD não devem exceder de preferência 0,5 m e, em caso algum, 1 m.
2Instalação de DSP de tipo 1
- Instalar o mais próximo possível da entrada de serviço
- Utilize cabos de condução curtos e retos (menos de 12 polegadas, se possível)
- Use o tamanho adequado do fio (normalmente 6 AWG ou maior)
- Assegura a ligação de terra adequada.
- Seguir as especificações de binário do fabricante
3Instalação de DSP de tipo 2
- Instalar no lado de carga do interruptor principal
- Posição próxima do equipamento ou painel protegido
- Reduzir o comprimento do chumbo para reduzir a impedância
- Utilize um disjuntor dedicado por especificações do fabricante
- Instalar num local acessível para inspecção periódica
Considerações de manutenção e substituição
Os dispositivos de protecção contra sobretensões não duram para sempre e exigem cuidados periódicos:
- Inspecção periódica: verificação mensal das luzes indicadoras (se disponíveis)
- Duração de vida: a maioria dos SPDs tem uma vida útil finita e degrada-se com cada evento de aumento
- Reemplaçamento de gatilhos: substituir após grandes eventos de aumento, quando os indicadores mostram fim de vida, ou de acordo com o cronograma recomendado pelo fabricante
- Documentação: Manter registos das datas de instalação e de eventuais incidentes
- Ensaios: considerar a realização de ensaios periódicos por eletricistas qualificados para instalações críticas
Normas regulamentares e conformidade
Ao selecionar dispositivos de protecção contra ondas elevadas, procure produtos que cumpram as normas pertinentes:
- UL 1449 4a edição: A principal norma para dispositivos de protecção contra sobretensões na América do Norte
- IEEE C62.41: Define ambientes de sobretensão e procedimentos de ensaio
- NFPA 70 (National Electrical Code): contém os requisitos para a instalação de SPD
- CEI 61643: Norma internacional para dispositivos de protecção contra sobretensões de baixa tensão
O cumprimento destas normas garante que os dispositivos foram testados e verificados para proporcionar a proteção que pretendem.
Conceitos errôneos comuns sobre a proteção contra surtos
Para ajudá-lo a tomar decisões informadas, vamos abordar alguns equívocos comuns:
- Concepção errada: Um único protetor contra sobretensões é suficiente para proteger todo o edifício.
Realidade: Uma abordagem coordenada com vários tipos fornece a proteção mais abrangente.
- Concepção errada: Todos os protetores de sobrecarga fornecem a mesma proteção.
Realidade: Os níveis de proteção variam significativamente entre os tipos 1, 2 e 3, e até mesmo entre os modelos dentro de cada tipo.
- Erro: os protetores duram para sempre.
Realidade: Eles se degradam a cada surto e precisam ser substituídos periodicamente.
- Concepção errada: protetores contra sobrevolumes protegem contra todos os problemas de energia.
Realidade: Eles protegem contra ondas momentâneas, mas não contra sobrevoltagem, baixa voltagem ou interrupções prolongadas.
Conclusão
Em resumo, as principais diferenças entre os protetores contra sobretensões do tipo 1 e do tipo 2 são a sua localização e a natureza das sobretensões para as quais foram concebidos.A compreensão destas diferenças pode ajudar-nos a escolher a estratégia de protecção contra sobretensões adequada para garantir a vida útil e a fiabilidade das instalações eléctricas e dos equipamentos sensíveis.
Enquanto os detectores de ondas de tipo 1 servem como a defesa principal contra ondas externas poderosas como os raios,Os SPD de tipo 2 proporcionam uma protecção essencial contra as sobrevoltas internas transitórias mais frequentes geradas na sua instalação eléctrica.Muitas vezes, a proteção mais robusta e confiável é alcançada através de uma abordagem coordenada que utiliza ambos os tipos de SPD em uma configuração em camadas.Isto fornece uma proteção de sobretensão abrangente a partir do secundário do transformador de serviço até o ponto de utilização.
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