Como se proteger de sobretensão

Os equipamentos elétricos modernos devem receber energia elétrica com determinados parâmetros de forma confiável e segura.

O desenvolvimento civilizado da sociedade torna as pessoas mais dependentes de vários dispositivos elétricos e eletrônicos, cuja resistência ao aumento acidental de tensão não é grande.

Surto em um produto elétrico (dispositivo) — uma tensão entre dois pontos de um produto elétrico (dispositivo), cujo valor excede o valor mais alto da tensão operacional. (GOST 18311-80).

A sobretensão pode ser causada por:

• ligar e desligar consumidores de alta potência, especialmente capacitivos ou indutivos;

• descarga atmosférica diretamente na rede elétrica da instalação ou próximo à instalação (sobretensão atmosférica);

• penetração de ondas de surto de outros equipamentos (por exemplo, canos de água) na fiação elétrica;

• descarga eletrostática entre dispositivos.

Em caso de descarga atmosférica direta na rede elétrica ou indiretamente por indução, sobretensão em alguns fios dentro da casa, pode atingir um nível de vários kV a várias dezenas de kV, e a resistência a surtos de dispositivos eletrônicos modernos não excede 1,5 kV.

As normas técnicas existentes obrigam à utilização de sistemas de proteção contra descargas atmosféricas na construção. A norma europeia 1EC 664A divide a fiação elétrica em quatro categorias de sobretensão: IV, III, II e I (Fig. 1).

Cada uma dessas categorias corresponde a um certo nível de resistência de isolamento de impulso necessária (em kV). Isso se aplica tanto aos fios quanto aos dispositivos elétricos conectados.

Separação da fiação elétrica em categorias de sobretensão

Categoria IV - aplica-se a dispositivos localizados na primeira parte da fiação: linhas de energia nas placas principais, para as quais a resistência ao impulso do isolamento deve ser de pelo menos 6 kV (devido ao risco direto de sobretensão atmosférica ou outros tipos de sobretensão ).

Categoria III — aplica-se a dispositivos e partes da fiação elétrica (por exemplo, conexões) ameaçados: sobretensão atmosférica reduzida por disjuntores (tipo A) instalados na primeira parte da fiação; Consumidores de energia protegidos ETITEC D — sobretensão de ligar e desligar dispositivos elétricos de alta potência.

Categoria II - aplica-se a equipamentos alimentados por quadros elétricos expostos a riscos de sobretensões atmosféricas, reduzidos por incêndios de leitores tipo B.

Categoria I. — refere-se às partes da fiação em que o nível de sobretensão é determinado por pára-raios tipo C.

Os proprietários de equipamentos valiosos (por exemplo, equipamentos de informação) devem estar cientes do risco de sobretensão e tomar precauções.

Os limitadores de tensão varistor ETITEC são dispositivos modulares que protegem as instalações elétricas dos efeitos das sobretensões, tanto atmosféricas como decorrentes de on-off.

O elemento mais importante do limitador é um varistor. Um varistor é um reostato de comprimido feito de óxido de zinco (ZnO), uma liga metal-cerâmica cuja resistência é não linear e altamente dependente da tensão em seus terminais. Possui resistência muito alta para tensão nominal baixa (cerca de 275V) e muito baixa para tensão da ordem de várias dezenas de kV.

Durante a operação normal do limitador, o elemento varistor está constantemente sob tensão na rede. Devido à alta resistência acima mencionada para baixa tensão, a corrente que flui através do varistor (chamada corrente de fuga) é muito pequena (não mais que 0,5 mA). A atividade protetora deste elemento consiste em passar a corrente de descarga para a terra após atingir uma tensão em seus terminais igual à sua tensão de ignição.

O tempo necessário para o limitador atuar a partir do momento em que a tensão de ignição é aplicada é de várias dezenas de nanossegundos. O curto tempo de resposta dos pára-raios varistores é uma vantagem sobre centelhadores. Depois de disparar e passar a descarga, o varistor limitador de corrente por um tempo de retorno muito curto sobe para um estado isolante, impedindo o fluxo de corrente subsequente.

Os elementos varistores permitem a conexão em paralelo para aumentar a capacidade de corrente de carga dos limitadores gerais, o que também é sua principal vantagem.Cada limitador possui um fusível térmico que, caso ultrapasse a corrente permitida durante o funcionamento normal, desliga o varistor, criando um circuito aberto no circuito elétrico em que atua.

Classificação dos pára-raios ETITEC

De acordo com a VDE 0675, os limitadores de tensão varistor ETITEC são divididos nos seguintes grupos, dependendo da função e local de instalação, bem como do nível de proteção exigido:

• A — limitador com braçadeira para linha (cabo) sem isolamento;

• B — limitador com grampo duplo, quebra de isolamento em ambos os lados — até 95 mm2;

• C — limitador com braçadeira linear em condutores de vídeo com isolação AsXSn com um comprimento de 16 mm2 — 200 mm;

• D — pára-raios com grampo duplo, quebra de isolamento em um lado — até 95 mm2;

• E — limitador sem suporte, parafuso com rosca M8.

Grupo A - ETITEC A. Os limitadores deste grupo são projetados para proteger dispositivos e redes de baixa tensão contra sobretensões resultantes da penetração de descargas em objetos localizados próximos a linhas aéreas de energia ou diretamente na linha a uma grande distância do local de instalação de esses limitadores.

Os limitadores são instalados de acordo com os padrões relevantes fora dos locais - em postes, especialmente em locais onde a linha aérea passa para a linha de cabos e a tensão de impulso não deve exceder 6 kV. mais de 10 mm2 (Cu) e 16 mm2 (AI), sendo que essas seções devem ser as mais curtas possíveis.

Recomenda-se que os disjuntores instalados em linhas sejam colocados nos pontos de aterramento do condutor PE ou do condutor neutro de aterramento - PEN.Em outros casos, você precisa fazer um aterramento ao qual você precisa conectar o fio PE ou PEN ao qual a pinça de aterramento do pára-raios está conectada. Resistência elétrica as sobretensões não devem ser superiores a 10 ohms.

Grupo B — ETITEC B. Os limitadores do grupo B são o primeiro estágio de proteção dentro do edifício. Eles são projetados para limitar surtos resultantes de:

• descarregar correntes durante um raio direto em um objeto;

• quase choque ou choque direto na linha de força do objeto — ar ou cabo — baixa voltagem;

• indução de sobretensão atmosférica.

Sua principal tarefa é limitar as sobretensões ao nível de resistência de isolamento dos receptores até a tensão de choque - 4 kV, bem como a descarga no eletrodo de aterramento da energia elétrica liberada durante um raio direto na rede de fornecimento de energia. Quando são utilizados pára-raios ETITEC B, não há necessidade de intervalos de proteção - Os pára-raios varistores, durante a passagem de uma grande corrente (extinguindo a onda de choque), não provocam surtos de arco, como é o caso das velas de ignição.

Grupo C — ETITEC C. A principal tarefa dos protetores do grupo C (segundo estágio de proteção) é reduzir a sobretensão que passa pelos limitadores do grupo B, cujo valor ainda é alto para os dispositivos protegidos.

Os limitadores devem ser conectados em quadros de distribuição nos locais de distribuição da fiação elétrica. Eles também podem ser conectados na junção ou no quadro principal (como primeiro estágio de proteção) em instalações onde não é necessária proteção de dois estágios, ou seja,O nível de sobretensão admissível que pode suportar o isolamento dos receptores na área de conexão do limitador ETITEC C não deve ser superior a 2,5 kV.

Este tipo de pára-raios destina-se principalmente a instalações onde uma corrente baixa (cerca de 0,3 mA) é necessária através do pára-raios na tensão nominal Corrente de fuga desconhecida.

Grupo D — ETITEC D. Os disjuntores do Grupo D são projetados para proteção de precisão de consumidores que são particularmente sensíveis a surtos de curto-circuito e cuja resistência de isolamento não excede 1,5 kV. Eles também são necessários para proteger os dispositivos caso a distância entre o limitador do grupo C e o receptor seja muito grande (mais de 15 metros).

Os pára-raios do Grupo D devem trabalhar em conjunto com os pára-raios dos Grupos B e C em um sistema de proteção multinível e ser adequado para montagem em um barramento TN35 (barramento DIN).

Pára-raios Varistor projetados para serviço de longo prazo - sem manutenção. Em condições nominais, a duração dos limitadores é fixada em 200 mil horas, e durante esse período eles podem ser acionados inúmeras vezes.

Aos limitadores foram adicionados elementos para sinalização remota de falha do elemento varistor como resultado de sobretensão quando determinados valores nominais são excedidos. A capacidade de remover a pilha de varistores da base do pára-raios é uma vantagem desses pára-raios sobre os bloqueados.