Como selecionar corretamente um dispositivo de proteção contra surtos (DPS)

Como selecionar corretamente um dispositivo de proteção contra surtos (DPS)

I. Critérios de Seleção do Núcleo

1. Selecione o tipo de DPS com base no nível de proteção.

• DPS Classe I (Teste Tipo 1): Instalado na entrada do painel de distribuição principal para suportar descargas atmosféricas diretas ou induzidas (corrente de descarga ≥12,5 kA, recomendada entre 25 kA e 100 kA). Utilize DPS híbridos (combinação GDT + MOV) que apresentam ausência de corrente de fuga e baixa tensão residual.
• DPS Classe II (Teste Tipo 2): Utilizado em painéis de subdistribuição ou na frente de salas de equipamentos para limitar a sobretensão induzida (corrente de descarga de 20 kA a 40 kA). Variantadores de óxido metálico (MOVs) com limitação de tensão e tensão residual ≤ 1,5 kV são típicos.
• DPS Classe III (Teste Tipo 3): Instalado próximo a equipamentos terminais (ex.: servidores, switches) para proteger dispositivos sensíveis (corrente de descarga de 10kA a 20kA), com tensão residual ≤1,2kV.

2. Ajustar os parâmetros do sistema

• Tensão máxima de operação contínua (Uc): Deve ser ≥1,15 vezes a tensão nominal do sistema (por exemplo, selecione Uc ≥440V para um sistema de 380V) para evitar disparos falsos devido a flutuações de tensão.
   
• Nível de proteção contra sobretensão (Up): DPS Classe I: Up ≤2,5kV
  DPS Classe II: ≤1,5 ​​kV
  DPS Classe III: Tensão de subida ≤1,2kV. Garantir que a tensão de subida seja ≤80% da tensão suportável do equipamento.
     
• Tempo de resposta:
  Classe I SPD: ≤25ns
  Classe II SPD: ≤25ns
  Classe III SPD: ≤1ns

3. Requisitos de aterramento e instalação

• Resistência de aterramento: ≤4Ω (≤10Ω em áreas com alta resistividade do solo), com seção transversal do condutor de aterramento ≥25mm².
• Local de instalação: Priorize a proximidade com o equipamento protegido, minimizando o comprimento do cabo (comprimento total do cabo ≤0,5 m) para evitar o acúmulo de tensão induzida.

II. Considerações importantes
1. Seleção do tipo de SPD

• DPS com comutação de tensão (GDT): Alta corrente de descarga (≥100kA), mas os riscos acompanham a corrente e a interrupção de energia; adequado apenas para proteção de Classe I.
• Dispositivo de proteção contra surtos (DPS) com limitação de tensão (MOV): Baixa tensão residual, mas propenso ao envelhecimento; requer monitoramento regular.
• DPS híbrido: Combina as vantagens dos tipos de comutação e limitação; recomendado para sistemas de proteção multiestágios.

2. Coordenação entre etapas

• Espaçamento mínimo entre DPS superior e inferior: ≥10m (comutação + limitação) ou ≥5m (limitação + limitação); caso contrário, instale dispositivos de desacoplamento.
• Fórmula de coordenação de energia: o SPD superior absorve 80% da energia, o SPD inferior absorve 20%.

3. Proteção de backup

• Disjuntores ou fusíveis ligados em série (corrente nominal ≥1,5 vezes a corrente contínua do DPS) para evitar a propagação de curto-circuito.
• Selecione DPSs com indicadores de degradação para desconexão automática e alarme em caso de falha.

4. Requisitos de Cenário Especial

• Sistema TN-C: Utilize o modo 3+NPE ou 3P+N para evitar riscos de aterramento da linha PEN.
• Sistema TT: Instale um DPS (Dispositivo de Proteção contra Surtos) entre as linhas N e PE para evitar o retorno de arco por diferença de potencial.

III. Testes de Verificação de Projeto
1. Teste de surto de raio: Verificar a capacidade de resistência do DPS sob forma de onda de 10/350 μs (Classe I) ou tensão residual sob forma de onda de 8/20 μs (Classe II/III).
2. Teste de estabilidade térmica: Fluxo de corrente contínuo por 2 horas (50% de Imax), verificando se o aumento de temperatura é ≤60K.
3. Monitoramento de degradação: Utilize sensores integrados para monitorar a corrente de fuga (valor normal

IV. Erros Comuns e Soluções  

Erro 1: Ignorar o tipo de aterramento do sistema, causando falha no DPS (Dispositivo de Proteção contra Surtos).
Solução: Para sistemas TN, selecione 3P+N; para sistemas TT, selecione 3P+PE; para sistemas de TI, selecione 3P.
Erro 2: Espaçamento insuficiente entre os SPDs, causando interferência entre os estágios.
Solução: Manter uma distância ≥10m entre os DPS superior e inferior ou instalar indutores de desacoplamento (≥1mH).
Erro 3: Negligenciar a proteção de reserva, arriscando incêndio após curto-circuito no DPS.
Solução: Fusíveis conectados em série (corrente nominal ≥1,5 vezes a corrente contínua do DPS).

Resumo  
A seleção de DPS requer uma avaliação abrangente da tensão do sistema, do risco de descarga atmosférica, da capacidade de resistência do equipamento e do ambiente de instalação. Os DPS de Classe I priorizam a capacidade de descarga, enquanto os de Classe II/III focam no controle da tensão residual. Os DPS de sinal devem ser compatíveis com os tipos de interface. Inspeções regulares (por exemplo, corrente de fuga, envelhecimento físico) garantem a eficácia da proteção a longo prazo.