Parâmetros-chave e normas de teste de dispositivos de proteção contra surtos (DPS)

Dispositivo de proteção contra surtos (DPS): Um dispositivo usado para limitar sobretensões transitórias e desviar correntes de surto. Os DPS (Dispositivos de Proteção contra Surtos) são empregados principalmente em sistemas de distribuição de baixa tensão e sistemas de informação para proteção contra sobretensões atmosféricas, sobretensões de manobra, pulsos eletromagnéticos de raios (LEMP) e pulsos de interferência eletromagnética (EMI). Para proteção do lado de alta tensão contra tais sobretensões, são utilizados para-raios.

I. Parâmetros-chave dos dispositivos de proteção contra surtos (DPS)

1. Tensão máxima de operação contínua (Uc): A tensão máxima eficaz (RMS) ou tensão CC que pode ser aplicada continuamente ao modo de proteção do DPS. Essencialmente, essa é a tensão nominal do DPS. O valor de Uc afeta tanto a vida útil do DPS quanto seu nível de proteção contra sobretensão. Selecionar um valor de Uc mais alto pode prolongar a vida útil do produto, mas também aumentará a tensão residual, o que é prejudicial ao equipamento protegido.

2. Corrente de descarga nominal (entrada)In é a corrente de pico de uma onda de corrente de 8/20 μs que o DPS (Dispositivo de Proteção contra Surtos) pode suportar. Este parâmetro é usado para testes de Classe II e também serve como critério de pré-condicionamento para testes de Classe I e II. As normas para DPS definem uma série de valores de In, e os fabricantes selecionam um nível de In apropriado para o teste. Uma vez que o DPS é aprovado no teste, seu valor de In é oficialmente designado como o nível selecionado.

3. Corrente máxima de descarga (Imax) em testes de Classe II: A corrente de pico de uma onda de corrente de 8/20 μs que o DPS (Dispositivo de Proteção contra Surtos) pode suportar. Embora a definição seja semelhante à de In, as normas para DPS fornecem séries separadas para In e Imax, sendo Imax > In para a mesma classe. A aprovação em um teste com um determinado nível de In não garante que o DPS será aprovado no nível de Imax correspondente, pois as condições de teste (magnitude da corrente e número de impulsos) são diferentes.

4. Corrente de impulso (Iimp): A capacidade do DPS de suportar uma onda de corrente de raio de 10/350 μs é caracterizada por dois parâmetros: corrente de pico (Ipico) e carga (Q). Este parâmetro é usado para testes de Classe I.

5. Nível de proteção contra sobretensão (para cima): Também conhecida como tensão residual, refere-se à tensão no DPS quando uma forma de onda específica de corrente de pico flui através dele após a ativação. Up deve ser menor que a tensão suportável do equipamento protegido. A norma GB50343-2012 *Código Técnico para Proteção contra Raios de Sistemas Eletrônicos de Informação em Edifícios* especifica os níveis de tensão suportável de impulso para diferentes estágios de sistemas de distribuição de baixa tensão. A tensão suportável de impulso nominal do equipamento (Uw), fornecida pelo fabricante, indica sua capacidade de isolamento contra sobretensões. Portanto, a seleção do DPS deve garantir que Up

II. Testes relevantes para dispositivos de proteção contra surtos (DPS)

As seções acima mencionam os testes de Classe I e Classe II. Abaixo estão as metodologias de teste:
1. Teste de Classe I: O experimento foi conduzido utilizando corrente de descarga nominal (In), um impulso de tensão de 1,2/50 μs e corrente de impulso máxima Iimp (onda de corrente de raio de 10/350 μs). Se a carga transferida em 10 ms for Q, a corrente de pico Ipeak = 0,5Q.
2. Teste de Classe II: Realizado utilizando corrente de descarga nominal (In), um impulso de tensão de 1,2/50μs e corrente de descarga máxima Imax (onda de corrente de 8/20μs).
3. Teste de Classe III: Realizado utilizando uma onda combinada, definida como uma tensão de circuito aberto (Uoc) de 1,2/50 μs e uma corrente de curto-circuito (Isc) de 8/20 μs gerada por um gerador de ondas combinadas de 2 Ω.

Essas categorias de teste não são hierárquicas e, portanto, não podem ser comparadas diretamente. Os fabricantes podem escolher qualquer classe de teste para validação. No entanto, no projeto elétrico de edifícios, a seleção de DPS testados sob a Classe I ou Classe II deve estar em conformidade com:

IEC 61024: Refere-se à proteção e segurança de pessoas contra descargas atmosféricas em edifícios, abrangendo a seleção dos níveis de proteção do sistema de proteção contra raios (SPAR).

IEC 61312: Aborda a proteção contra pulsos eletromagnéticos de raios (LEMP), incluindo requisitos para blindagem de edifícios, aterramento e ligação equipotencial.

IEC 62305: Fornece diretrizes para o projeto de sistemas de proteção contra raios, consolidando princípios e requisitos gerais para essa proteção.