Ⅰ. O que é o surto dispositivo de proteção (DPS)?

 

Um dispositivo de proteção contra surtos (DPS) é um dispositivo eletrônico usado para proteger equipamentos elétricos contra sobretensões transitórias, como as causadas por descargas atmosféricas, flutuações na rede elétrica ou picos de tensão resultantes da comutação de equipamentos. Ele garante a operação estável dos equipamentos elétricos, prolonga sua vida útil e reduz o risco de danos causados ​​por flutuações de tensão, limitando as sobretensões transitórias e desviando as correntes de surto para o aterramento.

 

Os protetores contra surtos são amplamente utilizados em sistemas de energia, redes de comunicação, automação industrial, eletrodomésticos e outros campos, sendo uma parte importante da proteção de segurança elétrica.

 

1.1 Princípio de funcionamento do protetor contra surtos

 

A função principal de um protetor contra surtos é detectar e suprimir sobretensões. Seu princípio de funcionamento baseia-se principalmente nos seguintes mecanismos.

 

1.1.1 Limitação de tensão

Quando a tensão no circuito excede o limite definido, os componentes não lineares dentro do protetor contra surtos (como varistores, tubos de descarga de gás ou diodos transientes) conduzem rapidamente, limitando a sobretensão a uma faixa segura.

 

1.1.2 Energia Descarga

O protetor contra surtos canaliza a energia gerada pela sobretensão através do sistema de aterramento para a terra, impedindo que ela entre no equipamento protegido.

 

1.1.3 Automático recuperação

Alguns protetores contra surtos podem retornar automaticamente ao funcionamento normal após uma sobretensão, enquanto outros exigem substituição ou reinicialização manual.

 

1.2 Como para Escolha um protetor contra surtos.

Ao escolher um protetor contra surtos adequado, os seguintes fatores devem ser considerados.

 

1.2.1 Tensão nível 

A tensão nominal do protetor contra surtos deve corresponder à tensão do sistema protegido, como por exemplo, um sistema de 220 V CA ou um sistema de 48 V CC.

 

1.2.2 Atual capacidade (Em/Iimp)

 

Isso indica a corrente máxima de surto que o protetor contra surtos pode suportar, geralmente medida em kA (mil amperes), e os DPS com maior capacidade de corrente devem ser selecionados em áreas com frequentes descargas atmosféricas.

 

1.2.3 Resposta tempo

  

Quanto menor o tempo de resposta, melhor o efeito de proteção. Os DPS (Dispositivos de Proteção contra Surtos) com tempo de resposta na ordem de nanossegundos são adequados para equipamentos eletrônicos de precisão.

 

1.2.4 Proteção modo

 

Selecione o modo de proteção monofásico, trifásico ou combinado (como LN, L-PE, N-PE, etc.) de acordo com os requisitos do sistema.

 

1.2.5 Instalação localização

  

De acordo com a norma IEC 61643, os protetores contra surtos podem ser classificados como Tipo 1 (entrada do edifício), Tipo 2 (caixa de distribuição) e Tipo 3 (extremidade do equipamento).

 

1.2.6 Certificação padrões

 

Escolha produtos que estejam em conformidade com as normas internacionais (como UL 1449, IEC 61643) para garantir segurança e confiabilidade.

 

1.3 Como para Instale um protetor contra surtos.

 

A instalação correta é fundamental para garantir o funcionamento eficaz do protetor contra surtos:

 

1.3.1 Instalação localização:

 

- O DPS tipo 1 deve ser instalado no painel de distribuição principal ou na entrada de energia do edifício para proteção contra descargas atmosféricas diretas ou induzidas por raios.

- O DPS tipo 2 é instalado no painel de distribuição secundário para fornecer proteção secundária.

- O DPS tipo 3 é instalado próximo a equipamentos sensíveis, como servidores e dispositivos de comunicação.

 

1.3.2 Método de fiação:

 

Utilize fios curtos e grossos para a conexão, a fim de reduzir a impedância.

Certifique-se de que a resistência de aterramento atenda ao padrão (geralmente ≤ 10Ω).

 

1.3.3 Ligação em paralelo e em série:

 

- A maioria dos DPS (Dispositivos de Proteção contra Surtos) são instalados em paralelo, o que não interfere no funcionamento normal do circuito.

Alguns DPS especiais (como os do tipo filtrante) podem ser instalados em série.

 

1.3.4 Manutenção e substituição:

 

- Verifique regularmente o estado do SPD. Alguns SPDs possuem um indicador de vida útil (por exemplo, uma janela vermelha indica falha).

Mesmo que a aparência permaneça intacta após múltiplos impactos de sobretensão, ela deve ser substituída.

 

Ⅱ. DC/AC protetor contra surtos

 

2.1 DC Surto Protetor

 

2.1.1 Conceito de protetor contra surtos de corrente contínua

 

O protetor contra surtos CC (DC SPD) é projetado especificamente para sistemas de energia CC e é usado para proteger equipamentos alimentados por CC, como sistemas fotovoltaicos solares, estações de carregamento de veículos elétricos, estações base de comunicação e centros de dados, contra danos causados ​​por surtos. Como a eletricidade CC não apresenta variações periódicas, o projeto de proteção contra surtos para CC precisa levar em consideração os fatores de tensão contínua e polaridade.

 

2.1.2 Trabalhando Princípio do protetor contra surtos de corrente contínua

 

• Projeto sensível à polaridade: A polaridade da tensão do sistema CC é fixa. O DPS deve garantir seu funcionamento adequado somente quando os polos positivo e negativo estiverem conectados corretamente.

• Capacidade de suportar tensão contínua: Ao contrário dos DPS CA, os DPS CC precisam suportar tensão estável por um longo período sem apresentar mau funcionamento.

• Tecnologia especial de extinção de arco: A eletricidade CC não possui um ponto de cruzamento por zero natural, e o arco é difícil de extinguir. Portanto, os DPS CC precisam adotar um dispositivo especial de extinção de arco (como a extinção de arco por sopro magnético).

 

2.1.3 Função do Protetor contra Surtos CC

 

- Proteger painéis solares fotovoltaicos, inversores e sistemas de armazenamento de energia contra descargas atmosféricas e sobretensões de comutação.

- Garantir o funcionamento estável das estações de carregamento de veículos elétricos, evitando que choques de alta tensão danifiquem o sistema de gerenciamento da bateria.

- Garantir a segurança do fornecimento de energia CC para estações base de comunicação e centros de dados, reduzindo o risco de paralisação dos equipamentos.

 

2.2 AC Surto Protetor

 

2.2.1 Conceito Protetor contra surtos de corrente alternada

 

O protetor contra surtos de corrente alternada (AC SPD) é usado para proteger o sistema de energia CA (como residências, fábricas, edifícios comerciais, etc.) contra danos causados ​​por surtos. Devido às mudanças periódicas na tensão da eletricidade CA, o projeto do SPD precisa se adaptar às variações de frequência (50 Hz/60 Hz) e fase.

 

2.2.2 Trabalhando Princípio do protetor contra surtos de corrente alternada

 

• Adaptação de fase: O DPS CA deve ser capaz de limitar efetivamente a tensão em todas as fases.

• Resposta rápida: A frequência da corrente alternada é alta, portanto o tempo de resposta do SPD deve ser extremamente curto (nível de nanossegundos).

• Reinicialização automática: Alguns DPS de corrente alternada podem se recuperar automaticamente após uma sobretensão e não exigem intervenção manual.

 

2.3 Como fazer Corretamente Selecione um protetor contra surtos CC ou CA.

 

• Especifique o tipo de sistema: Primeiro determine se é um sistema CC ou CA.

• Avalie o risco de sobretensão: Em áreas com frequentes descargas atmosféricas, selecione um nível de proteção mais elevado (como uma combinação de Tipo 1 e Tipo 2).

• Atender aos requisitos do equipamento: Para equipamentos eletrônicos de precisão, escolha DPSs com resposta mais rápida.

• Consulte profissionais: Para sistemas complexos (como fontes de alimentação híbridas), recomenda-se que um engenheiro projete o plano de proteção.

Ⅲ. Conclusão

Os protetores contra surtos são equipamentos cruciais para garantir a segurança dos sistemas de energia. Seja em aplicações de corrente contínua (CC) ou corrente alternada (CA), a escolha do DPS (Dispositivo de Proteção contra Surtos) adequado e sua instalação correta podem reduzir significativamente o risco de danos aos equipamentos. Com o desenvolvimento de novas fontes de energia, veículos elétricos e redes inteligentes, a demanda por protetores contra surtos de corrente contínua está aumentando, enquanto os protetores contra surtos de corrente alternada (CA) continuam sendo a base da eletricidade industrial e residencial. Por meio de uma seleção criteriosa e instalação padronizada, os protetores contra surtos se tornarão "guardiões de segurança" confiáveis ​​para sistemas elétricos.