Introdução

No mundo tecnológico atual, os equipamentos elétricos e eletrônicos estão mais vulneráveis ​​do que nunca a danos causados ​​por surtos de energia provocados por descargas atmosféricas, flutuações na rede elétrica ou operações internas de comutação. Os protetores contra surtos, também conhecidos como dispositivos de proteção contra surtos (DPS), desempenham um papel vital na proteção de equipamentos sensíveis contra picos de tensão. Este artigo explora as aplicações práticas dos protetores contra surtos em diferentes setores e demonstra sua eficácia por meio de estudos de caso.

1. Aplicações Residenciais

(I) Proteção de eletrodomésticos

Hoje em dia, as famílias modernas não conseguem viver sem diversos produtos eletrônicos, como TVs, computadores, geladeiras e sistemas de automação residencial. Quando esses aparelhos sofrem uma sobrecarga repentina de energia, é provável que sejam danificados, o que não só afeta o cotidiano, como também pode acarretar custos elevados de reparo ou substituição.

Consideremos, por exemplo, uma casa suburbana na Flórida, EUA. Certa vez, um raio caiu nas proximidades, causando uma sobrecarga de energia em grande escala, e muitos eletrodomésticos vizinhos, como TVs, roteadores e sistemas de ar condicionado, foram danificados. No entanto, uma família havia instalado um protetor contra surtos para toda a casa no quadro de distribuição principal e não sofreu danos, enquanto outros vizinhos sofreram prejuízos consideráveis.

(II) Sistema de Geração de Energia Solar

Com o uso generalizado de painéis solares, a importância da proteção contra surtos tornou-se cada vez mais evidente. O inversor e o sistema de armazenamento de energia em baterias, em um sistema de geração de energia solar, são muito frágeis e suscetíveis a surtos.

Na Alemanha, um proprietário instalou um protetor contra surtos secundário na entrada de um inversor solar. Posteriormente, um transformador próximo apresentou defeito, causando oscilações na rede elétrica. Graças ao protetor contra surtos, o excesso de tensão foi desviado e o inversor foi protegido contra danos, cuja substituição custaria mais de 2.000 euros.

2. Aplicações comerciais e industriais

(I) Centros de dados

Os centros de dados têm requisitos de energia extremamente específicos e devem garantir um fornecimento de energia ininterrupto para manter o funcionamento normal dos servidores. Mesmo uma pequena sobretensão pode causar perda de dados ou danos aos servidores, o que, por sua vez, acarreta enormes prejuízos econômicos.

O centro de dados do Google em Singapura é um bom exemplo. O centro de dados utiliza um sistema de proteção contra surtos de múltiplos níveis, com um protetor de nível 1 (para-raios) instalado na entrada e um protetor de nível 3 (para uso final) instalado próximo ao servidor. Em uma ocasião, o centro de dados foi atingido diretamente por um raio, mas o protetor de surtos dissipou a sobretensão com sucesso e evitou uma paralisação que poderia ter resultado em milhões de dólares em perda de receita.

(II) Fábricas de Produção

Em fábricas, equipamentos como máquinas industriais, controladores lógicos programáveis ​​(CLPs) e máquinas-ferramenta CNC são muito sensíveis a flutuações de tensão. Quando a tensão se torna anormal, esses equipamentos podem não funcionar corretamente.

Uma fábrica de automóveis da Toyota no Japão está bem ciente disso. Eles equiparam suas máquinas de soldagem robótica com dispositivos de proteção contra surtos elétricos. Certa vez, um raio atingiu as proximidades da fábrica, mas o protetor contra surtos impediu danos a 15 braços robóticos. Estima-se que isso tenha evitado uma economia de cerca de US$ 500.000 em custos potenciais de reparo.

(III) Instalações de saúde

Instalações de saúde, como hospitais, dependem de diversos equipamentos essenciais, como máquinas de ressonância magnética (RM), ventiladores e sistemas de monitoramento. Quando esses equipamentos são danificados, causam não apenas prejuízos econômicos, mas também afetam o tratamento e o cuidado dos pacientes.

Em um hospital em Sydney, na Austrália, protetores contra surtos de nível médico foram instalados em todos os equipamentos da unidade de terapia intensiva (UTI). Quando uma tempestade elétrica ocorreu na área, o protetor contra surtos impediu com sucesso danos aos equipamentos críticos e garantiu que os pacientes pudessem receber atendimento ininterrupto.

3Telecomunicações e infraestrutura

(I) Estações base móveis

As torres de telecomunicações são alvos fáceis para raios devido às suas estruturas imponentes. Uma vez atingidas, os serviços de rede podem ser interrompidos, causando grandes transtornos aos usuários.

Uma operadora de telecomunicações em Seul, na Coreia do Sul, tomou medidas eficazes. Instalou um tipo de protetor contra surtos em suas torres 5G. Durante a estação das monções, essas torres foram atingidas por raios diversas vezes, mas, graças à proteção dos protetores contra surtos, não houve interrupções no serviço, enquanto os locais sem protetores contra surtos necessitaram de reparos frequentes.

(II) Sistema de Controle de Tráfego

O funcionamento normal do Sistema Inteligente de Transporte (ITS) é indissociável de um fornecimento de energia estável, o que exige a operação ininterrupta de equipamentos como sinais de controle e câmeras de vigilância.

No projeto de cidade inteligente de Dubai, o sistema de gestão de tráfego está equipado com um protetor contra surtos para o controlador de semáforos. Em uma ocasião, uma subestação próxima apresentou falha, causando um pico de energia. No entanto, o protetor contra surtos solucionou o problema com sucesso e evitou o caos no trânsito que poderia ter sido causado pela falha do semáforo.

4. Campo de Energias Renováveis

(I) Turbinas Eólicas

Os parques eólicos estão localizados principalmente em áreas abertas e são vulneráveis ​​à ameaça de descargas atmosféricas. Uma vez que o sistema de controle da turbina seja danificado, isso não só causará a paralisação do equipamento, como também poderá acarretar enormes prejuízos econômicos.

Um parque eólico offshore no Mar do Norte, no Reino Unido, atribui grande importância à proteção contra surtos. Foram instalados protetores contra surtos no sistema de controle das turbinas. Em uma ocasião, o parque eólico foi atingido diretamente por um raio, mas o protetor contra surtos impediu com sucesso danos ao sistema SCADA e evitou perdas por inatividade que poderiam ter chegado a £ 1 milhão.

(II) Estações de carregamento de veículos elétricos (VE)

O funcionamento normal das estações de carregamento de veículos elétricos também exige uma forte proteção contra sobretensão para garantir segurança e confiabilidade.

Tomemos como exemplo a rede de Superchargers da Tesla na Califórnia. A Tesla implementou medidas de proteção contra surtos em suas estações de Supercharger. Em caso de instabilidade na rede elétrica, o protetor contra surtos impediu com sucesso danos à unidade de carregamento, garantindo o serviço contínuo para os usuários de veículos elétricos.

5Aplicações agrícolas

(I) Sistemas de Irrigação

A maioria dos sistemas modernos de irrigação agrícola depende de controladores eletrônicos para operação automatizada. Quando esses controladores são atingidos por uma sobrecarga de energia, podem causar a falha do sistema de irrigação, o que, por sua vez, afeta o crescimento das plantações.

Uma instalação agrícola na Holanda estava preparada com antecedência. Instalaram protetores contra surtos elétricos em seus sistemas de irrigação automatizados. Quando um transformador próximo apresentou defeito e causou uma sobrecarga de energia, o protetor contra surtos protegeu com sucesso a unidade de controle e evitou a interrupção da irrigação da plantação.

Conclusão

Os protetores contra surtos desempenham um papel indispensável em nosso dia a dia e em diversos ambientes de alto risco. Sejam eletrodomésticos, máquinas industriais ou sistemas de telecomunicações e energia renovável, os protetores contra surtos previnem eficazmente danos catastróficos e perdas econômicas. Este artigo demonstra, por meio de uma série de estudos de caso, o papel fundamental que os protetores contra surtos desempenham na garantia da continuidade operacional em diversos setores.

Hoje, o nosso mundo está cada vez mais eletrificado, e investir em protetores contra surtos de alta qualidade deixou de ser apenas uma medida de precaução e tornou-se uma escolha necessária.