O que são surtos elétricos?

TRANSCRIÇÃO PARA DEFICIENTES AUDITIVOS

Seja muito bem-vindo ao nosso TelCast! Eu sou Nikolas Lemos e no episódio de hoje falaremos sobre surtos elétricos, suas causas, efeitos e como podemos evitá-los.

Todo equipamento elétrico possui vida útil, que pode ser de apenas alguns anos a até muitas décadas. Normalmente, o fim prematuro da vida útil de um equipamento pode ser associado a três causas: mau uso, oxidação natural e surtos elétricos.

O mau uso ocorre quando a operação é realizada de forma inadequada, por exemplo, quando um equipamento para uso em 127 V é ligado em uma rede de 220 V. Estar atento às instruções de instalação é a melhor maneira de se evitar essa fonte de dano.

A oxidação natural é algo inevitável a todos os equipamentos. No máximo, é possível atrasá-la, com o uso de elementos que possuam maior durabilidade ou com a realização de manutenções preditivas adequadas.

Já os surtos elétricos são perturbações que ocorrem na rede elétrica, fazendo com que sua tensão eleve-se a tal ponto que ultrapasse os limites suportáveis de um equipamento. Suas causas podem ser atribuídas a acionamentos de motores elétricos na mesma rede, apagões de energia, chaveamentos e descargas atmosféricas.

Embora sejam causas menos frequentes que as demais, são as descargas atmosféricas que provocam os maiores danos no sistema elétrico. Toda vez que um raio atinge diretamente um equipamento, suas linhas de alimentação ou de sinal, parte da sua corrente será conduzida por ali e, por esta razão, surgirá um surto conduzido no sistema.

Entretanto, engana-se quem pensa que esta é a única maneira da descarga atmosférica prejudicar o sistema elétrico. O seu campo eletromagnético é tão poderoso que, em até 2 km de distância do ponto de impacto, correntes ainda poderão ser induzidas pelo ar em quaisquer elementos metálicos, incluindo os condutores de energia e sinal de um sistema, dando origem ao chamado surto induzido.

Note que os nomes dos surtos tem correlação direta com a forma de penetração da descarga atmosférica no sistema. Mas, além da diferença nos nomes e origem, o tipo de dano que eles provocam na instalação também é diferente.

Ao simular em laboratório o surto conduzido, sua corrente terá forma de onda aproximada ao tipo 10/350 µs. Esse número representa que em 10 µs ela vai alcançar 90% do seu valor de pico e ao final de 350 µs irá chegar a metade do seu valor de impulso. Já o surto induzido, pode ser representado pela simulação de uma corrente com forma de onda 8/20 µs. Ao comparar as formas de onda, nota-se que, embora a induzida alcance primeiro 90% do seu valor de pico, ela também é dissipada rapidamente, o que representa uma menor energia inserida no sistema.

De maneira simplificada, podemos esperar de um surto conduzido danos como incêndios, explosão de condutores, choques elétricos e queima de equipamentos, enquanto que surtos induzidos causam, no máximo, a degradação precoce ou queima dos mesmos.

Existem algumas maneiras de se proteger sistemas elétricos contra esses efeitos, sendo as principais medidas de proteção: ligações equipotenciais, blindagens eletromagnéticas e dispositivos de proteção contra surtos (DPS).

Diferente das blindagens e ligações equipotenciais, os DPS precisam ser especificados com base no tipo de surto que poderá ocorrer na instalação. Quando fabricados para conter surtos conduzidos na onda 10/350 µs, estes dispositivos são classificados como tipo I. Quando possuem apenas a capacidade de conter surtos induzidos na onda 8/20 µs, podem ser classificados como tipo II ou III dependendo da sua tecnologia e da tensão que imprimem aos equipamentos enquanto atuam.

É importante que fique claro em projeto que um protetor do tipo I jamais poderá ser utilizado no lugar do tipo II ou III e vice-versa. Cada tipo de DPS é dimensionado, especificamente, para conter aquela curva característica de surto e, caso seja feita uma utilização inadequada, o dispositivo não terá função alguma.

Além disso, é preciso ter cuidado quanto à qualidade dos protetores utilizados na instalação, uma vez que as alternativas mais baratas, normalmente, não são certificadas e podem não funcionar corretamente. Vale lembrar também que o custo de um equipamento parado é, normalmente, milhares de vezes maior do que o custo de sua proteção.

A marca alemã DEHN, que é reconhecida por sua qualidade e tecnologia nos DPS para linhas de energia e de sinal, possui certificação em todos os seus dispositivos, trazendo mais segurança e longevidade à instalação.

Ao surgirem dúvidas sobre este ou demais temas, consulte a equipe técnica da Termotécnica Para-raios.