Quais são as instruções e os requisitos de instalação?

A proteção contra descargas atmosféricas e sobretensões só pode ser instalada, colocada em operação e mantida por eletricistas qualificados que estejam familiarizados com as leis, regulamentos e padrões nacionais e internacionais. Entre outras coisas, é necessário observar os requisitos normativos relativos a comprimentos da linha, áreas de proteção eficazes e fusível de proteção dos aparelhos de proteção contra sobretensões.

Áreas de aplicação

Instalação elétrica de armários de distribuição

Os dispositivos de proteção contra sobretensões são sempre instalados onde os cabos são alimentados no armário de distribuição. Isso impede que a interferência seja acoplada ao armário de distribuição. São desviados diretamente no início do armário de distribuição.

Protetor contra raios Tipo I

Por norma, um aparelho de proteção contra sobretensões deve ser instalado o mais perto possível do ponto alimentação do sistema elétrico. O inserto do SPD adequado deve assegurar a limitação da tensão em conformidade com a coordenação do isolamento. Isso protege o equipamento de instalação a jusante.

  • Esses impulsos de interferência potentes são dissipados na ligação à terra por meio de protetores contra raios do tipo I diretamente na alimentação ou na distribuição principal e limitados a tensões abaixo de 6 kV.
  • Os protetores do tipo I devem ser instalados antes ou depois do contador de eletricidade assim que o edifício tiver um pára-raios externo ou uma alimentação de catenária.
  • Só são autorizados protetores sem corrente de fugas (LCF = Leakage current free) a montante do contador de eletricidade.

Protetores para proteção contra sobretensões tipo II

A resistência do isolamento desde a placa da distribuição até e incluindo o subdistribuidor principal é 4 kV. O protetor de sobretensão (tipo II) é normalmente instalado no subdistribuidor e, em seguida, limita a tensão para menos de 4 kV.

  • Os protetores do tipo II são instalados na placa de distribuição principal se o edifício não tiver pára-raios externo ou uma alimentação de catenária. Neste caso, a instalação só é permitida após o contador de eletricidade.

Protetores para proteção contra sobretensões tipo III

A resistência do isolamento do subdistribuidor ao aparelho final é de 2,5 kV. A proteção contra sobretensões do aparelho final (tipo III) fica localizada diretamente no lado frontal do aparelho a ser protegido e limita a tensão a menos de 2,5 kV.

  • Há soluções de calha de montagem DIN, bem como produtos que podem ser instalados diretamente atrás da tomada na conduta de cabos.

Ligação e instalação de linha

Proteção contra sobretensões de conexão de linha

Todos os SPDs têm um ponto terminal ligação-terra. A cablagem de ligação à terra da calha de ligação equipotencial associada deve ser ligada a este ponto. A cablagem de ligação à terra deve ser o mais curta possível com a maior secção transversal possível, uma vez que cada centímetro de comprimento da linha aumenta a tensão residual do SPD.

  • Regra de polegar: 1 m cabo = 1 kV queda de tensão

Nos protetores do tipo I, ambos os terminais ligação-terra devem ser ligados. Um cabo leva à conexão de ligação equipotencial no edifício e o segundo cabo é ligado ao condutor PE na instalação.

Comprimentos dos cabos

Comprimentos dos cabos

Devido à resistência indutiva do condutor, uma sobretensão de voltagem do transitório pode rapidamente causar uma queda de tensão de vários 1.000 V. Tal prejudicaria o nível de proteção efetivo de um SPD até ao ponto de a resistência de tensão da instalação ou do aparelho a proteger poder ser ultrapassada, apesar da utilização de um SPD. Na pior das hipóteses, o aparelho poderia ser danificado, destruído ou mesmo ligado.

  • Por esta razão, o padrão requer um comprimento máximo do cabo ≤ 0,5 m para os cabos de ligação de um SPD.
  • A instalação pode ser realizada usando a chamada ligação V ou uma única cablagem ramificada.

Cablagem V

  • Cablagem V

Os cabos de entrada e saída são ligados diretamente aos terminais do SPD. Isso resulta numa geometria de ligação em forma de V. Este método minimiza comprimentos da linha e reduz tensões e resistências de contacto adicionais.

Cablagem única ramificada

  • Cablagem única ramificada

Um cabo é desramificado do circuito principal e ligado diretamente ao dispositivo de proteção contra sobretensão. Isso resulta numa geometria de ligação em forma de T. A cablagem pode causar uma interferência maior porque o comprimento da linha é maior e pode ocorrer resistência de contacto adicional.

Área protegida

Área protegida do comprimento da linha

Para assegurar uma proteção eficaz, a proteção contra sobretensões deve ser instalada tão perto quanto possível do ponto de alimentação do sistema elétrico. Para um edifício residencial, por exemplo, isto é diretamente na alimentação da rede na área de conexão inferior do quadro medidor.

As potenciais fontes intrínsecas da interferência no interior do edifício também devem ser tidas em consideração. Nesses casos, a proteção contra sobretensões também tem de ser instalada o mais perto possível do aparelho de acionamento.

Área protegida do comprimento da linha

O padrão (VDE 0100-534) regula a distância máxima entre um dispositivo de proteção contra sobretensão e os dispositivos a serem protegidos (gama de proteção efetiva).

  • O comprimento dos cabos deve ser ≤ 10 m (ver imagem acima).
  • Se esta distância não puder ser mantida, deve ser instalado um dispositivo de proteção contra sobretensão adicional o mais perto possível do aparelho a proteger.

Secções transversais da linha

Secções transversais da linha

Regra geral, escolhe-se para os cabos de conexão a mesma secção transversal ao SPD que para condutor externo (L1, L2, L3) e o condutor neutro (N).

Os padrões IEC 603640100-534 (VDE 0100-534) requerem as secções transversais mínimas de cabo apresentadas na tabela para SPDs do tipo I e tipo II.

TipoCabos de ligação entre SPD e condutor de linhaCabos de ligação entre SPD e barramento principal ou ligação terra protetora (PE ou PEN)
I6 mm2 Cu (cobre)16 mm2 Cu(cobre)
II2,5 mm2 Cu(cobre)6 mm2 Cu(cobre)

Por razões de segurança, os SPD são protegidos contra circuitos ou sobrecargas curtas por meio de um elemento de proteção contra sobrecorrentes (F2) concebido para o tipo de instalação e a secção transversal do cabo conectado.

A secções transversais e a proteção de backup para dispositivo de proteção contra sobretensões com uma resistência de curto-circuito (Isccr) de 50 kA e 25 kA como se pode ver na tabela como exemplo.

Fusível de proteção para dispositivos de proteção contra sobretensão

Esquema de circuitos para fusível de um dispositivo de proteção contra sobretensão

Em operação normal, os SPDs atuam como componentes passivos, não condutores. Um fluxo de corrente ocorre apenas no caso de uma sobretensão ou no final da vida útil para os componentes de proteção. Para o efeito, os SPD são protegidos contra curto-circuitos ou sobrecargas por meio de um elemento de proteção contra sobrecarga (F2).

  • A proteção adicional (F2) só é necessária se o valor nominal do fusível F1 no lado do sistema for maior do que a corrente máxima do SPD especificada pelo fabricante.
  • Podem ser usados fusíveis e disjuntores.
  • Como alternativa, pode ser instalada a proteção contra sobretensões com um fusível integrado.

Correntes nominais de fusíveis

  • Os fusíveis têm um aparelho de fusão que desliga a ligação e interrompe o circuito elétrico em caso de sobrecarga.
  • Fusíveis são componentes de uso único e devem ser substituídos após o disparo.
  • A imagem mostra o comportamento de fusíveis com uma corrente de impulso de raio de 10/350 μs. A capacidade de carga atual de raios está muito limitada, especialmente com fusíveis pequenos.
  • Os fusíveis devem ser escolhidos tendo em conta as correntes nominais especificadas para o SPD. Deve garantir-se que a proteção da linha (F2) é efetivamente capaz de conduzir correntes de raios e que o fusível de reserva máximo é escolhido para o dimensionamento.

  • Disjuntores (interruptores LS para curto) fornecem proteção contra sobrecarga através de um acionador térmico e proteção contra curto-circuitos através de disparo eletromagnético.
  • Podem ser ligados novamente após o início e são, portanto, reutilizáveis.
  • Se forem inseridos disjuntores, os valores (Icu) ou (Icn) devem ser grandes o suficiente para conduzir o raio/corrente de fuga (como o fusível gG), ou seja, maiores que Iimp.
  • Pode encontrar mais informação sobre disjuntores na nossa nota de aplicação em Downloads.

VPU AC I com fusível integrado

  • Um fusível adicional (F2) precisa de espaço e cabos de ligação mais longos. Uma alternativa confiável é a proteção contra sobretensões com um fusível integrado.
  • Planejamento e montagem são simplificados porque não requer um fusível extra de reserva (F2) a montante do dispositivo de proteção contra sobretensão, independentemente do fusível principal F1 (ainda maior do que 315 A).
  • A série VPU AC F monitoriza o estado do fusível e do SPD.

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