"Mitos Urbanos" dos DST's

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"Mitos Urbanos" dos DST's

Mensagem por joaoosvaldo » 23 jan 2013, 22:21

Artigo da ABB

Desfazendo os mitos e reconsiderando as convicções.

Actualmente, usamos frequentemente dispositivos de protecção contra sobretensões mas ainda temos dúvidas e curiosidades alimentadas pelos diversos mitos urbanos sobre o assunto. Vamos analisar alguns para tentar compreender melhor.

"Os kiloamperes de descarga de um DST (descarregador de sobretensões) devem ser coordenados com a corrente de curto-circuito do quadro eléctrico"
Esta crença é devida a um mal entendido. A corrente de curto-circuito de um quadro e a corrente de descarga de um DST são ambas medidas em kiloamperes. No entanto, uma corrente de curto-circuito tem normalmente uma forma de onda sinusoidal com uma frequência de 50 Hz, enquanto a corrente de descarga de um DST tem a forma de um impulso muito breve de apenas alguns microssegundos.
Por conseguinte, o conteúdo energético (i2t) de um curto-circuito e de uma descarga são muito diferentes. Uma vez esclarecido o mal entendido, é evidente que não há nenhuma relação entre o Icc de um quadro de distribuição e a corrente de descarga de um DST.
Então, como escolher a corrente de descarga ou impulso de um DST?
É mais fácil do que parece:

Imax ou Iimp (kA): corrente máxima de descargas
Para as ondas de corrente standard (8/20 μs) (10/350 μs), respectivamente.
Estas reflectem a capacidade de escoamento. Um DST tem capacidade de escoar este pelo menos uma vez na sua vida útil. Iimp. característica para descarregadores de Classe B (VDE 615-1-1) ou Tipo 1 (IEC 61 643-11)
In (kA): corrente nominal de descarga
Segundo a norma construtiva deve um DST deve ser capaz de suportar no mínimo 20 choques do valor In antes de chegar ao seu “fim de vida”.
Tipo 1 (Classe B, VDE 675 6-1-1): DST de Alta protecção Iimp, In onda 10/350 μs
No uso de pára-raios recomenda-se em associação uma protecção indirecta deste tipo.
Tipo 2 (Classe C, VDE 675 6-1-1): DST de protecção Elevada Imáx, In onda 8/20 μs
O seu uso está indicado face aos efeitos indirectos das sobretensões
Tipo 3 (Classe D, VDE 675 6-1-1): DST de protecção standard Imáx, In onda 8/20 μs
O seu uso está muito associado ao “fim de linha”. Uma vez que se considera como protecção fina ao nível dos receptores.

Por razões práticas é quase sempre recomendável seleccionar um DST com pelo menos 20 kA de In para garantir uma duração adequada de vida de trabalho.

"Num sistema trifásico com tensão a 400 VAC deve ser instalado um DST com uma tensão nominal de 400 VAC"
Outro mal entendido. Os dispositivos de protecção de sobretensões Tipo 1 e Tipo 2 estão desenhados para serem instalados entre rede e terra, não em série. A tensão nominal de um DST é, por isso, a medida entre os condutores activos (fase e neutro) e o condutor de terra.
Numa rede trifásica de 400 V, com ou sem neutro, esta tensão será sempre igual a 230 V! A única excepção onde é necessário usar DST com 400 V em redes trifásicas a 400 V é em sistemas IT: aqui, no caso de uma falha à terra, uma interrupção automática da fonte de alimentação não está prevista. Um DST com tensão a 230 V estaria sujeito a uma tensão de fase/ terra muito mais elevada que a tensão nominal, existindo por isso o risco de uma falha ou incêndio.

"Num quadro de distribuição principal é sempre melhor instalar um DST Tipo 1"
Depende! Num edifício público de grandes dimensões ou numa unidade industrial, a análise de risco segundo a NP 4426:2003 e IEC 62305:2007 prevê, provavelmente, a instalação de um SPCDA (sistema de protecção contra descargas atmosféricas), com um pára-raios ou gaiola Faraday.
Neste caso o DST Tipo 1 será necessário para proteger contra danos devidos a raios que possam atingir o edifício.
Se não for previsto um SPCDA, a instalação de um DST Tipo 1 no QG resultará num considerável aumento de custos sem qualquer benefício, em poucas palavras, nunca irá actuar...!

"Para proteger um DST é necessário usar fusíveis, os disjuntores não são adequados"
Este é também um mito urbano. Alguns afirmam que a indutância em série para um disjuntor, actuado pela corrente de descarga, reduz a eficiência do DST. Na verdade, a norma de produto do DST, a EN 61643 considera que é o fabricante quem deve indicar uma protecção de backup adequada e coordenada para instalar a montante do DST.
O dimensionamento é realizado em laboratório tentando numerosas e diferentes combinações entre DSTs e dispositivos de protecção. Com a maioria dos seus produtos a ABB oferece a possibilidade de utilizar fusíveis ou disjuntores.
E sobre a indutância? Como todos sabemos, a indutância de uma bobina depende da frequência; alguns testes em laboratório são suficientes para demonstrar que a indutância de um disjuntor nas frequências típicas dos fenómenos atmosféricos (muitos kHz) se torna negligenciável.

Dispositivo de protecção contra sobretensões OVR T2 3N 40 275s P

"Quando um relâmpago surge e o DST actua, o DST deve ser sempre substituído"
Não, os DSTs não são descartáveis! Isto porque, se assim fosse, e porque podem acontecer inúmeras descargas atmosféricas durante uma tempestade, o DST seria totalmente ineficaz: Na verdade, os DSTs são desenhados e testados para actuar e rearmar garantindo as mesmas características de equipamentos novos, pelo menos cerca de 20 vezes, se submetidos à sua corrente de descarga nominal.
Dado que, estatisticamente, a corrente de descarga induzida pelo fenómeno atmosférico é inferior à corrente nominal, o DST pode disparar até centenas de vezes antes de atingir o chamado "fim de vida". Esta é a razão pela qual os DSTs são instalados todos os dias, mas substituir um cartucho no fim de vida é um acontecimento raro...

"Um DST Tipo 2 não é mais do que um varistor..."
O varistor é um componente fundamental de todos os DSTs Tipo 2, mas não nos devemos esquecer que os varistores possuem duas características que um DST deve corrigir: terminam a sua vida operacional em curto-circuito e conduzem uma pequena corrente permanente, para evitar que o curto-circuito afecte a vida do varistor, sendo fornecido um pequeno componente, mas essencial no interior de um DST: um seccionador térmico que isola o varistor da rede em caso de sobreaquecimento, assegurando assim um fim de vida seguro para o DST.
Além disso, para evitar a corrente de fuga à terra permanente, que poderia resultar no risco de contactos indirectos, em alguns DSTs Tipo 2 o módulo N-PE, que é desenhado para conduzir a corrente de descarga para o condutor de terra, não é realizada com um varistor, mas com um elemento do tipo de comutação de tensão (por exemplo, um descarregador), capaz de impedir permanentemente o fluxo de corrente para o PE.
Todos os DSTs OVR T2 1N e 3N da ABB são fabricados com esta tecnologia.

"O contacto de sinalização remota diz-me que o DST interveio"
Não, o contacto de sinalização comuta apenas quando o DST atinge o fim da sua vida operacional. Muito útil no caso de quadros de distribuição críticos e remotos, a informação pode ser usada, por exemplo, para substituir rapidamente o cartucho em fim de vida e para restabelecer a protecção contra sobretensões.

"Um DST para corrente alternada também pode ser utilizado em corrente contínua, é apenas uma questão de multiplicar a sua tensão nominal pela raiz de dois"
Este é o princípio pelo qual muitos DSTs para corrente alternada a 400 V se tornaram, sem aviso, DSTs para aplicações fotovoltaicas a 600 VDC.
A posição da ABB foi sempre muito clara neste ponto: os varistores, mais cedo ou mais tarde, entram em curto-circuito e interromper um curto-circuito em corrente contínua é muito mais difícil do que em corrente alternada. Não pode, por isso, ser absolutamente garantido que o seccionador térmico integrado num DST desenhado para corrente alterna seja capaz de garantir a desconexão quando o mesmo DST é instalado num sistema fotovoltaico: o fabricante deve testar em laboratório e, em geral, deve declarar novas protecções de backup, dimensionadas para aplicações contínuas.

Fonte: http://www.voltimum.pt/news/2668/infopr ... 23_VLT_Jan
Anexos
02_mitosurbanos_PT_CORRIGIDO-2_550px.jpg
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Cumprimentos,

João Osvaldo Sousa


Email: joaoosvaldo@eletricidade.net

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