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Utilização de DPS na Proteção contra Sobretensões Transitórias

Solução sugerida para instalação de DPSs no primeiro nível quando o quadro de seccionadoras distante do ponto de entrada. Quadro contendo BEP acessível. DPs, DPSs e condutores vivos sob tampa lacrada. Quando o DP for disjuntor, sua manopla de manobra deve ficar acessível.

Ponto de Entrada

Figura 29 - Instalação dos DPSs de 1º nível no ponto de entrada quando o quadro de chaves seccionadoras não está no ponto de entrada.

A figura 30 estabelece quatro esquemas de ligação que deverão ser adotados para a instalação dos DPSs. Vale lembrar que essa é uma recomendação mínima de proteção e visa, basicamente, a proteção contra surto de modo comum (que ocorre entre condutores vivos e o PE ou terra) no primeiro nível de proteção da instalação. A proteção contra surto modo diferencial (que ocorre entre condutores vivos) deverá ser implementada após estudo de necessidade (proteção em função da utilização da instalação) e localização. A verificação da necessidade de instalação nos demais níveis de proteção deve ser feita através da comparação direta dos valores desejados de tensão suportável para cada categoria da instalação e os valores determinados na tabela mostrada na Figura 22.

Eng.º Jobson Modena

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Figura 30 - Esquemas de conexão dos DPSs no ponto de entrada da linha de energia ou no quadro de distribuição principal da edificação - Figura 13 da norma 5410.


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Notas da figura 30: a) A ligação ao BEP ou à barra PE depende de onde, exatamente, os DPSs serão instalados e de como o BEP é implementado, na prática. Assim, a ligação será no BEP quando: – o BEP se situar a montante do quadro de distribuição principal (com o BEP localizado, como deve ser, nas proximidades imediatas do ponto de entrada da linha na edificação) e os DPSs forem instalados então junto do BEP, e não no quadro; ou – os DPSs forem instalados no quadro de distribuição principal da edificação e a barra PE do quadro acumular a função de BEP. Por conseqüência, a ligação será na barra PE, propriamente dita, quando os DPSs forem instalados no quadro de distribuição e a barra PE do quadro não acumular a função de BEP. b) A hipótese configura um esquema que entra TN-C e que prossegue instalação adentro TN-C, ou que entra TN-C e em seguida passa a TN-S. O neutro de entrada, necessariamente PEN, deve ser aterrado no BEP, direta ou indiretamente. A passagem do esquema TN-C a TN-S, com a separação do condutor PEN de chegada em condutor neutro e condutor PE, seria feita no quadro de distribuição principal (globalmente, o esquema é TN-C-S). c) A hipótese configura três possibilidades de esquema de aterramento: TT (com neutro), IT com neutro e linha que entra na edificação já em esquema TN-S.


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Quando houver necessidade da instalação de DPSs em mais níveis de proteção os esquemas da figura 30 devem ser repetidos ao longo dos vários níveis conforme o esquema de aterramento instalado: Para esquemas: TN-S, TT com neutro e IT com neutro: esquema da conexão 2: entre cada fase e PE e entre neutro e PE; esquema de conexão 3: entre cada fase e neutro e entre neutro e PE Para circuitos sem neutro, qualquer que seja o esquema de aterramento: entre cada fase e PE (esquema de conexão 1); Para esquema TN-C: Esquema da conexão 1: entre cada fase e PEN. 3º Nível

2º Nível

1º Nível DP

DP

DP

DP N

DPS BEP

DPS

DPS

BEL

DP - Dispositivo de proteção contra sobrecorrentes; DR - Dispositivo diferencial residual; TR - Transformador.

Figura 31 - Exemplo de aplicação para três níveis de proteção.


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CONDUTORES DE CONEXÃO: O comprimento dos condutores para a conexão do DPS deve ser o mais curto possível, sem curvas ou laços. No primeiro nível de proteção o comprimento total do condutor de ligação não deve exceder 0,5 m, como ilustrado na figura 28. A justificativa válida para a coordenação pode ser utilizada para explicar esta prescrição. Se nas condições de instalação o DPS for posicionado no quadro de modo a existir excesso de condutores, as famosas “folgas”, poderão ocorrer as seguintes situações de mau funcionamento: Excesso de cabo a montante do DPS: atraso no tempo de atuação do dispositivo fazendo com que uma parcela maior de surto passe para o próximo nível de proteção ou para a instalação; Excesso de cabo a jusante do DPS: dificuldade na dissipação da corrente do surto elevando a energia dissipada (calor) no DPS. a

b b

Figura 32 - Comprimento máximo total dos condutores de conexão do DPS.


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A seção nominal, do condutor das ligações DPS–PE, deve seguir a seguinte prescrição: Proteção contra riscos indiretos (AQ-2): No mínimo 4 mm2 em cobre ou equivalente; Proteção contra riscos diretos (AQ-3): No mínimo 16 mm2 em cobre ou equivalente. A OBRIGATORIEDADE DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRECORRENTES :

Ao chegar no final de sua vida útil ou por deficiência interna há a possibilidade do DPS entrar em curto-circuito permanentemente criando uma falta a terra naquele ponto do circuito. Prevendo este tipo de situação a norma 5410 prescreve que o DPS deverá ter um indicador de estado, para DPS não curto-circuitante ou um dispositivo de proteção contra curto-circuito (DP) instalado a montante, para DPS curto-circuitante. As alternativas de arranjos para instalação desses dispositivos são mostradas na figura 29 e permitem, na hipótese de falha do DPS, priorizar a continuidade do serviço ou a continuidade da proteção. Então os dispositivos de proteção contra sobrecorrentes podem estar posicionados: 1ª: na própria conexão do DPS, esse dispositivo de proteção pode ser o desligador interno que eventualmente integra o dispositivo. Essa ligação assegura continuidade de serviço, mas significa ausência de proteção contra qualquer novo surto que venha a ocorrer antes da troca do DPS; 2ª: no circuito ao qual está conectado o DPS, corresponde geralmente ao próprio dispositivo de proteção contra sobrecorrentes do circuito. Afeta a continuidade do serviço, uma vez que a atuação do dispositivo de proteção, devido à falha do DPS, interrompe a alimentação do circuito; Eng.º Jobson Modena

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3ª: uma repetição da primeira situação com redundância da proteção. Embora de maior custo esta alternativa minimiza a possibilidade de perda de proteção contra surto em caso de dano em um dos DPS. Neste caso os dispositivos devem ser tecnicamente idênticos. DP

DP

DP

1ª

2ª

DP

3ª

Figura 33 - Possibilidades de posicionamento do dispositivo de proteção contra sobrecorrentes.

O dispositivo de proteção contra sobrecorrentes a ser instalado deve possuir corrente nominal compatível à indicada pelo fabricante do DPS. A capacidade de interrupção deve ser inferior ou igual a corrente de curtocircuito presumida naquele ponto. A seção nominal dos condutores destinados a conexão entre o dispositivo de proteção contra sobrecorrentes especificamente previsto para eliminar um curto-circuito aos condutores de fase do circuito deve ser dimensionada levando em conta a máxima corrente de curto-circuito possível no local.


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COORDENAÇÃO DE DPSS COM DISPOSITIVOS DR: Para cada nível de proteção devem ser respeitadas as seguintes condições: Preferencialmente os DPSs devem ser instalados a montante do dispositivo DR. Para o esquema TT, os DPSs devem ser conectados conforme o esquema de conexão 3 da figura 30; Falta no equipamento ou na instalação – Correta atuação do DR. Corrente de fuga (avalanche) no DPS – Atuação intempestiva do DR.

I I

I

I

I

Figura 34 - Coordenação entre DR e DPS - DR a montante do DPS.

Quando o DPS for posicionado a jusante do dispositivo DR, seja ele instantâneo ou temporizado, deve possuir uma imunidade a correntes de surto de, no mínimo 3 kA (8/20) µs. DR tipo “S”.


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Falta no equipamento ou na instalação – Correta atuação do DR. Corrente de fuga (avalanche) no DPS – O DR não é sensibilizado.

I I

I

I

I

Figura 35 - Coordenação entre DR e DPS – DR a jusante do DPS.


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PROTEÇÃO EM LINHAS DE SINAL : Para proteção de linhas de sinal (video, dados, telefonia) há algumas prescrições a serem acrescidas àquelas feitas anteriormente, porém o vínculo com os barramentos de eqüipotencialização é fundamental e deve ser mantido: Linha originária da rede pública de telefonia: deve ser instalado um DPS por linha. Os DPSs devem estar localizados no distribuidor geral de sinal (DGS) da edificação onde está o terminal de aterramento de telecomunicações (TAT), como determina a norma 14306. O TAT será ligado ao aterramento através do BEP. O DGS deve estar situado o mais próximo possível do BEP; Linha externa originária de outra rede pública que não a de telefonia: o DPS, instalado por linha de sinal, deve ser localizado junto ao BEP;

QDP FONE PEN

DGS BEP

TAT

Figura 36 – Indicação do posicionamento dos DPSs de sinal.

Linha que se dirija a outra edificação, a estruturas anexas ou no caso de linha associada à antena externa ou outras estruturas no topo da edificação: o DPS deve ser localizado junto ao BEP, ao BEL, ou ao terminal “terra”, o que estiver mais próximo em cada edificação ou estrutura.

Figura 37 - Proteção de sinal para comunicação entre edificações. Eng.º Jobson Modena

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Os DPSs devem ser conectados entre a linha de sinal e a referência de eqüipotencialização mais próxima. Dependendo do posicionamento do DPS, a referência de eqüipotencialização mais próxima pode ser o BEP, o TAT, o BEL, o condutor PE ou, caso o DPS seja instalado junto a algum equipamento, o terminal conectado à massa desse equipamento. O eletroduto por onde passará o condutor do sinal deve ser metálico, ter continuidade elétrica garantida e suas extremidades interligadas aos eletrodos de aterramento de cada edificação. SELEÇÃO DOS DPSS DE SINAL : Assumindo que o DPS venha a ser instalado no DGS da edificação são especificadas a seguir as características exigíveis dos DPSs destinados à proteção de linhas de telefonia em par trançado: Tipo de DPS: O DPS deve ser do tipo curto-circuitante, simples ou combinado (com limitador de sobretensão em paralelo); Tensão de disparo c.c.: O valor da tensão de disparo c.c. deve ser de no máximo 500 V e, no mínimo, 200 V, quando a linha telefônica for balanceada ou 300 V, quando a linha telefônica não for aterrada (flutuante); Tensão de disparo impulsiva: O valor da tensão de disparo impulsiva do DPS deve ser de, no máximo, 1 kV; Corrente de descarga impulsiva: No mínimo, 5 kA, quando a blindagem da linha telefônica for aterrada, e No mínimo 10 kA quando a blindagem não for aterrada. Para condições AQ-3, recomenda-se a comparação dos valores de correntes de primeira descarga atmosférica possíveis (já demonstrada para DPS de energia) e a adoção do maior valor.


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