Leitura Especificações do SPD Fazer essa comparação de forma correta é um dos passos mais importantes na seleção de um dispositivo de proteção contra picos de tensão fiável. Muitos compradores limitam-se a comparar o valor mais elevado em kA indicado no rótulo, mas parâmetros como Iimp, In, Imax, Up e Uc cada um descreve uma parte diferente do desempenho do SPD. Se estes valores forem mal interpretados, o SPD selecionado poderá não corresponder ao ambiente de instalação real, à tensão do sistema ou aos requisitos de proteção.
Este guia explica os principais parâmetros do SPD de forma prática, ajudando-o a compreender o que Iimp, In, Imax e Up ou seja, como são utilizados em dispositivos de proteção contra sobretensão do Tipo 1, Tipo 2, CA, CC e fotovoltaicos, e o que verificar antes de comparar diferentes modelos de SPD para quadros elétricos, sistemas industriais ou aplicações fotovoltaicas.
Pontos-chave
As especificações dos dispositivos de proteção contra sobretensão (SPD) descrevem o desempenho elétrico, o âmbito de aplicação e a capacidade de proteção de um dispositivo de proteção contra sobretensão. Estes valores ajudam os engenheiros, instaladores, fabricantes de quadros elétricos e compradores a decidir se um determinado SPD é adequado para um sistema de distribuição de corrente alternada (CA), um sistema de corrente contínua (CC), um sistema fotovoltaico solar ou um quadro de controlo industrial.
Uma ficha técnica típica do SPD pode incluir:
Entre todos estes parâmetros, Iimp, In, Imax, Up e Uc são os valores mais frequentemente utilizados na comparação de SPDs. No entanto, não devem ser interpretados isoladamente. Um valor nominal de corrente de descarga elevado nem sempre significa uma melhor proteção se o nível de proteção de tensão ou a tensão de funcionamento não forem adequados ao sistema.
Iimp significa corrente de impulso. É utilizado principalmente para SPD de Tipo 1 e SPD de tipo 1+2.
O Iimp demonstra a capacidade do SPD de descarregar correntes de raio de alta energia. É normalmente associado a uma forma de onda de impulso de raio de 10/350 μs. Este tipo de forma de onda representa uma corrente de raio de alta energia que pode entrar na instalação elétrica devido a um impacto direto de raio ou a atividade de raio nas proximidades.
Em termos simples:
O valor Iimp indica a intensidade da corrente de impulso de raio que o SPD consegue descarregar.
Por exemplo, se um SPD de Tipo 1 estiver marcado como:
Iimp = 12,5 kA por polo
Isto significa que cada polo do SPD foi concebido para suportar uma corrente de impulso de raio de 12,5 kA nas condições de ensaio especificadas.
O Iimp é importante na seleção de SPDs para:
Se um projeto exigir proteção do Tipo 1, o valor de Iimp deve ser verificado cuidadosamente. Neste caso, não basta comparar apenas o valor de Imax, uma vez que este está normalmente relacionado com o desempenho na descarga de sobretensão do Tipo 2 e não com o desempenho face à corrente de raio do Tipo 1.
Em significa corrente de descarga nominal. É um dos parâmetros mais importantes para SPD de tipo 2.
Indica o valor da corrente de sobretensão que o SPD consegue descarregar repetidamente em condições de ensaio normalizadas. É normalmente associado a uma forma de onda de 8/20 μs, amplamente utilizada nos ensaios de proteção contra sobretensão do Tipo 2.
Em termos simples:
Este valor indica a capacidade padrão de descarga repetida do SPD.
Por exemplo, se um SPD estiver marcado como:
Entrada = 20 kA
Isso significa que o SPD foi concebido para dissipar uma corrente de pico nominal de 20 kA, de acordo com a forma de onda de ensaio especificada.
É muito útil na comparação de SPDs do Tipo 2 utilizados em:
Um valor de In mais elevado significa, geralmente, uma maior capacidade de descarga repetida de sobretensão. No entanto, este valor tem de corresponder ao nível de instalação, à tensão do sistema, às condições de ligação à terra e à exposição prevista a sobretensões.
Imax significa corrente máxima de descarga. Representa a corrente de pico máxima que um SPD do Tipo 2 pode descarregar em condições de ensaio especificadas.
Em termos simples:
O Imax indica a corrente de pico máxima que o SPD consegue suportar em determinadas condições.
Por exemplo, um SPD de Tipo 2 pode estar identificado como:
Isto significa que o SPD tem uma corrente de descarga nominal de 20 kA e uma corrente de descarga máxima de 40 kA.
Muitos compradores concentram-se apenas no valor Imax, porque este é normalmente o número mais elevado indicado na etiqueta do produto. Por exemplo, valores como 40 kA, 60 kA, 80 kA ou 100 kA podem parecer atraentes numa comparação de produtos.
No entanto, o Imax, por si só, não determina se o SPD é adequado.
Um valor elevado de Imax não ajuda se:
Por este motivo, o Imax deve ser utilizado como um valor de referência, e não como o único critério de seleção.
Para cima significa nível de proteção contra sobretensão. Indica a tensão residual que permanece nos terminais do SPD quando este entra em funcionamento durante um pico de tensão.
Em termos simples:
O valor «Up» indica a tensão que ainda pode chegar ao equipamento protegido após o SPD entrar em funcionamento.
Por exemplo, se um SPD estiver marcado como:
Até ≤ 1,5 kV
Significa que a tensão residual está limitada a 1,5 kV ou menos nas condições de ensaio especificadas.
O objetivo de um SPD não é apenas descarregar a corrente de pico. Mais importante ainda, deve limitar a sobretensão a um nível que o equipamento ligado possa suportar.
Um valor mais baixo de «Up» significa, geralmente, uma melhor limitação de tensão. Isto é especialmente importante para proteger equipamentos sensíveis, tais como:
No entanto, o Up não deve ser avaliado isoladamente. O comprimento do cabo, o método de instalação, a qualidade da ligação à terra e a coordenação com outras fases de proteção também podem afetar o desempenho real da proteção.
Uc significa tensão máxima de funcionamento contínuo. Trata-se da tensão máxima que pode ser aplicada de forma contínua ao SPD sem provocar um funcionamento anómalo.
Nos sistemas de corrente alternada, os valores comuns de Uc podem incluir 275 V, 320 V, 385 V ou 420 V, dependendo da configuração do sistema e da aplicação.
No caso dos sistemas solares fotovoltaicos, este parâmetro é frequentemente apresentado como Ucpv, tais como:
Em termos simples:
O valor de Uc ou Ucpv deve corresponder à tensão real do sistema.
Se a Uc for demasiado baixa, o SPD poderá funcionar sob flutuações normais de tensão, sobreaquecer, envelhecer rapidamente ou avariar prematuramente.
Se o valor de Uc for demasiado elevado, o SPD poderá não limitar a tensão de pico com a antecedência necessária, reduzindo a eficácia da proteção.
No caso dos sistemas solares de corrente contínua (CC), o Ucpv deve ser selecionado de acordo com a tensão máxima em circuito aberto da cadeia fotovoltaica. Não se deve utilizar um SPD de 1000 V CC num sistema fotovoltaico de 1500 V CC, a menos que a tensão real do sistema se encontre dentro da gama nominal do produto.
| Parâmetro | Significado completo | Utilizado habitualmente para | O que isto significa |
|---|---|---|---|
| Iimp | Corrente de impulso | SPD Tipo 1 / SPD Tipo 1+2 | Capacidade de descarregar correntes elétricas de alta energia provenientes de relâmpagos |
| Em | Corrente nominal de descarga | SPD Tipo 2 | Capacidade padrão de descarga de picos repetidos |
| Imax | Corrente máxima de descarga | SPD Tipo 2 | Capacidade máxima de descarga de sobretensão em condições especificadas |
| Para cima | Nível de proteção contra sobretensão | Todos os tipos de SPD | Tensão residual após o funcionamento do SPD |
| Uc | Tensão máxima de funcionamento contínuo | SPD CA / SPD CC | Se o SPD corresponde à tensão do sistema |
| Ucpv | Tensão máxima de funcionamento contínuo para sistemas fotovoltaicos | SPD CC / SPD fotovoltaico | Se o SPD corresponde à tensão do sistema fotovoltaico |
A seleção profissional de um SPD não deve começar por escolher o valor mais elevado de kA. Em vez disso, deve seguir-se um processo sistemático.
Em primeiro lugar, identifique o local onde o SPD será instalado.
Entre as aplicações mais comuns contam-se:
Os SPD de CA e os SPD de CC não são intercambiáveis. Os sistemas de CC requerem SPD concebidos para tensão CC e para o comportamento do arco elétrico em CC.
Em seguida, confirme se o projeto requer:
SPD de Tipo 1 são normalmente utilizados em quadros de entrada principais ou em locais expostos a descargas atmosféricas. Os SPDs do tipo 2 são habitualmente utilizados em quadros de distribuição e na proteção ao nível dos equipamentos. Os SPDs do tipo 1+2 combinam a capacidade de descarga de correntes de raio e de proteção contra picos de tensão num único dispositivo.
Se a instalação exigir proteção do Tipo 1, verifique primeiro o Iimp. Este valor indica se o SPD é capaz de suportar correntes de impulso de raio de alta energia.
Não utilize o Imax como valor de seleção principal para aplicações do Tipo 1.
Para os SPD do Tipo 2, verifique tanto o valor «In» como o «Imax».
In indica a capacidade de descarga padrão. Imax indica a capacidade máxima de descarga. Uma boa escolha deve ter em conta ambos os valores, juntamente com o nível de proteção contra sobretensão e a exposição do sistema.
Verifique se o valor «Up» é suficientemente baixo para o equipamento que pretende proteger. O equipamento sensível requer, normalmente, uma melhor limitação de tensão.
Se o valor «Up» for demasiado elevado, os equipamentos ligados podem continuar a estar expostos a tensão residual prejudicial.
Certifique-se de que a tensão nominal do SPD corresponde à tensão real do sistema.
Nos sistemas de corrente alternada, verifique a tensão fase-neutro e fase-fase.
No caso dos sistemas fotovoltaicos, verifique a tensão máxima em circuito aberto da cadeia fotovoltaica.
Cada SPD deve ser instalado de acordo com o fusível ou disjuntor de segurança recomendado pelo fabricante. A proteção de segurança ajuda a isolar a corrente de falha caso o SPD chegue ao fim da sua vida útil ou falhe em condições anormais.
Um SPD de corrente contínua (CC) do Tipo 2 para sistemas fotovoltaicos solares pode apresentar os seguintes valores:
| Especificações | Valor de exemplo | Significado |
| Ucpv | 1000 V CC | Adequado para sistemas fotovoltaicos até à tensão CC nominal |
| Em | 20 kA | Corrente nominal de descarga |
| Imax | 40 kA | Corrente máxima de descarga |
| Para cima | ≤ 3,8 kV | Nível de proteção contra sobretensão |
| Pólos | 2P ou 3P | Configuração da cablagem |
| Indicador | Verde / Vermelho | Indicação visual do estado |
| Contacto à distância | Opcional | Permite a monitorização remota de alarmes |
Esta especificação indica que o SPD foi concebido para um sistema fotovoltaico solar de 1000 V CC e que pode descarregar correntes de pico de acordo com o seu desempenho nominal.
Se o projeto utilizar um sistema fotovoltaico de 1500 V CC, este SPD de 1000 V CC não deve ser selecionado. Em vez disso, deve ser utilizado um SPD adequado de 1500 V CC.
Um valor de Imax mais elevado não significa, automaticamente, uma melhor proteção. A escolha correta depende também do tipo de SPD, dos valores de Uc, Up, In e Iimp, da tensão do sistema e da posição de instalação.
Na seleção de SPD do Tipo 1, o Iimp é fundamental. Se um local estiver exposto à corrente direta de um raio, a utilização apenas de um SPD do Tipo 2 poderá não proporcionar o nível de proteção necessário.
Os SPD de CA e CC são diferentes. Um SPD de CA padrão não deve ser utilizado no lado CC de um sistema fotovoltaico solar.
Se o valor de «Up» for demasiado elevado, o equipamento sensível poderá ainda assim ser danificado pela tensão residual, mesmo que esteja instalado um SPD.
A seleção incorreta da tensão pode causar uma avaria prematura do SPD ou uma proteção insuficiente contra picos de tensão. Deve sempre ajustar a Uc ou a Ucpv à tensão real do sistema.
A proteção de reserva deve estar em sintonia com o SPD e a corrente de falha do sistema. Uma proteção de reserva incorreta pode criar riscos de segurança ou problemas de manutenção.
GA&DA fornece SPDs de CA, SPDs de CC, SPDs do Tipo 1, SPDs do Tipo 2, SPDs do Tipo 1+2 e soluções de proteção contra sobretensão fotovoltaica para distribuição elétrica, sistemas industriais e aplicações solares fotovoltaicas.
Se estiver a comparar os valores de Iimp, In, Imax, Up, Uc ou Ucpv do seu projeto, a GA&DA pode ajudá-lo a selecionar um SPD adequado de acordo com:
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Iimp significa corrente de impulso. É utilizado principalmente em SPDs do Tipo 1 e indica a capacidade do SPD de descarregar correntes de impulso de raio de alta energia.
In é a corrente de descarga nominal e indica a capacidade padrão de descargas repetidas. Imax é a corrente de descarga máxima e indica a corrente de pico máxima que o SPD pode descarregar em condições especificadas.
Não. Um valor Imax mais elevado nem sempre significa uma melhor proteção. Deve também verificar os parâmetros In, Up, Uc, o tipo de SPD, a posição de instalação e a proteção de reserva.
Up refere-se ao nível de proteção de tensão. Indica a tensão residual que pode permanecer quando o SPD entra em ação. Um valor mais baixo de Up significa, geralmente, uma melhor limitação de tensão.
Uc significa tensão máxima de funcionamento contínuo. Deve corresponder à tensão real do sistema, para que o SPD possa funcionar de forma segura e eficaz.
A Ucpv é a tensão máxima de funcionamento contínuo para aplicações fotovoltaicas em corrente contínua. É utilizada para selecionar dispositivos de proteção contra sobretensão (SPD) para sistemas fotovoltaicos solares, tais como instalações de 1000 V CC ou 1500 V CC.
No caso do SPD de Tipo 1, o Iimp é um dos parâmetros mais importantes, pois indica a capacidade de descarga da corrente de impulso de raio.
No caso do SPD de Tipo 2, os parâmetros In, Imax e Up são todos importantes. O In indica o desempenho nominal de descarga, o Imax indica a capacidade máxima de descarga e o Up indica o desempenho em termos de limitação de tensão.
Compreender as especificações dos dispositivos de proteção contra sobretensão (SPD) é essencial para selecionar o dispositivo adequado. Iimp, In, Imax, Up e Uc Cada um descreve uma característica diferente do desempenho do SPD. O Iimp é importante para a proteção contra correntes de raio do Tipo 1, o In e o Imax são importantes para a capacidade de descarga de sobretensão do Tipo 2, o Up indica o desempenho em termos de limitação de tensão e o Uc ou o Ucpv confirmam se o SPD é compatível com a tensão do sistema.
Não selecione um SPD apenas com base no valor mais elevado de kA. Uma seleção fiável deve ter em conta todas as especificações, incluindo o tipo de SPD, a tensão do sistema, a posição de instalação, o nível de proteção de tensão e a proteção de reserva.
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