Guia para aplicação de Dispositivos de Proteção ?· Guia para aplicação de Dispositivos de Proteção…

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  • Guia para aplicao de Dispositivos de Proteo contra Surtos - DPS2012.2

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    Guia para aplicaode Dispositivos de Proteo contraSurtos - DPS2012.2

  • Guia para aplicao de Dispositivos de Proteo contra Surtos - DPS 2012.2novembro 2012

  • Prefcio

    Este texto foi escrito a quatro, oito... 1132 mos, ou seja,junto com os clientes que a Finder procurou para fornecerinformaes sobre o funcionamento e como instalar corretamenteum DPS em uma instalao industrial, civil ou fotovoltaica.A linguagem utilizada intencionalmente discursiva para transmitir conceitos complicados da maneira mais simples possvel. H parnteses tcnicos para aprofundamento, comum pouco de matemtica, mas nada que assuste...Embora apresente a Verso 3 da CEI 64/8 e a prEN 50539-11para o setor fotovoltaico, este texto no pretende ser um guianormativo. Por isso, e para obter mais detalhes, recomenda-seler os textos indicados na bibliografia.

  • ndice

    1 - A origem do raio ................................................................................................ pgina 1Raio descendente negativo ....................................................................................... pgina 1Raio descendente positivo ......................................................................................... pgina 2Raios ascendentes ................................................................................................... pgina 2Como proteger-se contra os surtos de tenso? ............................................................. pgina 32 - Tipos de incidncia de descargas atmosfricas ....................................................... pgina 4Princpios gerais ...................................................................................................... pgina 5Nvel de imunidade, tenso de resistncia e prejuzos econmicos ............................... pgina 8Os surtos de tenso ................................................................................................. pgina 8Os surtos de tenso de manobra ............................................................................... pgina 9Os surtos de tenso de origem atmosfrica ................................................................ pgina 9Impactos diretos e indiretos ....................................................................................... pgina 8Surtos de tenso induzidos ........................................................................................ pgina 10Descarga direta ....................................................................................................... pgina 113 - Funcionamento de um DPS ................................................................................... pgina 12Tipos de DPS ........................................................................................................... pgina 14Centelhador ............................................................................................................ pgina 14Princpio de funcionamento ....................................................................................... pgina 15Corrente residual ..................................................................................................... pgina 16Varistor ................................................................................................................... pgina 174 Caractersticas eltricas e aplicaes prticas do DPS .............................................. pgina 20Dispositivo de proteo contra surtos DPS na prtica ................................................... pgina 225 - Tcnicas de instalao ......................................................................................... pgina 24Distncia de proteo .............................................................................................. pgina 28Sistema de DPS e coordenao de energia ................................................................ pgina 30Sistemas de back-up: fusveis, disjuntores e disjuntores diferenciais ............................... pgina 326 - Aplicaes industriais .......................................................................................... pgina 35Sistema TN ............................................................................................................. pgina 35Sistema IT ............................................................................................................... pgina 37Sistema TT .............................................................................................................. pgina 39Tipos de proteo dos DPSs ...................................................................................... pgina 427 - Aplicaes em obras civis .................................................................................... pgina 43DPS de MT .............................................................................................................. pgina 43DPS instalado antes ou depois do disjuntor diferencial? ............................................... pgina 44CEI 64-8 Verso 3 ................................................................................................... pgina 458 - Instalaes fotovoltaicas: proteo contra raios e surtos de tenso ........................... pgina 49Impacto direto ......................................................................................................... pgina 49Impacto direto pelo aterramento do PV: ...................................................................... pgina 50Instalao fotovoltaica no telhado de um edifcio: ....................................................... pgina 50Impacto indireto ....................................................................................................... pgina 50Medidas de proteo contra surtos de tenso. Proteo AC ........................................ pgina 51Medidas de proteo contra surtos de tenso. Proteo DC ........................................ pgina 53Medidas preventivas ................................................................................................ pgina 55Protees dos DPSs: fusveis ou disjuntores? prEN 50539-11 ........................................ pgina 56Exemplos de aplicao - Instalao fotovoltaica domstica, inversor no sto ................ pgina 58Exemplos de aplicao - Instalao fotovoltaica domstica, inversor no poro ............... pgina 59Exemplos de aplicao - Instalao fotovoltaica no telhado, baixa potncia .................. pgina 60Exemplos de aplicao - Instalao fotovoltaica no solo .............................................. pgina 61Exemplos de aplicao - Instalao fotovoltaica no telhado, mdia/alta potncia .......... pgina 62

  • 1 - A origem do raio

    Os raios so descargas eltricas que ocorrem durante tempestades.Durante as tempestades, h dentro das nvens o acmulo de cargas negativas em sua regioinferior.A formao das cargas nas extremidades da nuvem ocorre atravs do atrito entre partculas degelo e gua postas em movimento pelas correntes de ar quente ascendente dentro da nuvem.Para representar graficamente a distribuio das cargas, podemos imaginar um dipolo grandecujo campo eltrico se fecha no solo (Figura 1).

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    ++ +

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    ++

    +

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    +

    +++

    + + ++ ++

    + + + + + + + + + + + +

    Figura 1:distribuio de cargas eltricas dentro da nuvem, e percurso do campo eltrico

    A descarga ocorre quando a intensidade do campo eltrico ultrapassa o valor da resistnciadieltrica do ar, que, no caso do ar limpo e seco, corresponde a 30 kV/cm. Durante uma tempestade, devido umidade e s partculas de poeira presentes, a resistncia dieltrica doar cai para poucos kV/cm, facilitando, assim, a descarga.

    Podemos identificar trs famlias de raios:1) Raios entre nuvens: quando a descarga ocorre entre duas nuvens vizinhas2) Raios intranuvem: quando a descarga ocorre dentro da mesma nuvem3) Raios entre nuvem e terra: quando a descarga ocorre entre o solo e a nuvem,

    independentemente da origem

    Continuando a classificao dos raios, podemos em primeiro lugar definir como raio descendente o raio que parte da nuvem, e como ascendente o raio que sair do solo. Tambmpodemos classificar o raio de acordo com a sua polaridade, definida por conveno comoigual da carga da nuvem: portanto, diferenciamos os raios positivos e raios negativos.

    Raio descendente negativoAgora, descrevemos o caminho seguido por um raio negativo nuvem-terra durante sua formao.Esse tipo de raio , para ns, o mais interessante por ser mais frequente. Distinguimos as seguintes fases:

    + + + + + + + + + + +

    Fase 1: as cargas eltricas se acumulam numa rea da nuvem, o campo eltrico local cresce at ultrapassar a resistnciadieltrica do ar: nesse ponto ocorre a primeira descarga, cujo comprimento de alguns centmetros. Nesta fase inicial, as respectivas correntes assumem valores que, em mdia, no ultr