Dispositivo de Proteção contra Surtos - DPS

O dispositivo de proteção contra surtos elétricos (também conhecido como pára-raio eletrônico) é um aparelho que conduz quando há um pico de tensão. Dentro dele, há um varistor de óxido de zinco que é associado a um dispositivo de segurança. Este varistor deixa a corrente passar quando a tensão em seus terminais passa da tensão limite. A passagem da corrente por ele é proporcional à tensão que atinge ele. Esta passagem gradual de corrente por ele que garante que a tensão da saída não aumente.

Já o dispositivo de segurança serve para tirar de operação o varistor se ele passar de sua vida útil, for danificado ou se for submetido a tensões acima de sua capacidade. Há uma sinalização mecânica de seu estado de operação: verde (em serviço) ou vermelho (com defeito).

Geralmente, os DPS são ligados no quadro geral de distribuição, onde cada um pega uma fase, no final se interligam e são ligados ao neutro.

Quando se quer proteger um equipamento mais sensível, como um computador, também há disponível no mercado DPS para instalar diretamente na tomada onde o computador (ou outro equipamento) será ligado. Vale lembrar que este DPS poderá ou não proteger outros equipamentos (se ligados no mesmo circuito), mas o computador estará protegido.

Há duas origens para as sobretensões momentâneas na nossa rede: ou vem de fora, da malha aérea (provocada por raios, por exemplo), ou vem de dentro, pelo acionamento/desligamento de máquinas.

Pois bem, se os surtos estão vindo de fora de sua instalação, o mais viável econômica e tecnicamente é instalar o DPS na entrada QGD (quadro geral de distribuição). Assim, você não correrá riscos do surto atingir um equipamento, e nem pagará pela corrente surto fluindo pela sua instalação (perdas por Joule).

Agora se o causador dos surtos for por exemplo, uma máquina de solda, é melhor instalar o DPS diretamente nesta máquina. Assim, você garantirá que o surto gerado por ela não atinja outras máquinas, e que não será estabelecida correntes de surto pela instalação, garantindo a economia de energia.

Por isso que às vezes a instalação de DPS no QGD acarreta quase nada de economia de energia. Imagine que sua carga geradora de surtos está no ponto distante da sua instalação; o DPS conduzirá a corrente gerada por ela, isto é, a corrente sairá lá da máquina e virá pelos condutores até o DPS. Assim, haverá perdas por efeito Joule.

Disjuntores

O disjuntor é um equipamento de proteção contra sobrecargas ou curto-circuitos. É, também, muito utilizar como interruptor.

Ele deve sempre ser ligado na(s) fase(s), nunca no neutro (apesar de haver modelos trifásicos com entrada para neutro). Há uma simples explicação para isso: é a fase que ocasiona o choque elétrico, então não faz sentido deixar de interrompê-la para interromper o neutro.

O disjuntor é composto basicamente pelos contatos, um bimetálico e um circuito magnético.

• Contatos: servem para seccionar o circuito, intencionalmente (manobra de uma pessoa) ou de forma automática (sobrecarga ou curto-circuito).
• Bimetálico: detecta sobrecargas. É uma lâmina composta por dois tipos de metais, de dilatação diferente. Assim, com o aumento da temperatura (devido ao aumento da passagem da corrente elétrica), a lâmina tende para o lado do metal de menor dilatação, até um limite onde o bimetálico sairá do circuito.
• Circuito magnético: detecta curto-circuitos. Como no início do curto-circuito, a corrente aumenta muito e de modo instatâneo, há uma detecção pelo circuito magnético (devido a grande variação do fluxo magnético).

Em muitas instalações bifásicas, o pessoal utiliza 2 disjuntores monofásicos, o que é errado! Pois, em caso de problemas, apenas um disjuntor desarmará, enquanto o outro continuará com continuidade. Assim, a fase continuará chegando no equipamento, que no momento de manutenção, pode causar acidentes. Vale lembrar que motores trifásicos podem queimar por falta de uma fase, ou seja, não utilize 3 disjuntores monofásicos para proteger o circuito dele, e sim, apenas um tripolar.

Para seu dimensionamento, faz-se necessário conhecer a corrente nominal do circuito que ele irá proteger e a corrente máxima do condutor. A corrente de desarma do disjuntor obrigatoriamente tem que estar entre as duas citadas anteriormente:

• Maior que a corrente nominal do circuito: senão, em condições normais, com o circuito todo carregado, o disjuntor desarmaria;
• Menor que a corrente máxima do condutor: é a função principal do disjuntor, proteger a instalação elétrica. Assim, antes que chegue a corrente máxima suportada pelo condutor, ele deverá desarmar.

Se entre ambas houver apenas um disjuntor (por sua corrente nominal (de desarme)), projete-o. Caso contrário, siga os seguintes passos:

• Para o disjuntor 1, multiplique-a por 1,9 (se disjuntor for menor ou igual a 10A), 1,75 (de 16A a 25A) ou 1,6 (maior que 25A). Se este resultado for menor ou igual ao produto da corrente máxima do condutor por 1,45, este disjuntor pode ser utilizado.
• Para o disjuntor 2, faça a mesma coisa.
• Se ambos poderem ser utilizados, você terá que usar o bom-senso para que: a corrente nominal do disjuntor não fique nem tão próximo à corrente nominal do circuito, e nem tão próximo à corrente máxima do condutor. Vale também considerar utilizar o disjuntor de menor amperagem para circuitos resistivos.

Se o disjuntor for instalado em ambientes de alta temperatura (acima de 40ºC), faz-se necessário acrescentar mais uma condição para seu dimensionamento: a corrente nominal do circuito tem que ser igual ou menor do que o produto da corrente nominal do disjuntor pelo fator de temperatura (a tabela pode ser encontrada facilmente na Internet). Isso porque o disjuntor já estaria aquecido, e desarmaria em uma corrente menor do que a projetada para ele. Desse modo, é projetado um disjuntor de maior amperagem para compensar o aumento da temperatura.

Lembrando que, caso a temperatura do ambiente volte a baixar definitivamente, é necessário um novo dimensionamento do disjuntor, senão poderá acontecer de que sua corrente de desarme esteja maior que a corrente máxima do condutor. E como falei, para ambientes quentes, isso não é problema, desde que projetado corretamente.

Preste atenção também na diferença de temperatura ambiente entre o local do disjuntor e a extensão do circuito que ele protege. Possa ser que ele esteja num local muito mais frio que o seu condutor, assim sua corrente de disparo será maior do que a especificada, podendo ultrapassar a corrente máxima suportada pelo condutor.