Diferença entre Para-raios e Supressor de Surto
O que é um Para-raios?
Um para-raios é um dispositivo crucial de limitação de tensão, geralmente instalado no painel de equipamentos de uma instalação elétrica. Sua função principal é proteger a isolação, os equipamentos e as máquinas de diversos riscos elétricos. Ele não apenas protege contra os efeitos danosos de descargas atmosféricas, mas também contra sobretensões transitórias geradas por eventos como operações de chaveamento, arcos, desligamento de carga e falhas elétricas, como falhas de terra.
Os para-raios desempenham um papel vital nos sistemas elétricos, limitando efetivamente correntes e sobressaltos de tensão. Essa proteção se estende a aparelhos de baixa e alta tensão, bem como a linhas de comunicação, garantindo o funcionamento confiável e ininterrupto desses componentes. Entre os vários tipos disponíveis, o para-raios mais comumente usado apresenta resistores metálicos não lineares de óxido encerrados em uma casca de porcelana ou silicone. Estes para-raios são conectados em paralelo com o circuito que eles são projetados para proteger, permitindo que eles desviem energia elétrica excessiva de forma segura para a malha de aterramento durante um evento de sobressalto. Esta conexão paralela garante que a operação normal do circuito permaneça inalterada, fornecendo proteção imediata quando ocorre um pico de tensão.
Evolução da Terminologia e Definições de Para-raios
No passado, o termo "para-raios" era comumente usado em sistemas de energia. No entanto, foi substituído pelo termo mais abrangente "para-raios". Nos primeiros dias do design de sistemas de energia, que eram relativamente menos complexos, a descarga atmosférica era a principal causa da maioria das sobretensões. Mas nos designs modernos e avançados de sistemas de energia, uma variedade de fatores pode levar a sobretensões. Isso inclui desligamento de carga, mudanças súbitas em cargas de alta potência e chaveamento de disjuntores em subestações de extra-alta tensão (EAT). Como resultado, para-raios são agora empregados em subestações em vez dos tradicionais para-raios. Os para-raios são projetados para proteger o sistema contra todas essas diversas fontes de sobressaltos de tensão, não apenas descargas atmosféricas. Em linhas de transmissão e distribuição de baixa (LV) e média tensão (MV), o termo "para-raios de linha" também é usado para se referir a dispositivos que protegem contra surtos induzidos por descargas atmosféricas e outros tipos de surtos.
O que é um Para-raios?
Um para-raios é um dispositivo de proteção crucial projetado especificamente para proteger circuitos elétricos dos efeitos danosos de descargas atmosféricas. Essas descargas geram surtos de tensão transitória extremamente altos, bem como correntes de surto resultantes de descargas atmosféricas, faíscas e arcos de isolamento.
A função principal de um para-raios é proteger o sistema de energia redirecionando de forma segura os surtos de alta tensão para o solo. Embora aterramentos ou fios de terra ofereçam alguma proteção a linhas aéreas e ao sistema de energia contra descargas atmosféricas diretas, eles podem não ser suficientes para proteger contra ondas viajantes. Essas ondas viajantes podem atingir dispositivos e equipamentos conectados a terminais, causando danos significativos. É aqui que os desviadores de surtos, ou para-raios, desempenham um papel vital. Eles são projetados para proteger o sistema de energia de surtos causados por falhas ou descargas atmosféricas.
Para-raios são estrategicamente instalados nos pontos mais altos de estruturas, como postes de transmissão, torres e edifícios. Ao fazê-lo, eles fornecem um caminho seguro para a descarga da corrente e tensão geradas pelas descargas atmosféricas diretamente para o solo. Isso protege efetivamente todo o sistema elétrico de problemas induzidos por descargas atmosféricas, garantindo a integridade e o funcionamento confiável do equipamento e infraestrutura conectados.
Principais Diferenças entre Para-raios e Para-raios
Local de Instalação：Os para-raios geralmente são instalados dentro do quadro de distribuição, enquanto os para-raios são colocados externamente. Essa diferença no local de instalação decorre de suas funções de proteção distintas.
Âmbito de Proteção：Os para-raios protegem a instalação elétrica internamente, protegendo os componentes internos de várias perturbações elétricas. Por outro lado, os para-raios oferecem proteção externa, protegendo o equipamento de ameaças elétricas externas.
Protegido Contra：Os para-raios são projetados para proteger o sistema de uma ampla gama de fenômenos elétricos, incluindo descargas atmosféricas, operações de chaveamento, falhas elétricas e outros surtos de tensão e corrente transitórios. Os para-raios, por outro lado, são principalmente destinados a lidar com descargas atmosféricas e os surtos associados.
Mecanismo de Dissipação de Energia：Os para-raios interceptam surtos elétricos e canalizam a energia excessiva e indesejada para o fio de terra. Enquanto isso, os para-raios desviam o fluxo de energia diretamente para o solo através do próprio para-raios, criando um caminho de menor resistência para as cargas elétricas induzidas por descargas atmosféricas.
Interoperabilidade：Os para-raios às vezes podem ser usados no lugar de para-raios devido às suas capacidades de proteção mais amplas. No entanto, os para-raios não podem ser usados como substitutos para para-raios, pois não têm a capacidade de lidar com surtos elétricos não relacionados a descargas atmosféricas.
O que é um Pino de Descarga Atmosférica?
Um pino de descarga atmosférica, também conhecido como condutor de descarga atmosférica, é um pino metálico feito de materiais como cobre, alumínio ou outras substâncias condutoras de eletricidade. É instalado no topo de estruturas, incluindo torres de transmissão e distribuição, edifícios e outras edificações altas. Sua função principal é proteger essas estruturas de descargas atmosféricas diretas.
A descarga atmosférica é uma descarga eletrostática que ocorre entre nuvens e a Terra. Quando a descarga atmosférica atinge diretamente as linhas de energia, pode causar um aumento perigoso na tensão do sistema, o que representa uma ameaça significativa às instalações e equipamentos elétricos. É aqui que o pino de descarga atmosférica desempenha um papel crucial. Ao fornecer um caminho preferencial para a corrente de descarga atmosférica, ele protege as instalações elétricas, equipamentos e dispositivos dos efeitos destrutivos de descargas atmosféricas diretas.
Uma das vantagens do pino de descarga atmosférica é seu custo relativamente baixo em comparação com para-raios. Montado na superfície superior de um edifício ou torre de linha de energia, ele oferece um caminho seguro para cargas eletrostáticas de alto valor e correntes de descarga atmosférica alcançarem o solo. No entanto, para funcionar efetivamente, ele deve estar adequadamente aterrado ao sistema de aterramento, garantindo que as cargas elétricas sejam dissipadas de forma segura na Terra.
O que é um Supressor de Surtos?
Um supressor de surtos, também comumente referido como protetor de surtos ou supressor transitório, é um dispositivo essencial. Geralmente é instalado no quadro de distribuição residencial com a função principal de proteger as instalações de fiação doméstica contra surtos de tensão e surtos de chaveamento.
Esses surtos podem representar uma ameaça significativa aos aparelhos elétricos e à integridade geral do sistema elétrico doméstico. Por exemplo, quando uma carga indutiva, como um refrigerador, máquina de lavar ou motor elétrico, é desligada, ela gera surtos de tensão no sistema elétrico. Este fenômeno ocorre de acordo com as leis de auto-indutância e força eletromotriz reversa (FEMR). À medida que a corrente através da carga indutiva diminui rapidamente, o indutor resiste a essa mudança, criando um pico de tensão grande que pode atingir níveis muito superiores à tensão de operação normal do sistema elétrico. Tais surtos, se não mitigados, podem danificar componentes eletrônicos sensíveis dentro dos aparelhos, interromper o funcionamento normal dos dispositivos elétricos e potencialmente levar a reparos ou substituições caros. O supressor de surtos intervém para interceptar e desviar de forma segura esses picos de energia elétrica excessiva, garantindo que os níveis de tensão no sistema elétrico doméstico permaneçam dentro de limites seguros e protegendo o equipamento elétrico conectado de danos.
O Papel e Funcionamento dos Supressores de Surtos
Esses picos de tensão súbitos e surtos podem danificar severamente dispositivos elétricos sensíveis a classificações de tensão. Em circuitos com cargas indutivas, o ato de acionar um contato pode gerar surtos de chaveamento. Esses surtos não só representam uma ameaça ao contato em si, mas também podem prejudicar outros dispositivos conectados no sistema elétrico. Para resolver esse problema, supressores de surtos são comumente instalados em contatos de baixa tensão (LV). Sua função dual é proteger o contato de surtos de tensão externos e proteger todo o sistema dos efeitos potencialmente prejudiciais da ação de chaveamento do contato.
Um supressor de surtos típico é projetado como uma tomada de utilidade com um interruptor de energia integrado. Ele possui um cabo de três fios, permitindo que seja plugado de forma conveniente em uma tomada de parede padrão. Esta configuração facilita a conexão de vários dispositivos elétricos, fornecendo-lhes proteção imediata contra flutuações de tensão.
As tensões de alimentação padrão nas residências, como 120V CA nos Estados Unidos e 230V CA no Reino Unido e na União Europeia, são especificadas como valores de raiz quadrada da média (RMS), também conhecidos como valores eficazes. Esses valores RMS representam a tensão DC equivalente que forneceria a mesma quantidade de potência a uma carga resistiva. Para uma alimentação de 120V RMS (com frequência de 60Hz), a tensão de pico é aproximadamente 170Vp, enquanto para uma alimentação de 230V RMS (com frequência de 50Hz), a tensão de pico alcança cerca de 325Vp.
No entanto, na presença de transientes elétricos causados por fatores como descargas atmosféricas ou operações de chaveamento, a tensão de pico pode disparar para centenas ou até milhares de volts na forma de pulsos irregulares. Esses eventos transitórios são extremamente breves, geralmente durando apenas alguns microssegundos (10⁻⁶ segundos). Apesar de sua duração curta, eles podem causar danos significativos a dispositivos eletrônicos sensíveis, que geralmente são projetados para operar em uma faixa de tensão estreita.
É aqui que os supressores de surtos desempenham um papel crucial. Eles são projetados para monitorar a tensão de entrada e impedir qualquer tensão de pico que exceda um limite pré-definido. Por exemplo, um supressor de surtos classificado em 250V funcionará normalmente quando a tensão de entrada permanecer em ou abaixo de 230V. Mas assim que os pulsos de tensão transitória excederem o limite de 250V, o supressor de surtos imediatamente redireciona a energia excessiva da linha para o solo. Esta resposta rápida efetivamente protege os dispositivos conectados, garantindo que a tensão que recebem nunca ultrapasse seu limite de operação seguro, protegendo assim sua funcionalidade e prolongando sua vida útil.
Diferenças entre Para-raios e Supressores de Surtos
As principais distinções entre supressores de surtos e para-raios estão em suas classificações de tensão e capacidades de dissipação de energia. Um supressor de surtos geralmente tem uma classificação de tensão relativamente baixa, apenas ligeiramente superior à tensão de operação normal do sistema elétrico que serve. Sua capacidade de dissipação de energia também é limitada. Em contraste, um para-raios apresenta uma classificação de tensão significativamente maior em comparação com a tensão nominal do circuito. Mais importante ainda, ele possui uma capacidade muito maior de dissipar energia elétrica, garantindo que a isolação do sistema elétrico permaneça intacta e inalterada.
Ponto-chave: É essencial notar que os supressores de surtos não são adequados para proteger circuitos contra transientes e surtos causados por descargas atmosféricas. Seu design e capacidades os tornam inadequados para lidar com eventos de extremamente alta energia e alta tensão associados a descargas atmosféricas, que requerem a proteção mais robusta oferecida pelos para-raios.
