Um dispositivo de proteção contra sobretensões, é um pouco o airbag da instalação elétrica. Na maioria das vezes, não precisamos dele. No dia em que as sobretensões transitórias chegam, ficamos felizes que ele esteja lá.
Ainda assim, a escolha do dispositivo de proteção contra sobretensões permanece uma fonte de erros, especialmente quando hesitamos entre Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3. Ainda vemos quadros protegidos « no papel », mas mal coordenados, ou com cabos muito longos, portanto menos eficazes.
Neste guia, esclarecemos o papel de cada tipo, relacionamos isso aos casos usuais (habitação, pequeno terciário), depois passamos aos critérios de dimensionamento e aos pontos de instalação que mudam tudo.
Tipo 1, Tipo 2, Tipo 3 : compreender quem protege o quê (e onde)
Os dispositivos de proteção contra sobretensões em baixa tensão são classificados por tipos, conforme os testes e o uso (IEC 61643-11). Simplificando, podemos reter uma lógica de « barreiras » sucessivas, da mais robusta à mais fina.
- Tipo 1 : ele absorve uma parte da energia associada a um raio, especialmente quando o risco de impacto direto ou de corrente de raio entrante é real (por exemplo, presença de um LPS, chegada aérea, edifícios expostos). Testado com uma onda 10/350 µs, seu parâmetro-chave é a corrente impulsiva (Iimp).
- Tipo 2 : é o dispositivo de proteção contra sobretensões « do quadro ». Ele trata as sobretensões induzidas, mais frequentes, mas menos energéticas. Testado com uma onda 8/20 µs, olhamos principalmente para a corrente nominal de descarga (In) e a corrente máxima de descarga (Imax), bem como o nível de proteção (Up).
- Tipo 3 : é o acabamento, o mais próximo dos equipamentos sensíveis. É usado quando se quer reduzir ainda mais a sobretensão residual (informática, TV, automações, box, etc.). Seu interesse depende muito do comprimento dos cabos e da sensibilidade dos aparelhos.
Para fixar ideias, aqui está um memorando rápido:
| Tipo de dispositivo de proteção contra sobretensões | Localização habitual | Parâmetro que se lê em primeiro | Uso típico |
|---|---|---|---|
| Tipo 1 | Na entrada da instalação | corrente impulsiva (Iimp) | Sites expostos, LPS, chegada « dura » |
| Tipo 2 | Quadro principal ou divisório | corrente nominal de descarga (In), corrente máxima de descarga (Imax), nível de proteção (Up) | Proteção padrão do edifício |
| Tipo 3 | Perto dos aparelhos | nível de proteção (Up) | Proteção fina dos equipamentos |
Para uma explicação estruturada por tipos e classes de teste, podemos contar com a página « referências » dos fabricantes, por exemplo como escolher seu dispositivo de proteção contra sobretensões (tipos 1, 2, 3).
Um bom reflexo : escolhemos primeiro a localização e o cenário de sobretensão, depois selecionamos o tipo, não ao contrário.
Partir do risco real e das exigências NF C 15-100 (França, Bélgica, Suíça)
Na vida real, a proteção contra raios começa com uma avaliação realista do risco; não equipamos uma casa isolada como um pequeno terciário cheio de eletrônica. Também não protegemos um site com pararraios como um pavilhão em uma zona com pouco risco de tempestade. Portanto, antes de escolher uma referência, devemos qualificar o contexto a partir do risco real, principalmente via o nível kerâunico, a densidade de descargas atmosféricas e, para a França, a zona AQ2.
As perguntas simples que orientam rapidamente a escolha correta
Ganhamos tempo com três perguntas:
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O site tem um pararraios, um sistema de proteção contra raios externo (LPS) ou restrições equivalentes? Se sim, um dispositivo de proteção tipo 1 na entrada frequentemente se torna lógico, ou mesmo obrigatório na presença de um pararraios, pois a corrente de raio pode « entrar » pelas redes.
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A rede de alimentação é aérea, longa, ou localizada em uma zona exposta? Quanto mais o ambiente favorece as sobretensões, mais um Tipo 2 bem dimensionado se torna indispensável. Na Suíça, as informações de prevenção lembram a frequência dos impactos e os efeitos indiretos, ver dados e medidas sobre raios (PLANAT).
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Há equipamentos sensíveis ou caros? Uma caldeira, uma VMC, um portão, uma baia de rede, um home cinema, isso muda a lógica. Neste caso, um Tipo 3 perto das cargas faz sentido, especialmente se os comprimentos de cabos são importantes.
E quanto à norma, o que realmente observamos?
Na França, a norma NF C 15-100 enquadra os casos de instalação elétrica e as regras de implementação da instalação elétrica. Para permanecer alinhados com o espírito da norma NF C 15-100, contamos com documentos de síntese, como o guia prático NF C 15-100 (PDF), e com recursos pedagógicos, como quando é necessário instalar um dispositivo de proteção contra sobretensões?.
Na Bélgica e na Suíça francesa, os marcos normativos diferem, mas o método permanece o mesmo: identificar a exposição, escolher uma proteção coerente, depois cuidar da conexão à terra. Nos nossos canteiros, é frequentemente este último ponto que faz a diferença entre « instalado » e « eficaz ».
Dimensionar e instalar sem perder eficácia : Up, Uc, cabeamento, coordenação
Uma vez escolhido o tipo, o dimensionamento de um dispositivo de proteção contra sobretensões se decide em alguns valores, fáceis de ler em uma ficha técnica, mas fáceis de mal interpretar.
Os parâmetros a ler (e como relacioná-los ao campo)
- Tensão máxima de serviço (Uc) : adaptamos à rede (230 V monofásico, 400 V trifásico, esquema TT, TN, etc.). Um Uc errado, e o dispositivo de proteção contra sobretensões envelhece muito rápido.
- Up (nível de proteção) : quanto mais baixo, mais limitamos a sobretensão residual. É um número-chave quando protegemos eletrônica.
- Iimp (Tipo 1), In/Imax (Tipo 2) : são capacidades de escoamento, a serem enfrentadas com o cenário de exposição.
- Modo de proteção : conforme o esquema de ligação à terra e a distinção entre modo comum (entre fase/neutro e terra) e modo diferencial (entre fase e neutro), não se cabeia igual (L N, N PE, etc.). Os detalhes de conexão e as regras de projeto em baixa tensão são bem resumidos em conexão dos dispositivos de proteção contra sobretensões (guia Schneider).
A regra que esquecemos com muita frequência : o comprimento da ligação
Um dispositivo de proteção contra sobretensões pode ser excelente, mas se tornar médio se os fios fizerem « antena ». Cada centímetro adiciona indutância, portanto sobretensão. A conexão à terra deve ser de qualidade para evacuar eficientemente a corrente de raio; caso contrário, mesmo uma boa conexão à terra próxima não é suficiente se as ligações forem longas. Visamos ligações curtas e diretas à conexão à terra, e uma terra de qualidade, caso contrário o Up « real » sobe.
No campo, usamos referências simples, incluindo a distância de conexão recomendada (frequentemente fornecida em menos de 50 cm) e a ordem de cabeamento no quadro elétrico. Para um lembrete claro, ver como instalar um dispositivo de proteção contra sobretensões no quadro elétrico.
Nosso método de coordenação em cascata (sem complexidade excessiva)
Evitamos montagens complicadas, mas permanecemos rigorosos para este dispositivo de proteção:
- Colocamos o dispositivo de proteção contra sobretensões Tipo 2 no TGBT (é a base mais frequente).
- Adicionamos um dispositivo de proteção contra sobretensões Tipo 1 na entrada se o site for exposto (LPS, chegada em risco).
- Completamos com dispositivos de proteção contra sobretensões Tipo 3 o mais perto possível das cargas sensíveis, especialmente se os circuitos forem longos.
- Verificamos o aparelho de desconexão associado (disjuntor ou fusível), conforme o manual do fabricante.
- Pensamos também nas redes de cobre (telecom, RJ45), pois uma sobretensão pode entrar por lá, e este dispositivo de proteção deve cobrir o conjunto.
Para ir mais rápido em estudo e controle, contamos com a base de conhecimento, o wiki e o blog de lpsfr.com, depois centralizamos nossas escolhas e verificações em LPS Manager (acompanhamento multi-sites, pontuação, auditorias, alertas meteorológicos).
Conclusão
Um bom dispositivo de proteção contra sobretensões, não é apenas « Tipo 1, 2 ou 3 ». É um dispositivo de proteção coordenado contra raios, adaptado ao risco da instalação elétrica, e instalado com ligações curtas e uma terra cuidada. Se hesitarmos, retornamos ao site (exposição, chegada de rede, equipamentos sensíveis), depois validamos os parâmetros Uc, Up e as capacidades de escoamento, para assegurar a segurança destes equipamentos sensíveis. A proteção contra raios é uma estratégia global para a instalação elétrica. Para complementar com demonstrações e retorno de campo, também podemos acompanhar o canal YouTube LPS.
