A confiabilidade, segurança e eficiência dos Dispositivos de Proteção contra Surtos

Os Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) são responsáveis pela proteção das instalações elétricas contra surtos de tensão ou corrente provocados pelas descargas atmosféricas ou chaveamentos elétricos. Devido às características da sua atuação, alterando rapidamente a sua impedância interna durante um curto intervalo de tempo, os DPS devem atender aos critérios de qualidade que serão apresentados neste artigo.

Qualidade em serviços e produtos.

Enquanto subjetivamente a qualidade pode ser associada à percepção individual ou coletiva sobre a satisfação obtida com um dado serviço ou produto, objetivamente a qualidade corresponde à conformidade desses mesmos serviços ou produtos às exigências determinadas previamente por quem os irá utilizar (1). Por isso, a qualidade objetiva deve obrigatoriamente possibilitar a sua comprovação, através de parâmetros mensuráveis (2).

Dispositivos de Proteção contra Surtos.

Os DPS (imagem 1) são chaves elétricas normalmente abertas, que fecham em milésimos de segundo, para conduzir correntes de surto em resposta ao aumento da tensão em seus terminais. A eficiência destes dispositivos está relacionada a sua capacidade de conduzir correntes de alta intensidade (dezenas de milhares de amperes), sem permitir que a tensão em seus terminais ultrapasse determinado valor, o que é possível devido às características não lineares da sua impedância interna.

Existem basicamente três elementos, com características não lineares de impedância, que definem o comportamento de um DPS, centelhadores, varistores e diodos, que são adicionados ao involucro, contatos, terminais e outros componentes (imagem 2), que em conjunto respondem pela confiabilidade, segurança e eficiência, ou seja a qualidade, destes dispositivos. Por este motivo, assegurar o desempenho esperado do DPS corresponde a garantir que tanto cada componente individualmente, quanto o processo de montá-los, seja feito dentro de parâmetros rigorosos, quantificados e rastreáveis.

Embora a qualidade seja fundamental para todos os componentes de uma instalação elétrica, uma características a torna ainda mais importante para os DPS, o seu ciclo de operação. Um DPS comuta de uma chave aberta para uma chave fechada em milésimos de segundo, retornando ao seu estado inicial ao final deste processo. Quando se leva em conta que isto pode acontecer após o DPS estar anos instalado sem nunca ter atuado, fica evidente que este  dispositivo deve possuir uma alta confiabilidade, inerente ao seu papel como dispositivo destinado à proteção das nossas instalações elétricas.   

Outro aspecto relacionado à qualidade dos DPS é a sua divisão entre classes, ou tipos, cada uma com finalidades específicas, que não podem ser comparadas entre si (3). Ao desenvolver os seus produtos, o fabricante deve escolher qual tecnologia utilizará na sua fabricação e assegurar que ela atenda às necessidades daquele DPS que será produzido. Para isso é necessário ensaiar um DPS desde os protótipos iniciais até o produto final, refazendo estes ensaios periodicamente, através de equipamentos (imagem 3) que simulem às sobretensões transitórias e correntes de surto o mais próximo possível daquelas produzidas pelas descargas atmosféricas e chaveamentos que acontecem na realidade.

Como a utilização de DPS não decorre da vontade de seus fabricantes, estes dispositivos devem atender às demandas apresentadas nas normas de instalação, no Brasil principalmente a ABNT NBR 5410:2004/2008 (4) e a ABNT NBR 5419:2015 (5), enquanto para a fabricação, ensaios e certificação necessitam ser seguidas as normas de produto da série ABNT NBR 61643 (6), tradução literal das normas de mesmo número publicadas pela International Electrotechnical Commission (IEC).

Etapas da qualidade.

O processo de garantia da qualidade de um DPS vai além da sua fabricação, envolvendo também o envio, venda e pós venda, garantia e treinamento. Mas especificamente em relação ao produto fabricado, ele pode ser dividido nas seguintes etapas:

1) Inspeção de Recebimento, envolvendo a inspeção da matéria prima ( insumos), inspeção de componentes (gabinetes injetados e componentes estampados em fábrica).

2) Conferência de matéria prima X Ordem de Produção (OP). Verificação da ordem de produção (matéria prima separada está de acordo com a OP?).

3) Liberação de início de produção. A primeira peça montada é liberada pelo inspetor antes de seguir com a sequência de montagem.

4) Inspeção de Processo, durante todo o processo produtivo, é realizada a inspeção por amostragem das peças que estão sendo produzidas. Neste caso todas as liberações de etapa de fabricação são registradas na OP pelo setor de Qualidade.

5) Inspeção de bancada. Ao final do processo de produção, absolutamente todos os DPS passam por ensaio de tensão de referência e inspeção visual.

Como algo dinâmico, com objetivos bem específicos, para assegurar a eficácia do DPS fabricado quando ele atuar, cumprindo a sua função, estas etapas são ensaiadas, revisadas e aperfeiçoadas periodicamente, através de reuniões, coleta de dados e levantamentos estatísticos, para que a qualidade desejada seja de fato alcançada e não se torne apenas uma intenção com objetivos promocionais.

Simultaneamente, mais do que uma ferramenta de marketing, a qualidade tem um papel vertical na estrutura de uma empresa, porque embora se origine na sua diretoria, ela depende do comprometimento de todos os seus departamentos, o que exige uma interação constante do time da qualidade com os mais diversos setores, como recursos humanos, engenharia e produção.

Qualidade da informação.

Pelo fato de um bom DPS não proteger uma instalação elétrica caso ele não seja especificado, instalado e mantido corretamente, cabe aos seus fabricantes qualificar os profissionais da área elétrica, através de artigos técnicos, catálogos, palestras e treinamentos, em todos os aspectos da proteção contra surtos, transferindo para eles grande parte do conhecimento sobre este tema. Embora qualquer dispositivo de proteção seja vulnerável a diversos fatores, um DPS especialmente deve ser instalado corretamente, para que atue da forma prevista, protegendo de fato uma instalação elétrica.

Neste caso, cabe também a empresa assegurar a qualidade da informação que fornece ao seu público, interno e interno, revisando catálogos, folhas de dados e treinando constantemente seus clientes e colaboradores.

Conclusão

Os DPS são fundamentais para a proteção da vida humana, do patrimônio e das instalações elétricas. Devido a este fato, é fundamental que a gestão da qualidade do seu ciclo de vida seja feita dentro de critérios bem definidos, correspondendo ao compromisso do seu fabricante com a segurança de quem irá utilizá-los.    

Imagens – Embrastec Indústria e Comércio de Equipamentos Eletrônicos Ltda.

Sobre os autores

*Bianca Almeida é Engenheira mecânica e supervisora de qualidade da Embrastec Ltda.

*Cleiton Busse é Engenheiro eletricista e gerente de engenharia da Embrastec Ltda.