Os Dispositivos de Proteção contra Surtos tipo I

Por Sergio Roberto Santos*

A norma ABNT NBR 5419:2015 apresenta os Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) em uma filosofia de proteção, separados em tipos I, II e III. Apesar de esta classificação já ser utilizada no Brasil há anos, esta é a norma que nos apresenta como e porque utilizar estes dispositivos segundo este conceito. A norma ABNT NBR 5410:2004 também aborda os DPSs, mas não os diferencia pelo seu tipo. Atualmente, muitos profissionais especificam DPSs apenas pela intensidade da corrente de surto, sem levar em conta qual o tipo do DPS, mas a sua eficácia depende do seu posicionamento segundo o conceito de zonas de proteção contra raios (ZPR)¹, apresentado na parte 4 da ABNT NBR 5419:2015.

Quem desejar conhecer mais sobre os DPSs e como são classificados em tipo, deve consultar a norma ABNT NBR IEC 61643-1:2007 – Dispositivos de proteção contra surtos em baixa tensão, Parte 1: Dispositivos de proteção conectados a sistemas de distribuição de energia de baixa tensão – Requisitos de desempenho e métodos de ensaio. Mas esta é uma norma de produto, e não de instalação como a ABNT NBR 5419:2015.

A existência de um DPS tipo I está relacionada à possibilidade de uma descarga atmosférica direta na edificação, no seu sistema de aterramento, ou na sua rede de alimentação em baixa tensão. Eles são utilizados para equipotencializar os condutores de energia e sinal que entram ou saem da edificação, conectando-os temporariamente ao seu sistema de aterramento, através da Barra de Equipotencialização Principal (BEP). Cabe ao DPS tipo I, atuando, conduzir uma parcela da própria corrente da descarga atmosférica, diretamente para o sistema de aterramento, sem que ela entre na edificação.

Como as palavras ajudam o entendimento, os DPSs tipo I são chamados em alemão de blitzstromableiter, descarregadores da corrente do raio, para diferenciá-los dos überspannungsschutz, protetores contra sobretensões. Embora no Brasil se use para ambos o nome de DPS, esta diferenciação é útil, porque, na prática, cada tipo de DPS tem sua aplicação específica e, ao contrário de outros dispositivos, um DPS de determinado tipo não substitui um DPS de tipo diferente. É fundamental compreendermos que DPSs tipo I não podem ser comparados aos tipos II e III, principalmente, através da sua intensidade de corrente. Um DPS tipo I de 20 KA, não pode ser substituído por outro do tipo II de 60 KA, por exemplo, já que foram ensaiados em curvas diferentes.

Os DPSs tipo I são ensaiados na curva 10/350 µS, que melhor representa o comportamento da corrente da descarga atmosférica. Seus parâmetros (valor de pico, carga e energia específica) simulam os efeitos de uma descarga atmosférica real nos componentes de uma instalação. Por isso, apenas os DPSs tipo I foram projetados para conduzir uma parcela da corrente das descargas atmosféricas, evitando assim que ela seja conduzida através da instalação, incluindo os DPSs tipos II e III, que são ensaiados na curva 8/20µS, que simula os efeitos de uma corrente induzida por uma descarga atmosférica remota, ou pela tensão residual produzida pela atuação do próprio DPS tipo I.

Os DPSs tipo I são instalados na fronteira entre as zonas de proteção contra raios (ZPR) 0B e 1, exatamente no ponto em que os condutores entram, ou saem, da edificação. A instalação dos DPSs tipo I em outro ponto mais interno da edificação permitiria que a corrente de impulso entrasse na edificação, com efeitos altamente nocivos para as instalações elétricas em seu interior. Como estão na entrada da edificação, o nível de proteção de um DPS tipo I pode chegar até 4 KV. Caso seja instalado nos quadros de distribuição ou junto aos equipamentos, este nível de proteção não seria compatível com os aparelhos eletroeletrônicos, que viriam a se danificar, reforçando a necessidade de respeitarmos o local correto de instalação de um DPS tipo I.

A existência de duas curvas características para diferenciar os DPSs é consequência de as Medidas de Proteção contra Surto (MPS) diferenciarem a proteção contra os efeitos das descargas diretas e indiretas. Os componentes do SPDA são ensaiados também na onda 10/350 uS, já que são projetados para conduzir a corrente da própria descarga atmosférica.
Não existe uma tecnologia exclusiva para a fabricação de DPSs tipo I, podendo ser utilizados centelhadores ou varistores na sua fabricação. Para correntes (Iimp) até aproximadamente 12 KA é possível encontrar DPS tipo I com varistores. Acima destes valores, normalmente, os fabricantes utilizam centelhadores.

Características básicas de um DPS tipo I

A aplicação do conceito de DPS tipo I, na especificação das MPS, facilita a vida dos projetistas porque estes DPS são desenvolvidos especificamente para esta finalidade. A utilização da ABNT NBR 5419:2015, na sua parte 4, levará naturalmente a especificação dos DPS através do seu tipo.

¹Ver o artigo Zonas de proteção contra raios, publicado nesta seção, na edição 114 da revista.