dicas de Design para sistemas de proteção contra raios e surtos

Proteção Contra Surtos para sistemas de energia

tensões de sobretensão muito grandes são causadas principalmente por raios em ou perto de sistemas de energia. Mesmo a várias centenas de metros de distância, as correntes de raios também podem causar tensões de sobretensão inadmissíveis em circuitos condutores, por meio de acoplamento capacitivo, indutivo ou galvânico.

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grandes tensões de sobretensão são acopladas em um raio de até 2 km. As operações de comutação envolvendo cargas indutivas criam tensões perigosas nas redes de energia de média e baixa tensão.

Descargas Atmosféricas

(LEMP: Lightning Electro Magnetic Impulse)

a norma internacional de proteção contra raios IEC 62305 descreve como os raios diretos de até 200 kA são presos com segurança. A corrente é acoplada ao sistema de aterramento e, devido à queda de tensão no resistor de aterramento, metade da Corrente de relâmpago é acoplada à instalação interna.

a corrente de relâmpago parcial então se divide entre as linhas de energia que entram no edifício (número de núcleos de linha de energia que entram no edifício), enquanto cerca de 5% entra nos cabos de dados.

a queda de tensão no resistor de aterramento é calculada a partir do produto da Corrente de relâmpago parcial (i) e da resistência de aterramento (R). Esta é então a diferença de potencial entre a terra local (ligação equipotencial) e os cabos vivos, que são aterrados a alguma distância.

Exemplo de divisão entre a terra/instalação:

50% – 50%
i = 50 kA; R = 1 Ohm
U = i × R = 50.000 × 1 Ohm = 50,000 V

  • U – tensão de pico
  • i – corrente de pico
  • R – resistência de Aterramento

A tensão de resistência dos componentes é excedido e descontrolada de formação de centelha ocorre. Somente os pára-raios podem prender com segurança essas tensões perigosas.

as maiores tensões de sobretensão são causadas por raios. De acordo com a IEC 62305 (VDE 0185-305), os raios são simulados com correntes de raios de até 200 kA (10/350 µs).

as maiores tensões são causadas por raios.
as maiores tensões de sobretensão são causadas por raios.

Tabela 1 – distribuição Típica de corrente do raio

1 Lightning strike 100% Iimp = max 200 kA (IEC 62305)
2 sistema de Aterramento ~ 50% I = 100 kA (50%)
3 instalação Elétrica ~ 50% I = 100 kA (50%)
4 cabo de Dados ~ 50% I = 5 kA (5%)

1.1 operações de Comutação

(SEMP: Pulso eletromagnético de comutação)

as operações de comutação ocorrem devido à comutação de grandes cargas indutivas e capacitivas, curtos-circuitos e interrupções no sistema de energia. Eles são a causa mais comum de tensões de pico.

estas tensões de impulso simulam correntes de impulso de até 40 kA (8/20 µs). As fontes incluem, por exemplo, motores, reatores e cargas industriais.

descarga eletrostática (ESD)

descargas eletrostáticas são causadas por atrito. Quando uma pessoa anda em um tapete, ocorre a separação de carga-neste caso, no entanto, é inofensivo para os seres humanos. No entanto, pode interferir e destruir componentes eletrônicos.

a ligação equipotencial é necessária aqui para evitar essa separação de carga.

Título: dicas de Design para proteção contra raios e sistemas de OBO Betetrmann
Formato: PDF
Tamanho: 5.60 MB
Páginas: 222
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