Uma introdução abrangente a Protectores contra sobretensão (DUP) e Disjuntores (RCBO, MCB e RCCB)

1. Introdução

Nos sistemas eléctricos modernos de hoje, a importância de proteger o equipamento e garantir a segurança pessoal não pode ser subestimada. Com o aumento da utilização de dispositivos electrónicos e a crescente complexidade dos sistemas eléctricos, a prevenção eficaz de falhas e acidentes eléctricos tornou-se uma preocupação vital. Este artigo fornece uma visão geral aprofundada dos protectores contra sobretensões (SPD) e de vários tipos de disjuntores, incluindo disjuntores de corrente residual (RCCB), disjuntores de proteção de corrente residual (RCBO) e disjuntores miniatura (MCB). Discutiremos as suas funções, papéis e importância na proteção eléctrica.

2. Visão geral dos protectores contra sobretensões (DPSs)

Definição

Um protetor contra sobretensões (SPD) é um dispositivo elétrico especificamente concebido para proteger outros dispositivos de sobretensões transitórias, tais como as causadas por descargas atmosféricas ou operações de comutação eléctrica.

Princípio de funcionamento

Quando ocorre um pico de alta tensão num circuito, o protetor contra picos de tensão (SPD) desvia automaticamente esta sobretensão, impedindo-a de danificar o equipamento subsequente. O SPD orienta eficazmente a corrente de pico para a terra, protegendo assim os dispositivos eléctricos ligados.

Tipos de protectores contra sobretensões

Os protectores contra sobretensões são normalmente classificados em três tipos:

• Tipo 1: Instalado na parte da frente do quadro de distribuição, capaz de resistir a descargas atmosféricas diretas; ideal para instalações no exterior.
• Tipo 2: Instalado por detrás do quadro de distribuição para proteção contra sobretensões internas, normalmente utilizado em edifícios.
• Tipo 3: Instalado perto de dispositivos sensíveis, proporcionando uma camada adicional de proteção.

Parâmetros principais

• Corrente de pico máxima (Imax): A maior corrente de surto instantânea que um SPD pode suportar.
• Tensão nominal de funcionamento: A tensão na qual o SPD opera em condições normais.
• Corrente de descarga: A quantidade de corrente que o SPD pode descarregar com segurança em situações transitórias.

3. Visão geral dos disjuntores

Definição

Um disjuntor é um aparelho de comutação eléctrica essencial concebido para proteger os circuitos contra sobrecargas e curto-circuitos. Os tipos comuns de disjuntores incluem os disjuntores miniatura (MCB), os disjuntores de corrente residual (RCCB) e os disjuntores de proteção de corrente residual (RCBO).

Princípio de funcionamento

Quando a corrente excede um limite de segurança pré-determinado, o disjuntor (MCB, RCCB ou RCBO) desliga automaticamente a fonte de alimentação para evitar danos no equipamento elétrico e nos circuitos. Os RCBO oferecem proteção contra fugas, desligando rapidamente o circuito quando é detectada uma corrente de fuga, enquanto os RCCB se concentram principalmente na proteção contra fugas.

Tipos de disjuntores

• MCB (disjuntor miniatura): Utilizado principalmente para proteção contra sobrecargas e curto-circuitos; adequado para equipamento elétrico geral.
• RCCB (Disjuntor de corrente residual): Especializado na proteção contra fugas, detecta os desequilíbrios de corrente e corta rapidamente a corrente para garantir a segurança das pessoas.
• RCBO (disjuntor de proteção contra corrente residual): Combina proteção contra sobrecarga, proteção contra curto-circuito e proteção contra fugas, oferecendo salvaguardas abrangentes.

Parâmetros principais

• Corrente nominal: A corrente máxima que um MCB, RCCB ou RCBO pode suportar.
• Capacidade de interrupção de curto-circuito (Icn): A corrente máxima de curto-circuito que o dispositivo pode interromper com segurança.
• Sensibilidade à corrente de fuga: A sensibilidade dos RCBO e RCCB, geralmente expressa em miliamperes (mA).

4. A relação entre protectores contra sobretensões e disjuntores

Efeito sinérgico

Os protectores contra sobretensões (SPD) e os disjuntores trabalham em conjunto para criar um sistema de proteção robusto em instalações eléctricas. Enquanto os SPDs desviam as correntes de pico para proteger o equipamento, os disjuntores asseguram uma desconexão rápida em caso de sobrecargas ou curto-circuitos. Os RCBOs e RCCBs são cruciais para a proteção contra fugas, cortando prontamente a energia para proteger a segurança pessoal.

Proteção selectiva

Ao selecionar RCBOs, RCCBs e MCBs, é essencial considerar os parâmetros dos protectores contra sobretensões (SPDs) para garantir a compatibilidade e a proteção eficaz de todo o sistema elétrico. Por exemplo, a tensão nominal de funcionamento do SPD deve ser superior à do circuito para evitar erros de funcionamento durante a utilização normal.

Local de instalação

Os protectores contra sobretensões são normalmente instalados na parte frontal dos quadros de distribuição, enquanto os RCBO, RCCB e MCB protegem cargas específicas. Uma disposição bem pensada pode aumentar a segurança e a fiabilidade globais do sistema elétrico.

5. Cenários de aplicação

Aplicações residenciais

Nos sistemas eléctricos residenciais, a integração de protectores contra sobretensões e disjuntores (RCBOs, RCCBs e MCBs) protege eficazmente os aparelhos domésticos e a segurança pessoal, especialmente durante trovoadas. Os protectores contra sobretensões podem atenuar os picos de tensão provocados por descargas atmosféricas, enquanto os RCBO e os RCCB asseguram a desconexão atempada em caso de fuga.

Aplicações industriais

Em ambientes industriais, o equipamento está frequentemente sujeito a interferências eléctricas complexas, o que exige a utilização de protectores contra sobretensões de elevado desempenho, juntamente com disjuntores de classificação adequada. Os ambientes industriais exigem normas de segurança eléctrica rigorosas, tornando crítica a seleção de dispositivos de proteção.

Principais instalações

Hospitais, centros de dados e outras infra-estruturas críticas exigem elevados padrões de segurança eléctrica. Um sistema bem configurado de protectores contra sobretensões e disjuntores garante o bom funcionamento do equipamento e reduz os riscos de falha.

6. Problemas e equívocos comuns

As ideias erradas mais comuns sobre protectores contra sobretensões e disjuntores incluem:

• "Os protectores contra sobretensões não necessitam de inspecções regulares.": Na realidade, os DPS podem falhar após uma utilização prolongada e devem ser inspeccionados e substituídos periodicamente.
• "Os RCBO e os RCCB podem ser combinados livremente".: Para garantir a segurança, é essencial uma correspondência correta com os requisitos e parâmetros do sistema.

7. Resumo

Este artigo fornece uma introdução abrangente aos protectores contra sobretensões (DPS) e a vários tipos de disjuntores (MCBs, RCCBs e RCBOs), destacando as suas funções e importância na proteção eléctrica. Ao selecionar e configurar cuidadosamente os protectores contra sobretensões e os disjuntores, a segurança e a fiabilidade dos sistemas eléctricos podem ser significativamente melhoradas, protegendo, em última análise, tanto o equipamento como a segurança pessoal.

8. Apêndice e materiais de referência

• Normas técnicas: Série IEC 61643 (para SPDs), IEC 60898 (para MCBs), IEC 61008 (para RCCBs), IEC 61009 (para RCBOs).
• Ler mais:
  • Manual técnico de proteção eléctrica
  • Conceção e aplicação de sistemas eléctricos modernos