COMO DISPOSITIVOS TVSS SÃO ENSAIADOS?

Normas de testes estão tomando forma com a nova indústria e ela continua a se desenvolver.  A IEEE C62.41 é um documento importante a respeito. A UL1449 é ensaiada segundo norma U.S. e IEC 61643-1 (outra norma internacional).

A IEEE faz um bom trabalho definindo a energia transitória em diversos pontos da rede. Eles são geralmente definidos como:

IEEE C62.41-1991 Locais Definidos Locais Descrição C Linhas extensas, entradas B Alimentadores maiores, circuitos ramais curtos, painéis de manutenção A Circuitos ramais longos, tomadas

Para proteção de eletrônica industrial, um engenheiro deve focar a categoria A e B. A IEEE C62.41 também recomenda a forma de onda para ensaio. A mais importante forma de onda de corrente é descrita como 8x20 microsegundos. Esta define que a onda chegará a 90% de seu pico em 8 microsegundos e decairá para 50% de seu pico em 20 microsegundos.

Esta forma de onda de alta freqüência tem sido adotada pela indústria como referência, entretanto a IEEE também reconhece a forma de onda 10x1000 como uma onda que pode se propagar por grandes distâncias através da rede. A 10x1000 contém mais energia e tem maior potencial para causar danos. 

O ensaio da UL é feito com forma de onda 8x20 somente. A amplitude da corrente é 500A, que é bem abaixo da categoria B da IEEE de 3000A. É importante observar que o objetivo do ensaio da UL não é para dar comparação de performance entre dispositivos. A UL ajusta níveis de proteção AC de 330, 400, 500, 600V.

Se um TVSS pode grampear a 200V, ele tem um “SVR” (Surge Voltage Rating) de 330V da UL. Se houver dois dispositivos que cada um grampeia 330V, não há meios de afirmar qual deles opera melhor, de acordo com a classificação da UL.

COMO E ONDE INSTALAR UM TVSS?

A Bussmann® recomenda que um supressor somente pode ser ligado entre fase e neutro ou no caso onde não exista neutro disponível, fase-fase. Se ligado fase-terra, quando o supressor ativar (ou quando houver corrente de fuga), ele irá conduzir corrente para o terra, criando uma tensão que pode provocar erros lógicos e sujeito a acidentes com choques.

Quando um aterramento adequado é implementado, não há necessidade de ligação terra e neutro, como eles estão no mesmo potencial, pois eles estão conectados juntos.
 
É também importante montar o supressor de surto o mais perto possível do equipamento protegido para minimizar comprimentos de trilhas e dobras. A tensão sobre o supressor aumenta proporcionalmente com a impedância da trilha. O efeito pode ser entre 15-30volts a mais na tensão por polegada de trilha.

A solução Bussmann®, o Surge3, ligado em paralelo com a carga. A vantagem da ligação em paralelo é que somente ele irá operar somente quando a corrente fluir no TVSS. Isso significa que a carga deve alterar, digamos de 5A para 15A, não havendo necessidade de alterar o TVSS. Não é o caso quando o dispositivo está ligado em série.

É claro que uma proteção de sobrecorrente é necessária para uma instalação completa de qualquer dispositivo. Recomendações para proteção de sobrecorrentes do Surge3 estão descritos no manual de instalação.

OBSTÁCULOS PARA QUALIDADE DE ENERGIA

Há muitos modos de tratar a qualidade de energia no meio industrial. Muitos dos tópicos de qualidade de energia podem ser definidos como uma das condições com cada qual apresentando uma solução distinta. É importante entender e identificar a condição possível antes de tentar aplicar uma solução.

Aterramento impróprio

Definição
Tensão da linha para o terra no referencial do terra causa flutuação da forma de onda devido à flutuação.  

Causa
Múltiplos planos de aterramento num mesmo sistema, tensão jogada para o terra. Perda de aterramento do neutro (conexão com mau contato, condutor não apropriado) em sistemas de distribuição na entrada da instalação.

Sintomas
Queima de motor, falha nos pára-raios.

Solução
Ligação adequada de aterramento através do transformador de isolação. Veja o artigo 250 da NEC®.

Regulação Imprópria 

Definição
Variações na tensão, (ocorrências cíclicas, de mais de 2 segundos de duração), normas estabelecidas pela concessionária ou especificadas pelo equipamento (tipicamente +/- 10%).

Causa
Estas variações podem ser provocadas pela flutuação da rede/variações da carga e podem ser definidas como surtos, porém bem menores do que transitórios.

Sintomas
Queda de Energia ou elevação de tensão.

Solução
Regulador de Linha, programação para estabilizar a saída em +/- 2.5%.

Interrupção de Energia

Definição
Queda de energia, nenhuma energia disponível do sistema normal de fornecimento.

Causa
Tempestades, problemas da concessionária na falta de coordenação de seletividade dos dispositivos de proteção de sobrecorrentes.

Sintomas
O Sistema interrompe todas as funções, todas informações não salvas são perdidas, "Blackouts".

Solução
(UPS) Uninterruptible Power Supply, bateria de retaguarda ou alguma outra fonte de energia como um conjunto moto-gerador. Aplicação de coordenação de seletividade dos dispositivos de proteção de sobrecorrentes.

Ruído

Definição
Uma baixa tensão (<50V), de corrente baixa (mA) é característica do padrão de freqüência repetitiva sobre o sinal senoidal de 60Hz.

Causa
Aterramento impróprio, dano no transformados, interferência eletromagnética ou rádio freqüência.

Sintomas
Ondas ou imagens embaralhadas em telas, Interferência audível em sistemas de som.

Solução
Varia dependendo do tipo de ruído, usualmente um filtro, blindagem ou um melhor aterramento.

Transientes

Definição
Também conhecidos como pulsos ou surtos, tem alta velocidade e impulsos elétricos de alta energia (milhares de volts).

Causa
Chaveamento da rede, impulso atmosférico, chaveamento de carga indutiva, centro de controle de motores, máquinas de solda, chaveamento de bancos capacitores, máquinas copiadoras.

Sintomas
Erros ou falhas inesperadas em sistemas elétricos e eletrônicos, falha leve, tratamento temporário de sistema, erros de memória, danos visíveis na placa de circuito impresso e erosão invisível em circuitos a base de silício.

Solução
Supressão de Surtos.

Condições de Qualidade de Energia Soluções Típicas Aterramento Impróprio Transformador isolado Regulação Imprópria Regulador de Tensão Interrupção de Energia No-breaks (UPS) Ruído Isolação, filtragem, aterramento adequado Transientes Supressão de Surtos