Princípio de proteção contra sobretensão para comutação de fontes de alimentação
Os protetores contra surtos são adequados para proteger fontes de alimentação de baixa tensão de 220/380 V e são componentes não lineares. De acordo com as normas IEC, os protetores contra surtos são dispositivos que suprimem principalmente sobretensões e sobrecorrentes nas linhas transmitidas. Os protetores contra surtos desempenham um papel de proteção, e o requisito básico é que eles devem suportar a passagem esperada da corrente do raio e extinguir efetivamente a corrente contínua de frequência de energia gerada após o fluxo do raio através do grampo de tensão máxima do surto, limitar a sobretensão instantânea entrando a linha de energia e a linha de transmissão de sinal dentro da faixa de tensão que o equipamento ou sistema pode suportar, ou descarregar a forte corrente do raio no solo, protegendo o equipamento ou sistema protegido contra danos causados pelo impacto.
O tipo e a estrutura dos protetores contra surtos variam dependendo do uso pretendido, mas pelo menos um elemento limitador de tensão não linear deve ser incluído. Os protetores contra surtos comuns incluem MOV (varistor de óxido metálico) e tubos de descarga de gás. Surge contém energia poderosa e não pode ser evitada. Por esta razão, a estratégia para proteger equipamentos eléctricos sensíveis contra danos causados por sobretensões é desviar a sobretensão do equipamento e fazê-la fluir para o solo.
O filtro de linha MOV consiste em três partes: um material de óxido metálico no meio, que é conectado à fonte de alimentação e ao fio terra por dois semicondutores. Quando ocorre um pico, o MOV é ativado imediatamente com um tempo de resposta de 1-3 nanossegundos. O “V” em MOV é um resistor variável. No momento da resposta, a resistência do MOV cai do seu valor máximo para quase zero ohms, e a sobrecorrente flui para o solo através do MOV. O equipamento elétrico protegido continua a operar com tensão operacional normal. Seus componentes semicondutores têm a propriedade de alterar a resistência com a variação da tensão. Quando a tensão está abaixo de um valor específico, o movimento dos elétrons no semicondutor produz alta resistência. Pelo contrário, quando a tensão excede este valor específico, o movimento dos elétrons mudará e a resistência do semicondutor diminuirá quase zero ohms. A tensão está normal e o protetor contra surtos MOV está ocioso lateralmente, o que não afeta a linha de energia.
Os indicadores das vantagens e desvantagens do protetor contra surtos MOV mais caro: (1) Tensão de fixação: representa o valor da tensão que fará com que o MOV se conecte ao fio terra. Quanto menor for a tensão de fixação, melhor será o desempenho da proteção. (2) Capacidade de absorção/dissipação de energia: Este valor nominal representa quanta energia o protetor contra surtos pode absorver antes de queimar, em joules. Quanto maior for o seu valor, melhor será o desempenho da proteção. (3) Tempo de resposta: Os protetores contra surtos não serão desconectados imediatamente e haverá um ligeiro atraso na resposta aos surtos.
Outro dispositivo comum de proteção contra surtos é um tubo de descarga de gás. Esses tubos de descarga de gás têm a mesma função dos MOVs, pois movem o excesso de corrente do fio energizado para o fio terra usando gás inerte como condutor entre os dois fios. Quando a tensão está dentro de uma faixa específica, a composição do gás determina que ele é um mau condutor. Se a tensão aumentar e exceder esta faixa, a intensidade da corrente será suficiente para ionizar o gás, tornando o tubo de descarga de gás um condutor muito bom. Ele conduzirá corrente para o solo até que a tensão retorne aos níveis normais e então se tornará um mau condutor novamente.
