Um exemplo de
proteção de modo diferencial é apresentado na figura 5.1 com um varistor entre
os condutores do circuito da porta de alimentação. A atuação do varistor é
segurar a tensão de surto a um valor limite que seja seguro para a porta.
Trata-se da tensão de grampeamento do varistor.
Porém, ele
gera uma corrente entre as vias desta porta (na direção do varistor para a
fonte do surto) sempre que a tensão de surto for superior a este limite. Esta
corrente pode ser muito alta. Isto acontece porque, mesmo rápidos, os surtos
podem atingir milhares de volts em um circuito aberto ou de alta impedância e,
acima da tensão de grampeamento, a impedância do varistor cai drasticamente.
Tensão alta sobre baixa impedância resulta em corrente alta, limitada pela
impedância (resistência e indutância) de todo o circuito entre fonte e
protetor, incluindo a baixa resistência interna do protetor em condução.
Esta corrente é
de modo diferencial e não costuma ser perturbadora pela proximidade das vias
paralelas do circuito até o protetor. Esta proximidade permite um razoável
cancelamento dos campos magnéticos dos fios de ida e volta (vide figura 5.2).
Na
figura 5.1 protetor de MD e o caminho da corrente de surto.
Na
figura 5.2 detalhe do caminho da corrente de surto MD.
Operação do protetor de modo comum.
Para garantir
que as tensões em modo comum entre duas portas se limitem a um valor máximo,
também usamos limitadores de surto antes de cada porta, um para cada via,
normalmente ligados para terra. A figura 5.3 mostra o exemplo de um protetor
contra surto de modo comum entre a porta de alimentação e o terra.
Como a
tensão de surto aparece entre ambos os condutores e o terra, os varistores
destes dois condutores operarão em conjunto, segurando a tensão (tensão de
grampeamento) entre estes condutores e o terra em um valor seguro para a porta.
Na
figura 5.3: protetor de MC e as tensões de modo comum entre
alimentação e terra.
Da mesma forma
como no caso da proteção de modo diferencial, na presença do surto de tensão, é
produzida uma corrente em ambos os varistores para a terra sempre que a tensão
de surto for superior à tensão de grampeamento.
A figura 5.4 apresenta um protetor combinado que serve tanto para modo comum como para modo
diferencial.
Figura 5.4: Protetor combinado contra surtos de modo diferencial e modo comum
Nota: este artigo mostra, de forma simplificada, o funcionamento dos varistores. Porém, o emprego deste tipo de componente na alimentação elétrica requer conhecimento para o dimensionamento certo e deve atender a regras de segurança presentes na norma NBR5410. Os protetores comerciais (de qualidade) de rede elétrica já são projetados para essa aplicação.
Instale-os com orientação técnica adequada.
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