Análise das diferenças entre protetores de sobretensão e pára-raios em princípios de funcionamento e aplicações

Em sistemas de energia e diversos equipamentos elétricos, sobretensões e descargas atmosféricas são dois dos riscos de segurança mais comuns e destrutivos. Para mitigar esses riscos, protetores contra sobretensão (SPDs) epára-raiossão normalmente instalados em aplicações de engenharia.

Embora ambos sejam dispositivos de proteção elétrica, eles apresentam diferenças significativas em seus objetos protegidos, princípios de funcionamento e cenários de aplicação, e não podem ser simplesmente trocados ou substituídos entre si.

I. Protetor contra sobretensão: a "primeira linha de defesa" contra sobretensão do sistema interno

Os protetores contra sobretensão, também comumente conhecidos como dispositivos de proteção contra sobretensão (SPDs), são usados ​​principalmente para proteger contra sobretensões geradas no sistema de energia, como:

Sobretensão operacional (ligar, desligar, mudanças repentinas de carga)

Sobretensão induzida

Picos induzidos por raios (quedas de raios não diretos)

Princípio de funcionamento

Quando a tensão do sistema está dentro da faixa normal, o protetor contra sobretensão está em um estado de alta impedância e quase não tem efeito na operação do sistema;

Uma vez que a tensão da linha excede instantaneamente seu valor permitido, os componentes não lineares dentro do protetor conduzem rapidamente, desviando, fixando ou absorvendo o excesso de energia, limitando assim a tensão na extremidade do equipamento a uma faixa segura.

Componentes funcionais comuns incluem:

Varistor de óxido metálico (MOV)

Tubo de descarga de gás (GDT)

Retificador controlado de silício (SCR)

Locais típicos de instalação

Extremidade da linha de entrada do gabinete de distribuição de energia

Sistema de barramento

Front-end de equipamentos de precisão (PLC, instrumentos, equipamentos de comunicação, etc.)

Sua principal função é: reduzir a amplitude de sobretensão e proteger o isolamento dos equipamentos e componentes eletrônicos internos.

II. Pára-raios: fornecendo um "caminho para a energia do raio"

Os pára-raios são usados ​​principalmente para proteger contra descargas atmosféricas diretas e fortes descargas atmosféricas. O foco não está em “limitar a tensão”, mas em descarregar rapidamente a corrente do raio.

Princípio de funcionamento

Quando um raio atinge uma linha de transmissão ou edifício, o pára-raios pode formar um canal de baixa impedância em um tempo muito curto, desviando diretamente a enorme energia do raio para o solo, evitando que a corrente do raio passe pelo corpo do equipamento ou estrutura do edifício, reduzindo assim:

Avaria do equipamento

Danos no isolamento

Risco de choque elétrico para o pessoal

Sob nenhuma queda de raio ou em condições normais de operação, o pára-raios basicamente não participa da operação do sistema.

 Tipos comuns

Pára-raios tipo pino

Pára-raios de óxido metálico (tipo sem intervalo)

Cenários típicos de aplicação

Linhas de transmissão e distribuição

Subestações

Construindo sistemas de proteção contra raios

Instalações elétricas externas

Os pára-raios enfatizam a proteção contra descargas diretas de raios e dissipação de energia, em vez do controle preciso de tensão.

Comparação entre protetores de sobretensão e pára-raios

4. Abordagem de seleção correta na prática de engenharia

Na engenharia prática, os protetores contra surtos e os pára-raios são frequentemente usados ​​em combinação, e não como uma opção:

Pára-raios: Responsável por “bloquear e desviar raios”

Protetores contra surtos: Responsáveis ​​por “atenuar surtos residuais e proteger equipamentos sensíveis”

Somente formando um sistema de proteção graduado a segurança e a estabilidade do sistema elétrico podem ser verdadeiramente melhoradas sob os riscos duplos de queda de raios e sobretensão do sistema.