DPS - Siemens

s

Dispositivos de proteção contra surtos (DPS) Proteção contra descargas atmosféricas


Conceito de aplicação Por que proteção de surtos ?

Equipamentos eletrônicos de custo elevado são utilizados com uma freqüência cada vez maior nas áreas do comércio, da indústria, bem como em residências. Surtos de tensão causados por descargas atmosféricas e por manobra de circuitos, são a causa mais freqüente de defeitos nestes equipamentos eletrônicos. No caso específico de descargas atmosféricas, equipamentos eletrônicos em um raio de quilometros do local da descarga estão sujeitos a sérios riscos pela formação de campos eletromagnéticos e conseqüentes sobretensões induzidas e conduzidas pelos cabos. O atual estado da técnica permite a implementação de uma proteção eficaz contra estes efeitos. Dispositivos de proteção contra surtos em redes de energia são divididos, de acordo com suas áreas de aplicação, em classes A, B, C e D, conforme a norma DIN VDE 0675-6 (1989-11). Dispositivos de proteção contra surtos de classes B até D, cobrem todo o sistema de distribuição de baixa tensão, desde o ponto de alimentação até a conexão direta das cargas. Conceito de proteção contra descargas atmosféricas, por zonas Proteção por compatibilidade eletromagnética ( EMC )

Causas de danos ( analise de 7737 casos em 1998 )

Inundações

Incêndios

5,37% 3,05%

Negligência 25,13%

22,33%

Roubo e vandalismos

15,17%

Outros 27,38% 1,57%

Tempestades Surtos (descargas atmosféricas e manobras de circuitos)

Divisão em zonas de proteção BSZ 0 A

M

BSZ 0 B

Ü BSZ 1

Proteção da sala A clássica "proteção contra BSZ 2 Proteção do equipamento descargas atmosféricas, interna Ventilação Ü e externa" conforme a norma BSZ 3 Tomada DIN VDE 0185 demonstra não para cargas Ü Ü Piso falso mais ser suficiente em Ü Barra equipotencial instalações que possuam muitos em anel Ü BSZ 0 B equipamentos eletrônicos. Ela está sendo substituída pelo Continuação do sistema Rede Entrada de alimentação novo conceito de proteção por Alimentação compatibilidade eletromagnética BSZ 1 ( entrada ) ( EMC ) contra descargas atmosféricas, por zonas, Dispositivos de para cargas proteção contra Ü Tomada com proteção contra surtos conforme a norma IEC 61312-1 surtos (DIN VDE 0185 Parte 103). Estas zonas, no interior e exterior de um edifício, são limitadas por dos dispositivos de proteção contra surtos, bem como atendimentos sistemas de prevenção, representados por encapsulamentos das exigências relativas. metálicos (fachadas metálicas, invólucros metálicos, etc.) Na transição da zona de proteção 0 A para a zona 1, os dispositivos de proteção contra surtos necessitam assumir a maior parte da Divisão em zonas de proteção a surto (BSZ) corrente de descarga para que, nas próximas zonas de proteção, os dispositivos de proteção contra surtos possam cumprir com sua É indicada por números de 0 a 3. Desta forma, a zona de proteção função sem sofrer avarias. Com os dispositivos de proteção contra 0 A é o local onde há incidência direta da descarga atmosférica e em surtos a corrente de descarga (10µs/350µs) é "reduzida" a uma onda conseqüência a irradiação dos campos eletromagnéticos. A próxima de menor intensidade (8µs/20µs). Ao mesmo tempo, o dispositivo zona, 0 B, não recebe incidência direta da descarga atmosférica, deve ter condições de eliminar com segurança a corrente resultante, porém sofre atuação de severos campos eletromagnéticos. que surge no processo de descarga. A zona de proteção 1 localiza-se no interior do edifício, imediatamente Na transição da zona 1 para a zona 2 deve ocorrer a descarga das atrás do sistema de prevenção, parede externa (por ex., estrutura da correntes residuais de surto e a redução das tensões a um nível fachada de concreto). Com a incidência de um campo eletromagnético admissível na instalação. Para isso, o elemento adequado é um reduzido (típico 30 dB). varistor de óxido metálico (resistor variável com a tensão), que se Na zona de proteção 2, distribuição das cargas, são protegidas de caracteriza pela atuação rápida e pela baixa tensão residual. forma centralizada. Com a ação de um campo eletromagnético com A transição da zona de proteção 2 para a zona 3 é direcionada intensidade extremamente reduzida. principalmente para as características dos equipamentos finais. Por fim, a zona de proteção 3 é a área de máxima proteção na Varistores limitam as sobretensões entre os condutores fase e conexão direta do equipamento eletrônico. neutro, provenientes de manobras de circuitos e induções As zonas 1 a 3 garantem, com os sistemas de prevenção descritos a magnéticas. seguir, uma operação de equipamentos eletrônicos livre de defeitos, A correta coordenação da energia entre dispositivos de proteção apesar de estarem em um ambiente com incidência de campos contra surtos pode ser comparada com a coordenação da eletromagnéticos provocados por descargas atmosféricas. seletividade entre fusíveis em um sistema de distribuição da planta Coordenação da energia em descargas atmosféricas elétrica, onde os dispositivos devem ser dimensionados de tal forma, que as descargas atmosféricas das zonas de proteção subseqüentes O conceito de proteção EMC contra descargas atmosféricas por não sejam sobrecarregadas no caso de ocorrência de surtos. zonas ( BSZ ) determina, entre outros, também o local de instalação

Conceito de aplicação Descritivo das classes para dispositivos de proteção contra surtos Classes

Local de utilização

Nível de proteção

Capacidade de sobrecarga

A

Para utilização em linhas aéreas de baixa tensão

• Sem necessidade de proteção contra contatos diretos • Podem ser sobrecarregados / danificados pela incidência direta descargas atmosféricas • Resistência de isolação mesmo com influências atmosféricas

conforme: • IEC 99.1 (Em preparação) • Classe de resistência a impulsos de tensão IV conforme DIN VDE 0110-1: 1997-04 • E DIN VDE 0675 Parte 6/A1: 1996-03

conforme: • E DIN VDE 0675 Parte 6: 1989-11 (Isn = 5kA (8/20)) • E DIN VDE 0675 Parte 6/A1: 1996-03

B

Para fins de proteção contra descargas atmosféricas equalização de potenciais - de acordo com DIN VDE 0185-1 VDE V 0185-100 DIN VDE 0185-103

• Necessária proteção contra contatos diretos • Não podem apresentar danos e risco de incêndio com utilização de acordo com a sobrecarga solicitada

conforme: • Classe de resistência a impulsos de tensão IV conforme DIN VDE 0110-1: 1997-04 • E DIN VDE 0675 Parte 6/A1: 1996-03

conforme: • E DIN VDE 0675 Parte 6: 198911 (Iimp = 0,5 a 5kA (10/350)) • E DIN VDE 0675 Parte 6/A1: 1996-03

C

Para fins de proteção de sobretensão em instalações fixas, preferencialmente em aplicações na classe de resistência de impulso de tensão III (classe de sobretensão)


conforme: • Classe de resistência a impulsos de tensão III conforme DIN VDE 0110-1: 1997-04 • E DIN VDE 0675 Parte 6: 198911 • E DIN VDE 0675 Parte 6/A1: 1996-03

conforme: • E DIN VDE 0675 Parte 6: 1989-11 • E DIN VDE 0675 Parte 6/A1: 1996-03

D

Para fins de proteção contra descargas atmosféricas em instalações variáveis de acordo com a localização / instalações fixas, preferencialmente em aplicações na classe de resistência de impulso de tensão II (classe de sobretensão)


conforme: • Classe de resistência a impulsos de tensão II conforme DIN VDE 0110-1: 1997-04 • E DIN VDE 0675 Parte 6: 198911 • E DIN VDE 0675 Parte 6/A1: 1996-03

conforme: • E DIN VDE 0675 Parte 6: 198911 (Isn = 5kA (8/20)) • E DIN VDE 0675 Parte 6/A1: 1996-03

Quando é necessária a utilização de elemento de acoplamento limitador ?

Como é utilizado o elemento de acoplamento limitador ? Elemento de acoplamento limitador

L1 L2 L3 N

Comprimentos mínimos de cabo: ≥ 5m com cabo sem condutor PE ≥ 15m com cabo com condutor PE

Bloco ponte

Comprimentos inferiores com a utilização de elemento de acoplamento limitador Dispositivos de proteção contra surtos

Dispositivos de proteção contra surtos


Coordenação dos dispositivos de proteção contra surtos em níveis de tensão

Tensão nominal de impulso e nível de sobretensão conforme DIN VDE 0110 Parte 1 6 kV IV

HA

até 230/400 V

4 kV III

Z

2,5 kV II

1,5 kV I

HA = entrada da alimentação Z = medição de consumo Dispositivos de proteção contra surtos

Tabela de escolha Dispositivos de proteção contra surtos - classe B

• conforme E DIN VDE 0675 Parte 6/11, 89 e parte 6/A1/03.96 e parte 6/A2/10.96 • tensão nominal máxima: 255 V, 50 / 60 Hz

• para incorporação de cabos de alta capacidade de corrente no sistema de equalização de potencial • corrente de descarga (10/350)

Características básicas

Nº de módulos 1)

Tipo

2 2 2 2

5SD7 050 5SD7 057 5SD7 056 5SD7 060

Peso

(kg)


Dispositivos sem encapsulamento Dispositivos N - PE sem encapsulamento Dispositivos com encapsulamento Dispositivos N - PE com encapsulamento

monopolar monopolar monopolar monopolar

75 kA 100 kA 50 kA 100 kA

2) 2)

0,353 0,295 0,262 0,261

Elemento de acoplamento limitador

5SD7 056

• para a coordenação de energia com correntes de descarga 10µs/350µs • tensão nominal: 500V, 50 a 60Hz • indutância: 15mH ± 20% • corrente nominal: 35A • corrente nominal: 63A Acessórios para 5SD7 050 para garantia das medidas de montagem:

• a indutância do elemento substitui a indutância dos cabos para possibilitar a coordenação entre os dispositivos de proteção contra surtos 5SD7 051 2 4 5SD7 064 sistema de distribuição isolado 8HP em tamanhos 1 e 2 (vide catálogo NS K, Técnica de baixa tensão)

0,355 0,710

Dispositivos de proteção contra surtos - classe C

• conforme E DIN VDE 0675 Parte 6/11, 89 e parte 6/A1/03.96 e parte 6/A2/10.96 Características básicas

Nº de módulos 1)

Tipo

Peso

(kg)


5SD7 051

• alta segurança devido a dispositivo de separação "Controle termo-dinâmico" com supervisão dupla • tensão nominal máxima: 275 VCA / 350 VCC monopolar

• indicação de defeito através de visor em vermelho • terminais de conexão para cabos e pontes de interligação • corrente de descarga (8µs/20µs) 20 kA monopolar 1

0,125

5SD7 052

Dispositivos de proteção contra surtos com sinalização remota

• execução conforme 5SD7 052 porém com 3 terminais para sinalização remota monopolar

• quando o dispositivo atua ( isolação do dispositivo defeituoso da rede por sobrecarga ), é comutado contatos para sinalização remota.

1

5SD7 053

3)

0,132

1

5SD7 054

3)

0,134

Dispositivos de proteção contra surtos com conexão plug-in

• execução conforme 5SD7 052 composto de dispositivo com pinos e base tomada para conexão plug-in monopolar 5SD7 054

Dispositivos de proteção contra surtos com conexão plug-in e sinalização remota

• execução conforme 5SD7 054 porém com 3 terminais para sinalização remota monopolar

• quando o dispositivo atua ( isolação do dispositivo defeituoso da rede por sobrecarga ), é comutado contatos para sinalização remota.

1

5SD7 055

0,138

Dispositivos de proteção contra surtos para ligação 3+1 em sistemas TT

• para a aplicação em sistemas TT em ligação "3+1" conforme norma DIN VDE V0100-534: 1999-04, entre o condutor neutro N e o condutor de proteção PE/equalização de potencial com corrente de descarga nominal ( 10µs/350µs ) 12 kA monopolar 5SD7 055

• execução conforme 5SD7 055 porém com corrente de descarga (8µs/20µs) 20 kA

1

5SD7 058

0,117

Nº de módulos 1)

Tipo

Peso

1

5SD7 065

0.120

1

5SD7 061

0.049

Acessórios Características básicas

(kg)

Bloco ponte

para simplificar as ligações ( veja configurações de ligações ) monopolar Dispositivo de proteção contra surtos para conexão plug-in

monopolar Ponte de interligação

Dados técnicos Dados técnicos

Dispositivos de proteção contra surtos Classe B 5SD7 050 5SD7 056

Norma Tensão nominal máxima de

5SD7 057

Dispositivos de proteção contra surtos Classe C

5SD7 060 5SD7 052

5SD7 053

5SD7 054 5SD7 055 5SD7 058

E DIN VDE 0675, parte 611.89 e parte 6/A1/03/96 e parte 6/A2/10.96 255 V, 50/60 Hz 275 V, 50/60 Hz

operação Uc Tensão nominal

230 V, 50/60 Hz

230 V, 50/60 Hz

Extinção da corrente residual de surto com U c

4 kAeff

3 kAeff

100 Aeff

100 Aeff

–

100 Aeff

75 kA – – ≤ 3,5 kV ≤ 100 ns 250 A gL/gG

50 kA – – ≤ 4 kV

100 kA – – ≤ 4 kV

100 kA – – ≤ 4 kV

160 A gL/gG

–

–

– 15 kA 40kA ≤ 1,5 kV ≤ 25 ns 125 A gL/gG

12 kA 20 kA – ≤ 1,5 kV ≤ 100 ns –

Capacidade dos surtos unipolar (10µs/350µs) Iimp (8µs/20µs) Isn (8µs/20µs) Imax. Níveis de sobre tensão Up Tempo de resposta tA Fusíveis máximos para proteção back-up Corrente presumida de de curto-circuíto com

Sinalização remota

– 10 mm2 - fio flexível 50 mm2 - cabo/ 35 mm 2 - fio flexível (– 40°C até + 80°C) IP 20 sobre trilho (DIN 35 x 7,5 mm) não não

Dados técnicos


Bloco ponte

5SD7 051

5SD7 065

uso de fusíveis Seção mínima do condutor Seção máxima do condutor Temperatura ambiente Grau de proteção Fixação Sinalização de defeito

50 kA/50 Hz 1,5 mm2 - fio flexível 35 mm2 - cabo/ 25 mm2 - fio flexível (– 40°C até + 80°C) IP 20 sobre trilho (DIN 35 x 7,5 mm) sim não sim não sim

5SD7 064

Norma

E DIN VDE 0675, parte 611.89 e parte 6/A1/03/96 e parte 6/A2/10.96

Tensão nominal

500 V, 50/60 Hz

não não

500 V, 50/60 Hz

Fusíveis máximos para proteção back-up

35 A gL/gG

63 A gL/gG

100 A gL/gG

Corrente presumida de de curto-circuíto com uso de fusíveis

–

50 kA, 50/60 Hz

Seção mínima do condutor

1,5 mm2 - fio flexível

10 mm2 - cabo

1,5 mm2 - fio flexível

Seção máxima do condutor

35 mm2 - cabo

50 mm2 - cabo

35 mm2 - cabo

25 mm2 - fio flexível



Temperatura ambiente

(– 40°C até + 40°C)

(– 40°C até + 40°C)

Fixação

sobre trilho (DIN 35 x 7,5 mm)

sobre trilho (DIN 35 x 7,5 mm)


Configurações de ligações Esquema de ligações sistema TN

Esquema de ligações sistema TT ( 3+1 )

F1

L1

F1

L1

L2

L2

L3

L

N

N F2 Wh

L3

L

F2

F3

F3 Wh

* N

N

PE

PE

PE

4 dispositivos Classe C

4 dispositivos Classe B

Para instalar um sistema TN-C, utilizar um dispositivo entre N e PE

Sistema TN

Sistema TN

↔

Entrada

N

PEN 6

6

6

6

1 1

2

3

2

3

2

3

4

4

1

5

1

1

7

5

Dispositivo de proteção contra surtos 5SD7 055

1

3

Bloco ponte 5SD7 065

5

Mini-disjuntores 5SX

4

Dispositivos de proteção contra surtos 5SD7 055

6

Ponte de interligação

7

Ponte de interligação

2 1

1

1

Dispositivo de proteção contra surtos 5SD7 056 Ponte de interligação 5SD7 063

N L3 L2 L1

1

1

2


1

Ponte de interligação 5SD7 063

1

1

2


1


2

Bloco ponte

3


3 4 5


5

2

PE

3

Dispositivo de proteção contra surtos N-PE 5SD7 058 Bloco ponte

4

a 9 8 0 8 0 _ 2 1

2

PEN

1

3

Sistema TT

1

1

3 4

N L3 L2 L1 1

2


2

Dispositivos de proteção contra surtos / Classe B Sistema TN Sistema TN-S L3 L2 L1

3

4

2 1

PEN

Dispositivos de proteção contra surtos 5SD7 056 Elemento de acoplamento limitador 5SD7 051

2

5 PE

2

1

4 5

1

Sistema TT L3 L2 L1 N PE

N L3 L2 L1

L3

1

Conexão direta ( plugue / tom ada ) Classe D

Sistema TN

PE

L2

1

3 dispositivos Classe C

Dispostivo de proteção contra surtos / Classe C

Distribuição

L1

PE

3 dispositivos Classe B 1 dispositivo para N-PE

Conexão direta ( plugue / to mada ) Classe D

PE

Dimensões Dispositivo de proteção contra surtos 33

Dispositivo de proteção contra surtos com conexão normal30 e plug-in

5 0 4 9

36

6,7

5SD7 050 / 056 / 057 / 060

6,7

Bloco ponte 30

30

5 0 4 9

5 0 4 9

5 0 4 9

18

43,5 55


36

43,5 55

5SD7 052 / 053 / 054 / 053 / 058

72

6,7

43,5 55

5SD7 051 / 064

18

6,7

5SD7 065

Sede Central

Vendas

São Paulo: Av. Mutinga, 3800 Pirituba 05110-901 b (0XX11) 3908-2211 m (0XX11) 3908-2631

São Paulo: b (0XX11) 3833-4794 m (0XX11) 3833-4790

Rio de Janeiro: b (0XX21) 583-3379 m (0XX21) 583-3474

Belo Horizonte: b (0XX31) 3289-4400 m (0XX31) 3289-4444

Recife: b (0XX81) 3461-6200 m (0XX81) 3461-6276

Salvador: b (0XX71) 352-1850 m (0XX71) 352-1877

Campinas: b (0XX19) 3754-6100 m (0XX19) 3754-6111

Porto Alegre: b (0XX51) 3358-1818 m (0XX51) 3358-1714

Curitiba: b (0XX41) 360-1171 m (0XX41) 360-1170

Brasília: b (0XX61) 348-7600 m (0XX61) 348-7639

Fortaleza: b (0XX85) 261-7855 m (0XX85) 244-1650

Central de Atendimento Siemens b 0800-119484 E-mail: [email protected]

Siemens Ltda

43,5 55

Julho 01

Produtos e Sistemas Industriais, Prediais e Automação Siemens As informações aqui contidas correspondem ao estado atual da técnica, e estão sujeitas a alterações

IND 3/1771-CA

DPS - Siemens

Recommend Documents