Analise os mal-entendidos na seleção de para-raios para evitar perdas desnecessárias!

Em comunicações modernas, energia, transporte ferroviário e novos sistemas de energia (como energia fotovoltaica e eólica), a proteção contra surtos de corrente contínua é crucial. Como surtos causados por raios ou flutuações na rede elétrica podem causar danos aos equipamentos e paralisação do sistema, a seleção criteriosa de um para-raios de 12 kV torna-se essencial para garantir a segurança dos equipamentos. No entanto, muitos projetos apresentam erros na seleção da proteção contra raios, resultando em falhas na proteção contra raios e até mesmo danos aos equipamentos e prejuízos econômicos. Este artigo analisará mal-entendidos comuns e fornecerá um guia de seleção correto para ajudar você a evitar riscos.

Mal-entendido 1: Ignorar a diferença entre pára-raios de 132 kV CC e CA
1. Erros comuns:
Acredita-se erroneamente que o para-raios de 132 kV pode ser usado diretamente em sistemas CC.
O uso de um SPD CA comum para proteger equipamentos CC pode levar à falha da proteção contra raios e até mesmo a danos ao equipamento.
2. Abordagem correta:
Escolha um para-raios dedicado de 132 kV para garantir que ele possa se adaptar às características do sistema CC.
Preste atenção à tensão de trabalho e à capacidade de descarga. O DPS CC geralmente requer uma tensão de resistência maior para evitar disparos falsos ou falhas.
3. Análise de caso:
Em sistemas fotovoltaicos, alguns projetos utilizam DPS CA para proteger barramentos CC. Acontece que o DPS não consegue descarregar surtos de forma eficaz e pode até sofrer danos térmicos devido a arcos CC durante operação prolongada. Portanto, é importante selecionar um para-raios de 15 kV otimizado para características CC.

Equívoco 2: Seleção inadequada da tensão nominal do para-raios de 22 kV
1. Erros comuns:
Considerar apenas a tensão nominal, ignorando a sobretensão do sistema, leva ao envelhecimento prematuro ou à falha do DPS.
Selecionar um DPS com tensão de resistência insuficiente pode causar pane ou curto-circuito devido à tensão excessiva.
2. Abordagem correta:
A tensão de trabalho contínua (Uc) do SPD deve ser ligeiramente maior que a tensão máxima de trabalho do sistema para evitar o envelhecimento acelerado do SPD devido à sobretensão leve de longo prazo.
Sistemas CC de alta tensão, como energia fotovoltaica e armazenamento de energia, devem considerar a faixa de flutuação da tensão operacional para garantir que o SPD possa proteger o equipamento de forma eficaz.
3. Exemplos de seleção recomendados:
Para barramento CC fotovoltaico (sistema fotovoltaico), se a tensão do sistema for 1000 V CC, um DPS com Uc ≥ 1100 V CC deve ser selecionado.
Quando a pilha de carregamento do veículo elétrico (sistema de carregamento CC) for alimentada por 750 V CC, um SPD com Uc ≥ 800 V CC deve ser selecionado.

Equívoco 3: Não considerar a capacidade de descarga e o nível de proteção
1. Erros comuns:
Concentre-se apenas na corrente de descarga máxima (Imax) do DPS, ignorando a possibilidade de raios contínuos ou surtos múltiplos.
Selecionar um SPD com capacidade de proteção somente Imax fará com que o SPD falhe rapidamente quando houver mais raios.
2. Abordagem correta:
Selecione um nível de proteção contra raios adequado (como Tipo 1, Tipo 2, Tipo 3) para garantir que o SPD possa suportar surtos de diferentes intensidades.
Para áreas com altas tempestades, é preferível selecionar DPS com grande capacidade de absorção de energia, como DPS Tipo 1 com Iimp ≥ 12,5kA (10/350μs).
3. Guia de seleção recomendado:

Equívoco 4: Ignorar o impacto do tempo de resposta (tA) na proteção do equipamento

1. Erros comuns:
Pensando que o SPD é suficiente desde que possa suportar grandes correntes, ignorando sua velocidade de resposta.

Selecionar DPSs com tempo de resposta lento faz com que os surtos não sejam descarregados a tempo, e o equipamento ainda é danificado.

2. Abordagem correta:
Selecionar DPS com tempo de resposta curto (tA), geralmente exigindo tA ≤ 25 ns, para garantir uma descarga rápida da corrente do raio e reduzir o impacto no equipamento.

Para equipamentos eletrônicos de precisão (como data centers e estações base de comunicação), é recomendável selecionar SPDs com tA ≤ 25 ns para melhorar o efeito de proteção.

Mal-entendido 5: Ignorar especificações de aterramento e instalação

1. Erros comuns:
A resistência de aterramento do SPD é muito grande, resultando na incapacidade de descarregar rapidamente a corrente do raio.
A distância de instalação é muito longa, resultando em uma diminuição significativa no efeito de proteção do SPD.
2. Abordagem correta:
Resistência de aterramento ≤ 10Ω, preferencialmente ≤ 4Ω. Um sistema de aterramento independente pode ser usado em áreas com tempestades frequentes.
A linha de conexão do DPS ao dispositivo deve ser o mais curta possível para evitar surtos que formem quedas de tensão em fios longos que afetem o efeito de proteção.
Utilize conexão equipotencial para garantir que todos os dispositivos de proteção contra raios estejam aterrados para reduzir danos causados por diferenças de potencial.
3. Análise do caso: Uma estação base de comunicação claramente instalou um DPS, mas o equipamento ainda estava danificado. A inspeção constatou que a resistência de aterramento do DPS era de até 100 Ω, resultando na incapacidade de descarregar rapidamente a corrente de descarga atmosférica, e o equipamento ainda estava sujeito a choques de alta tensão. Após a otimização do aterramento, o efeito de proteção contra descargas atmosféricas foi significativamente aprimorado.

Ao selecionar a proteção contra raios em CC, é particularmente importante evitar os mal-entendidos acima. A seleção e a instalação corretas de um para-raios de 220 kV podem efetivamente evitar danos ao equipamento, aumentar a confiabilidade do sistema e reduzir perdas econômicas desnecessárias. Espero que esses mal-entendidos possam ajudá-lo a tomar a decisão certa e garantir a operação segura e estável do seu sistema CC!