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Tecnologia de proteção contra sobretensão
Proteção contra sobretensão – Princípios básicos

Proteção contra sobretensão - Princípios básicos Tecnologia, normas e diretivas da proteção contra sobretensão.

Homem instala a proteção contra sobretensão num quadro de comando

Aqui encontra as respostas às seguintes perguntas:

Como aparecem as sobretensões transitórias e quais os seus efeitos?
De que modo é criado um conceito de proteção eficaz contra sobretensão?
Que tecnologia está por detrás do conceito de proteção e nos produtos?
O que precisa de ter em mente?

Causas das sobretensões

O que é exatamente uma "sobretensão"? Como ocorrem sobretensões? Como se formam sobretensões nos seus equipamentos e sistemas? Já se deverá ter perguntado certamente estas questões. De seguida são apresentadas informações completas sobre a área da tecnologia de proteção contra sobretensão.

Causas

As sobretensões transitórias aparecem por uma fração de segundo. Por isso, também são chamadas de tensões transitórias ou picos de tensão transitórios. Têm tempos de subida muito curtos de poucos microssegundos antes de voltarem a descer lentamente num intervalo de tempo de até 100 microssegundos.
As sobretensões transitórias surgem na sequência dos seguintes acontecimentos:

Descargas atmosféricas (LEMP)
A expressão técnica para uma descarga atmosférica é LEMP. Significa Lightning Electromagnetic Pulse.
As descargas atmosféricas durante uma trovoada provocam sobretensões transitórias extremamente elevadas. Estas são muito mais elevadas do que as que surgem devido a ocorrências de comutação ou descargas eletrostáticas. No entanto, são muito menos comuns comparativamente a outras causas.

Ocorrências de comutação (SEMP)
As ocorrências de comutação são designadas com a abreviatura SEMP. Esta expressão significa Switching Electromagnetic Pulse.
Neste contexto, entende-se por ocorrências de comutação o acionamento de máquinas potentes ou curto-circuitos na rede de distribuição de energia. Neste tipo de fenómenos, ocorrem grandes mudanças de corrente nos respetivos cabos em apenas frações de segundo.

Descargas eletrostáticas (ESD)
A abreviatura ESD significa Electrostatic Discharge e designa uma descarga eletrostática.
Quando os corpos se aproximam ou entram em contacto com um potencial eletrostático diferente, ocorre uma transmissão de carga elétrica. Um exemplo bem conhecido é a descarga de uma pessoa que carrega enquanto caminha por um tapete e descarrega num objeto metálico ligado à terra, como uma rampa metálica.

Tipos de acoplamento

As sobretensões transitórias podem surgir nos circuitos de diferentes maneiras. Estas são referidas como tipos de acoplamento.

Acoplamento galvânico (à esquerda), acoplamento indutivo (no centro) e acoplamento capacitivo (à direita)

Acoplamento galvânico
É assim que se designam as sobretensões que acoplam diretamente num circuito. Estas são observadas, por exemplo, em descargas atmosféricas. Assim, as elevadas amplitudes de corrente da descarga atmosférica provocam uma sobretensão transitória na resistência de ligação à terra do respetivo edifício.
Todos os cabos que estão ligados à compensação de potencial central recebem esta tensão. Também nos condutores de corrente da descarga atmosférica ocorre uma sobretensão transitória. Esta deve-se sobretudo à parte indutiva da resistência do cabo devido a grandes picos de corrente. Assim, a base de cálculo é a lei da indução magnética: u0 = L x di/dt.

Acoplamento indutivo
Este processo ocorre mediante o campo magnético de um condutor de corrente de acordo com o princípio do transformador. Uma sobretensão transitória diretamente acoplada provoca um pico de corrente no respetivo condutor com elevados valores de subida.
Em simultâneo, surge um forte campo magnético em torno deste condutor, à semelhança do que acontece com o enrolamento primário de um transformador. O campo magnético induz uma sobretensão transitória noutros cabos que se encontram no seu campo de ação, como no enrolamento secundário de um transformador. A sobretensão transitória acoplada chega ao equipamento ligado através da passagem de cabos.

Acoplamento capacitivo
Este acoplamento é realizado, em princípio, através do campo elétrico entre dois pontos com elevada diferença de potencial. Mediante a derivação de um dispositivo de proteção, surge um elevado potencial devido a uma descarga atmosférica. Forma-se um campo elétrico entre a derivação e outras peças com menor potencial.
Podem ser, por exemplo, cabos da fonte de alimentação e a transmissão de sinal ou equipamentos dentro do edifício. Isso leva a um transporte de carga através do campo elétrico. Tal provoca uma subida da tensão ou uma sobretensão transitória nos respetivos cabos e equipamentos.

Sentido de ação das sobretensões transitórias

As sobretensões transitórias atuam nos circuitos afetados em dois sentidos.

Sentido de ação das sobretensões com tensão de modo comum e tensão em modo normal

Tensão de modo comum (à esquerda) e tensão em modo normal (à direita)

Tensão de modo comum
As tensões de modo comum [UL] ocorrem em caso de interferência por sobretensões transitórias ou tensões parasitas de alta frequência entre os condutores ativos e a terra. Também se utilizam os termos "assimétrico" e "common mode".
As tensões assimétricas comprometem, em primeiro lugar, os componentes que se situam entre os potenciais ativos e uma ligação à terra, bem como o isolamento entre os potenciais ativos e a terra. Ocorrem relâmpagos nas placas de circuito impresso ou em equipamentos sob tensão nas partes dos invólucros ligados à terra.

Tensão em modo normal
As tensões em modo normal [UQ] ocorrem em caso de interferência por sobretensões transitórias ou tensões parasitas de alta frequência entre os condutores ativos de um circuito. Também se utilizam os termos "simétrico" e "differential mode".
As sobretensões transitórias simétricas comprometem a entrada de tensão e de sinal dos equipamentos e das interfaces. Provocam uma sobrecarga direta com destruição dos respetivos equipamentos na fonte de alimentação ou dos componentes com processamento de sinal.

Efeitos das sobretensões

Na maioria dos casos, as sobretensões transitórias que acoplam num circuito danificam significativamente os dispositivos e equipamentos. O risco é particularmente elevado para os equipamentos que são utilizados de forma contínua. Neste caso, os danos podem resultar em custos muito elevados,
visto que não é só a nova aquisição ou a reparação dos equipamentos danificados que custa dinheiro. Na verdade, a avaria prolongada do sistema ou mesmo a perda de software ou de dados torna-se ainda mais dispendioso.

Frequência de danos devido a sobretensões transitórias (fonte: GDV/2019)

Frequência de danos

Todos os anos, as estatísticas das seguradoras revelam números significativos relativamente à frequência de danos devido a sobretensões transitórias. Por norma, o operador de sistemas eletrónicos recebe o montante do seguro para cobrir as despesas de danos de hardware. Já os danos de software e a falha do sistema com grandes encargos financeiros não são, muitas vezes, abrangidos pelo seguro.
As estatísticas de 2019 das seguradoras alemãs demonstram que os danos provocados por raios e sobretensões representam, por si só, uma percentagem bastante significativa. Mesmo tendo o número de danos diminuído ligeiramente nos últimos anos, foram pagos anualmente cerca de 200 milhões de euros em seguros de recheio e habitação. (Fonte: GDV)

Danos causados por sobretensão num componente eletrónico

Potencial de risco

Todos os circuitos funcionam com uma tensão especificada para o mesmo. Por isso, ocorre uma sobretensão transitória sempre que há um aumento da tensão que exceda o limite superior de tolerância.
A extensão dos danos depende, em grande medida, da resistência dielétrica dos componentes utilizados e da energia que pode ser convertida no respetivo circuito.

Representação do princípio do circuito de proteção

Conceito de proteção

O princípio do circuito de proteção descreve uma medida completa para a proteção contra sobretensões transitórias. Assim, é necessário criar conceptualmente um círculo em torno do objeto a proteger. Os dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias devem ser instalados em todos os locais onde os cabos condutores atravessam este círculo. Os dados nominais do respetivo circuito devem ser considerados durante a seleção dos dispositivos de proteção. Assim, a área dentro do circuito de proteção fica protegida, permitindo evitar de forma consistente os acoplamentos de sobretensão relacionados com os cabos.
Por uma questão de comodidade, o conceito de circuito de proteção pode ser dividido nas seguintes áreas:

Fonte de alimentação
Tecnologia de medição, controlo e regulação
Tecnologia da informação
Sistemas de emissão e receção

Localização de cada zona de proteção no exemplo de uma casa unifamiliar convencional

Zonas de proteção

Para a criação de uma proteção eficaz, é importante determinar onde se encontram os equipamentos vulneráveis e em que medida estes são afetados. Esta imagem ilustra uma casa unifamiliar convencional, em que se explica, a título indicativo, onde se situa cada uma das zonas de proteção.

A abreviatura LPZ significa Lightning Protection Zone e identifica as diferentes zonas de risco. Pode fazer-se uma distinção entre as seguintes zonas:

LPZ 0_A (influência direta das descargas atmosféricas): identifica a área vulnerável fora do edifício.
LPZ 0_B (influência direta das descargas atmosféricas): identifica a área protegida fora do edifício.
LPZ 1: identifica uma zona dentro do edifício que é afetada pelas sobretensões de alta energia.
LPZ 2: identifica a zona dentro de um edifício que é afetada pelas sobretensões de baixa energia.
LPZ 3: esta zona é afetada pelas sobretensões e por outras influências que ocorrem nos próprios equipamentos e cabos.

Formação de tensões induzidas nos cabos

Efeitos dos picos de corrente nos cabos

Ao limitar a sobretensão, ocorre a derivação de correntes de alta frequência e, portanto, de processos transitórios. Isso significa que é decisiva a resistência indutiva de um cabo e não a resistência óhmica.
Ao derivar esses picos de corrente para o potencial de terra, de acordo com a lei da indução magnética, surgem novas sobretensões transitórias entre o ponto de acoplamento e a terra.

u0 = L x di/dt

u0 = tensão induzida em V
L = indutividade em Vs/A em H
di = alteração da corrente em A
dt = intervalo de tempo em s

A resistência indutiva só pode ser reduzida encurtando o comprimento dos cabos ou através da ligação em paralelo de secções de derivação. Por isso, uma compensação de potencial em forma de malha, o mais estreita possível, é a melhor solução técnica para manter a impedância total da secção de derivação e, por conseguinte, a tensão residual o mais reduzidas possível.

Sistemas de compensação de potencial

Compensação de potencial

Uma proteção total só é possível através de um isolamento completo ou uma compensação de potencial completa. No entanto, visto que um isolamento completo não é possível em várias aplicações práticas, resta apenas a compensação de potencial completa.
Assim, todas as peças condutoras de eletricidade devem estar ligadas ao sistema de compensação de potencial. Os cabos condutores de tensão são ligados à compensação de potencial central através dos dispositivos de proteção. No caso de uma sobretensão, estes tornam-se condutores e colocam a sobretensão em curto-circuito. Desta forma, os danos causados por sobretensão são evitados eficazmente.
Os sistemas de compensação de potencial podem ter diferentes estruturas:

Compensação de potencial em forma de linha
Compensação de potencial em forma de estrela
Compensação de potencial em forma de malha

A compensação de potencial em forma de malha é o método mais eficaz, visto que todas as peças condutoras de eletricidade possuem um cabo individual e os outros cabos adicionais ligam todos os terminais no caminho mais curto. Este tipo de compensação de potencial é útil em sistemas particularmente sensíveis, como centros de cálculo.

Conceito de proteção de vários níveis para a fonte de alimentação

As medidas necessárias para proteger os equipamentos e sistemas dividem-se em dois ou três níveis, dependendo do dispositivo de proteção selecionado e das influências ambientais esperados. Os dispositivos de proteção para cada um dos níveis diferenciam-se essencialmente na capacidade de descarga e no nível de proteção de acordo com a denominação dos níveis de proteção.
Conceito de proteção de três níveis com níveis de proteção instalados separadamente:

Tipo 1: Dispositivo de proteção contra descargas atmosféricas
Nível de proteção <4 kV, local de montagem habitual: distribuição principal
Tipo 2: dispositivo de proteção contra sobretensões transitórias
Nível de proteção <2,5 kV, local de montagem habitual: subdistribuição
Tipo 3: proteção de equipamentos
Nível de proteção <1,5 kV, local de montagem habitual: à frente do dispositivo final
Os níveis de proteção 1 e 2 também podem ser concretizados num dispositivo de proteção combinado tipo 1+2. Este dispositivo de proteção preenche os requisitos impostos para o dispositivo de proteção de tipo 1 e 2. A principal vantagem é a instalação simples. Também não existem condições de instalação específicas que devam ser consideradas.
Conceito de proteção de três níveis com dispositivo de proteção combinado tipo 1+2 e dispositivo de proteção separado de tipo 3:
Dispositivo de proteção combinado tipo 1+2
Nível de proteção <2,5 kV, local de montagem habitual: distribuição principal
Tipo 3: proteção de equipamentos
Nível de proteção <1,5 kV, local de montagem habitual: à frente do dispositivo final

Princípios básicos relativos à proteção contra sobretensão

Com a nossa brochura sobre os princípios básicos obtém uma ideia da proteção contra raios e sobretensão de instalações elétricas. Informe-se de forma breve e sucinta sobre os factos mais importantes. Consulte as soluções disponíveis nesta área para os mais diversos desafios. Ou aprofunde os seus conhecimentos sobre as relações e motivos que só os especialistas conhecem.

Desejamos-lhe uma boa leitura!

Descarregar os princípios básicos da proteção contra sobretensão

Componentes e circuitos de proteção

Quando ocorrem sobretensões, os equipamentos e cabos afetados devem ser rapidamente curto-circuitados com a compensação de potencial. Por isso, estão disponíveis diferentes componentes com características correspondentes. Estes componentes distinguem-se essencialmente pelo seu comportamento de resposta e pela sua capacidade de descarga.

Símbolos gráficos e curvas características U/I de um díodo supressor

Díodos supressores

Características:

Em termos gerais, a função é definida como uma proteção fina.
Reage muito rapidamente.
Baixa limitação de tensão.
Versão padrão com capacidade de condução de corrente reduzida e uma elevada capacidade.
No caso de uma tensão nominal de 5 V, a capacidade de descarga máxima é de aprox. 750 A.
Quando as tensões nominais são mais elevadas, a capacidade de descarga diminui consideravelmente.

Particularidades:

Também existem díodos com uma tensão nominal mais elevada e maior capacidade de descarga. No entanto, estas versões são significativamente maiores e, portanto, são raramente utilizadas em circuitos de proteção combinados.

Legenda:

U_R = tensão de bloqueio
U_B = tensão de rutura
U_C = tensão de limitação
I_PP = impulso de corrente de pico
I_R = corrente de retorno

Símbolos gráficos e curvas características U/I de varistores de óxido metálico

Varistores

Características:

Em termos gerais, a função é definida como uma proteção central.
Os tempos de resposta situam-se na gama inferior de nanossegundos.
Reagem mais rapidamente do que os dispositivos de proteção a gás.
Não provocam quaisquer correntes consequentes.

Particularidades:

Os varistores com corrente de descarga nominal de até 2,5 kA são utilizados como nível de proteção central na tecnologia de medição, controlo e regulação. No domínio da fonte de alimentação, os varistores com corrente de descarga nominal até 3 kA constituem uma parte essencial dos circuitos de proteção em dispositivos de proteção de tipo 3 para a proteção de equipamentos. Os varistores utilizados nos dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias de tipo 2 são significativamente mais potentes. Nesta área de aplicação, a versão padrão domina correntes de descarga nominal de até 20 kA. No entanto, para aplicações especiais, também existem dispositivos de proteção de tipo 2 com até 80 kA.

Legenda:

A = Gama de funcionamento de alta impedância
B = Gama de funcionamento de baixa impedância/limiar

Símbolos gráficos e curva característica de ignição de um equipamento de proteção contra sobretensões transitórias a gás

Equipamentos de proteção contra sobretensões transitórias a gás

Características:

Em termos gerais, a função é definida como uma proteção central.
Os tempos de resposta situam-se na gama média de nanossegundos.
As variantes padrão derivam correntes até 20 kA.
Apesar da elevada capacidade de descarga, o componente tem dimensões muito reduzidas.

Particularidades:

Neste componente, o comportamento de ignição que depende do tempo de tensão resulta em tensões residuais que ainda atingem algumas centenas de Volts.

Legenda:

Comportamento de resposta estático
Comportamento de resposta dinâmico

Símbolos gráficos e curva característica de ignição de um centelhador

Centelhador

Características:

Elemento central de um dispositivo de proteção contra raios
Elevada capacidade de extinção de correntes consequentes
Velocidade de resposta relativamente elevada
Comportamento de ignição dependente do aumento de tensão ao longo do tempo

Particularidades:

O elemento central de um dispositivo de proteção contra descargas atmosféricas eficaz é, na maioria dos casos, um centelhador. Neste componente, existem dois condutores de faísca a pouca distância entre si. As sobretensões provocam um relâmpago entre os condutores de faísca, originando um arco elétrico. A sobretensão transitória provoca curtos-circuitos nesta secção de plasma. Neste processo circulam correntes muito elevadas e que sobem rapidamente para valores de kA que chegam aos três dígitos. Existem centelhadores abertos e fechados. Fisicamente, a capacidade de descarga e de extinção dos centelhadores é maior.

A tecnologia Arc-Chopping demonstrou ser particularmente eficaz para os centelhadores. Neste caso, além dos elétrodos, existe também uma chamada placa defletora. O arco elétrico é empurrado entre os elétrodos na direção desta placa defletora e aí é destruído. Neste processo formam-se fragmentos de arco elétrico que são soprados da área do centelhador e, em seguida, facilmente eliminados. Desta forma, o centelhador pode retomar o elevado valor óhmico quando já não existir sobretensão transitória.

Legenda:

U_Z = tensão de resposta/tensão de ignição
t_Z = tempo de resposta

Circuito de proteção de dois níveis com desacoplamento óhmico (à esquerda) e circuito de proteção de três níveis com desacoplamento indutivo (à direita)

Circuitos de proteção combinados para interfaces de sinais

Dependendo da situação de aplicação, são utilizados diferentes componentes. Estes podem ser combinados individualmente entre si ou em circuitos de proteção complexos.

Uma combinação de diferentes componentes permite reunir as vantagens específicas desejadas dos componentes. Por ex., as combinações de circuitos de centelhadores a gás e díodos supressores representam um circuito de proteção padrão para interfaces de sinais sensíveis. Esta combinação oferece uma proteção eficaz e de rápida resposta com o melhor nível de proteção possível.

Os componentes estão ligados como níveis de proteção de forma indireta e paralela. Ou seja, entre os elementos são intercalados elementos de desacoplamento óhmicos ou indutivos. Daqui resulta uma resposta desfasada dos níveis de proteção organizados progressivamente.

Os circuitos de proteção distinguem-se essencialmente por:

Número de níveis de proteção
Sentido de ação do circuito (proteção de tensão longitudinal/transversal)
Tensão nominal
Efeito de atenuação nas frequências de sinais
Nível de proteção (tensão de limitação)

Distribuição de tensão num circuito de proteção de dois níveis

Função de circuitos de proteção de vários níveis

Quando ocorre uma sobretensão transitória, o díodo supressor corresponde inicialmente ao componente mais rápido. A corrente de descarga flui pelo díodo supressor e pela resistência de desacoplamento a montante. Através da resistência de desacoplamento, a tensão diminui. Esta corresponde ao valor da diferença entre as várias tensões de resposta do díodo supressor e do dispositivo de proteção contra sobretensões transitórias a gás.

Assim, a tensão de resposta do centelhador a gás é alcançada antes de o pico de corrente sobrecarregar o díodo supressor. Isso significa que, quando o dispositivo de proteção contra sobretensões transitórias a gás responde, a corrente de descarga flui quase totalmente através do centelhador a gás. A tensão residual através do centelhador a gás é de, no máximo, 20 V, de modo que o díodo supressor seja aliviado. No caso de uma corrente de descarga pequena, que não sobrecarrega o díodo supressor, o dispositivo de proteção contra sobretensões transitórias a gás não responde.

O circuito ilustrado oferece as vantagens de uma resposta rápida em caso de uma baixa limitação de tensão e possui, ao mesmo tempo, uma elevada capacidade de descarga. O circuito de proteção de três níveis com desacoplamento indutivo funciona segundo o mesmo princípio. No entanto, a comutação é feita em duas etapas: primeiro, do díodo supressor para o varistor e, depois, para o dispositivo de proteção contra sobretensões transitórias a gás.

Por norma, o princípio da distribuição de tensão também funciona nos diferentes níveis de proteção no campo da fonte de alimentação. Assim, a UW diminui através do cabo entre os dispositivos de proteção de tipo 1 e tipo 2, bem como entre os tipos 2 e tipo 3. Porém, também existem dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para a fonte de alimentação, nos quais é possível uma coordenação sem comprimentos de cabos entre os níveis de proteção.

Legenda:

U_G = tensão de resposta de dispositivo de proteção contra sobretensões transitórias a gás
U_D = tensão de limitação do díodo supressor
U_W = tensão de diferença acima da resistência de desacoplamento

Normas e Diretivas Normas gerais relativas aos temas da proteção contra descargas atmosféricas, regras de instalação e seleção de produtos dos dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias

As diferentes normas descrevem detalhadamente os requisitos relativos à instalação e segurança, bem como à utilização dos produtos nas diversas aplicações. Em seguida, estão listadas as principais áreas temáticas e as respetivas normas internacionais.

Diagrama das normas, diretivas e regulamentos da proteção contra sobretensão

Diagrama das normas, diretivas e regulamentos

Normas relativas à proteção contra descargas atmosféricas

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 1: Princípios gerais
Protection against lightning - Part 1: General principles
• IEC 62305-1
• EN 62305-1
• DIN EN 62305-1 (VDE 0185-305-1)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 2: Gestão de risco
Protection against lightning - Part 2: Risk management
• IEC 62305-2
• EN 62305-2
• DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 2: Gestão de risco - Adenda 1: Ameaça de descarga atmosférica na Alemanha
Protection against lightning - Part 2: Risk management - Supplement 1: Lightning threat in Germany
• DIN EN 62305-2 Adenda 1 (VDE 0185-305-2 Adenda 1)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 2: Gestão de risco - Adenda 2: Ajuda de cálculo para avaliação do risco de danos para as estruturas, com CD-ROM
Protection against lightning - Part 2: Risk management - Supplement 2: Calculation assistance for assessment of risk for structures, with CD-ROM
• DIN EN 62305-2 Adenda 2 (VDE 0185-305-2 Adenda 2)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 2: Gestão de risco; Adenda 3: Informações adicionais sobre a aplicação da DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
Protection against lightning - Part 2: Risk management; Supplement 3: Additional information for the application of DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2)
• DIN EN 62305-2 Adenda 3 (VDE 0185-305-2 Adenda 3)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 3: Proteção de estruturas e pessoas
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structure and life hazard
• IEC 62305-3
• EN 62305-3
• DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 3: Proteção de estruturas e pessoas - Adenda 1: Informações adicionais sobre a aplicação da DIN EN 62305-3
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 1: Additional information for the application of DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 Adenda 1 (VDE 0185-305-3 Adenda 1)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 3: Proteção de estruturas e pessoas - Adenda 2: Informações adicionais para estruturas especiais
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 2: Additional information for special structures
• DIN EN 62305-3 Adenda 2 (VDE 0185-305-3 Adenda 2)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 3: Proteção de estruturas e pessoas - Adenda 3: Informações adicionais para a verificação e manutenção de sistemas de proteção contra descargas atmosféricas
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 3: Additional information for the testing and maintenance of lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 Adenda 3 (VDE 0185-305-3 Adenda 3)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 3: Proteção de estruturas e pessoas - Adenda 4: Utilização de tetos metálicos em sistemas de proteção contra descargas atmosféricas
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard - Supplement 4: Use of metallic roofs in lightning protection systems
• DIN EN 62305-3 Adenda 4 (VDE 0185-305-3 Adenda 4)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 3: Proteção de estruturas e pessoas; Adenda 5: Proteção contra descargas atmosféricas e sobretensão para sistemas de fonte de alimentação fotovoltaicos
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard; Supplement 5: Lightning and overvoltage protection for photovoltaic power supply systems
• DIN EN 62305-3 Adenda 5 (VDE 0185-305-3 Adenda 5)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 3: Proteção de estruturas e pessoas; Adenda 6: Informações adicionais sobre a exigência de medidas de proteção contra descargas atmosféricas conforme a DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard; Supplement 6: Additional information on the requirement for lightning protection according to DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3)
• DIN EN 62305-3 Adenda 6 (VDE 0185-305-3 Adenda 6)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 4: Sistemas elétricos e eletrónicos em estruturas
Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures
• IEC 62305-4
• EN 62305-4
• DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4)

Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 4: Sistemas elétricos e eletrónicos em estruturas - Adenda 1: Distribuição da corrente de descarga atmosférica
Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures - Supplement 1: Sharing of the lightning current
• DIN EN 62305-4 Adenda 1, VDE 0185-305-4 Adenda 1

Normas de produto, seleção e princípios de aplicação

Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para baixa tensão - Parte 11: Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para aplicação em sistemas de baixa tensão - Requisitos e testes
Low-voltage surge protective devices - Part 11: Surge protective devices connected to low-voltage power systems - Requirements and test methods
• IEC 61643-11
• EN 61643-11
• DIN EN 61643-11 (VDE 0675-6-11)

Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para baixa tensão - Parte 12: Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para aplicação em sistemas de baixa tensão - Seleção e princípios de aplicação
Low-voltage surge protective devices - Part 12: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems - Selection and application principles
• IEC 61643-12
• EN: not available
• DIN EN 61643-12 (VDE 0675-6-12)

Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para baixa tensão - Parte 21: Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para a aplicação em redes de telecomunicações e de processamento de sinais - Requisitos de desempenho e métodos de teste
Low voltage surge protective devices - Part 21: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Performance requirements and testing methods
• IEC 61643-21
• EN: not available
• DIN EN 61643-21 (VDE 0845-3-1)

Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para baixa tensão - Parte 22: Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para a aplicação em redes de telecomunicações e de processamento de sinais - Seleção e princípios de aplicação
Low-voltage surge protective devices - Part 22: Surge protective devices connected to telecommunications and signalling networks - Selection and application principles
• IEC 61643-22 & CLC/TS 61643-22
• EN: not available
• DIN CLC/TS 61643-22 (VDE V 0845-3-2)

Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para baixa tensão - Parte 31: Requisitos e testes para dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias em instalações fotovoltaicas
Low-voltage surge protective devices - Part 31: Requirements and test methods for SPDs for photovoltaic installations
• IEC 61643-31
• EN 61643-31
• DIN EN 61643-31 (VDE 0675-6-31)

Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para baixa tensão - Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para aplicações especiais, incluindo tensão contínua - Parte 32: Seleção e princípios de aplicação - Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para a aplicação em instalações fotovoltaicas
Low-voltage surge protective devices - Surge protective devices for specific use including d.c. - Part 32: Selection and application principles - SPDs connected to photovoltaic installations
• IEC 61643-32
• EN: not available
• DIN EN 61643-32 (VDE 0675-6-32)

Aerogeradores - Parte 24: Proteção contra descargas atmosféricas
Wind energy generation systems - Part 24: Lightning protection
• IEC 61400-24
• EN IEC 61400-24
• DIN EN IEC 61400-24 (VDE 0127-24)

Regras de instalação para os sistemas de baixa tensão

com tensões nominais até 1.000 V

Criação de sistemas de baixa tensão – Parte 1: Princípios gerais, avaliação das características gerais, termos
Low-voltage electrical installations – Part 1: Fundamental principles, assessment of general characteristics, definitions
• IEC 60364-1
• HD 60364-1
• DIN VDE 0100-100 (VDE 0100-100)

Criação de sistemas de baixa tensão – Parte 200: Termos
Low-voltage installations – Part 200: Definitions
• IEC 60050-826
• EN: not available
• DIN VDE 0100-200 (VDE 0100-200)

Criação de sistemas de baixa tensão – Parte 4-41: Medidas de proteção – Proteção contra choque elétrico
Low-voltage electrical installations – Part 4-41: Protection for safety – Protection against electric shock
• IEC 60364-4-41
• HD 60364-4-41
• DIN VDE 0100-410, VDE 0100-410

Criação de sistemas de baixa tensão – Parte 4-43: Medidas de proteção – Proteção no caso de sobrecorrente
Low-voltage electrical installations – Part 4-43: Protection for safety
• IEC 60364-4-43
• HD 60364-4-43
• DIN IEC 60364-4-43 (VDE 0100-430)

Criação de sistemas de baixa tensão – Parte 4-44: Medidas de proteção – Proteção no caso de tensões parasitas e variáveis de perturbação eletromagnéticas – Secção 443: Proteção no caso de sobretensões transitórias devido a influências atmosféricas ou processos de comutação
Low-voltage electrical installations – Part 4-44: Protection for safety – Protection against voltage disturbances and electromagnetic disturbances – Clause 443: Protection against transient overvoltages of atmospheric origin or due to switching
• IEC 60364-4-44
• HD 60364-4-443
• DIN VDE 0100-443 (VDE 0100-443)

Criação de sistemas de baixa tensão – Parte 5-51: Seleção e criação de equipamentos elétricos – Regras gerais
Electrical installations of buildings – Part 5-51: Selection and erection of electrical equipment – Common rules
• IEC 60364-5-51
• HD 60364-5-51
• DIN VDE 0100-510 (VDE 0100-510)

Criação de sistemas de baixa tensão – Parte 5-53: Seleção e criação de equipamentos elétricos – Isolamento, comutação e controlo – Secção 534: Equipamentos de segurança contra sobretensões transitórias (SPDs)
Low-voltage electrical installations – Part 5-53: Selection and erection of electrical equipment – Isolation, switching and control – Clause 534: Devices for protection against transient overvoltages
• IEC 60364-5-53
• HD 60364-5-53
• DIN VDE 0100-534 (VDE 0100-534)

Criação de sistemas de baixa tensão – Parte 5-54: Seleção e criação de equipamentos elétricos – Sistemas de ligação à terra e condutores de proteção
Low-voltage electrical installations – Part 5-54: Selection and erection of electrical equipment – Earthing arrangements and protective conductors
• IEC 60364-5-54
• HD 60364-5-54
• DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540)

Criação de sistemas de baixa tensão – Parte 6: Testes
Low-voltage electrical installations – Part 6: Verification
• IEC 60364-6
• HD 60364-6
• DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600)

Proteção contra choque elétrico – Requisitos comuns para instalações e equipamentos
Protection against electric shock – Common aspects for installation and equipment
• IEC 61140
• EN 61140
• DIN EN 61140 (VDE 0140-1)

Conjuntos de equipamentos de comutação de baixa tensão – Parte 1: Regras gerais
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 1: General rules
• IEC: under preparation
• EN: not available
• DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1)

Conjuntos de equipamentos de comutação de baixa tensão – Parte 2: Conjuntos de equipamentos de comutação de energia
Low-voltage switchgear and controlgear assemblies – Part 2: Power switchgear and controlgear assemblies
• IEC: under preparation
• DIN EN IEC 61439-2 (VDE 0660-600-2)

Outras normas

Contadores - Parte 1: Requisitos gerais
Meter panels - Part 1: General requirements
• DIN VDE 0603-1 (VDE 0603-1)

Fusíveis de baixa tensão - Parte 1: Requisitos gerais
Low-voltage fuses - Part 1: General requirements
• IEC 60269-1
• EN 60269-1
• DIN EN 60269-1 (VDE 0636-1)

Material de instalação elétrico - Disjuntores para instalações domésticas e fins semelhantes - Parte 1: Disjuntor para corrente alternada (AC)
Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation
• IEC 60898-1
• EN 60898-1
• DIN EN 60898-1 (VDE 0641-11)

Material de instalação elétrico - Disjuntores para instalações domésticas e fins semelhantes - Parte 1: Disjuntor para corrente alternada (AC); Adenda 1: Instruções de utilização para aplicação de disjuntores da série DIN EN 60898 (VDE 0641) e de disjuntores seletivos principais conforme DIN VDE 0641-21 (VDE 0641-21)
Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation; Supplement 1: Operating instructions for the use of circuit breakers according to series DIN EN 60898 (VDE 0641) and of selective main circuit-breakers according to DIN VDE 0641-21 (VDE 641-21)
• DIN EN 60898-1 Adenda 1 (VDE 0641-11 Adenda 1)

Disjuntores para instalações domésticas e fins semelhantes - Parte 2: Disjuntor para corrente alternada e contínua (AC e DC)
Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 2: Circuit-breakers for a.c. and d.c. operation
• IEC 60898-2
• EN 60898-2
• DIN EN 60898-2 (VDE 0641-12)

Disjuntores de corrente de fuga/corrente diferencial sem proteção contra sobrecargas integrada (RCCB) para instalações domésticas e fins semelhantes - Parte 1: Requisitos gerais
Residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent protection for household and similar uses (RCCBs) - Part 1: General rules
• IEC 61008-1
• EN 61008-1
• DIN EN 61008-1 (VDE 0664-10)

Disjuntores de corrente de fuga/corrente diferencial com proteção contra sobrecargas integrada (RCBOs) para instalações domésticas e fins semelhantes - Parte 1: Requisitos gerais
Residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs) - Part 1: General rules
• IEC 61009-
• EN 61009-
• DIN EN 61009-1 (VDE 0664-20)

Operação de instalações elétricas - Parte 100: Especificações gerais
Operation of electrical installations - Part 100: General requirements
• IEC: not available
• EN 50110-1 & EN 50110-1
• DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100)

Redes de cabos para sinais de televisão, sinais sonoros e serviços interativos - Parte 11: Requisitos de segurança
Cable networks for television signals, sound signals and interactive services - Part 11: Safety
• IEC: under preparation
• EN: not available
• DIN EN IEC 60728-11 (VDE 0855-1)

Sistemas de ligação à terra para edifícios - Planeamento, execução e documentação
Earthing systems for buildings - Planning, execution and documentation
• DIN 18014

Instalações elétricas em edifícios residenciais - Parte 1: Bases de planeamento
Electrical installations in residential buildings - Part 1: Planning principles
• DIN 18015-1

Instalações elétricas em edifícios residenciais - Parte 2: Tipo e âmbito do equipamento mínimo
Electrical installations in residential buildings - Part 2: Nature and extent of minimum equipment
• DIN 18015-2

Características da tensão em redes públicas de abastecimento de eletricidade
Voltage characteristics of electricity supplied by public electricity networks; German version
• EN 50160
• DIN EN 50160

Tensões padrão CENELEC
CENELEC standard voltages
• EN 60038
• DIN EN 60038 (VDE 0175-1)

Tecnologia de teste de alta tensão - Parte 1: Conceitos gerais e condições de teste
High-voltage test techniques - Part 1: General definitions and test requirements
• IEC 60060-1
• EN 60060-1
• DIN EN 60060-1 (VDE 0432-1)

Segurança de máquinas - Equipamento elétrico de máquinas - Parte 1: Requisitos gerais
Safety of machinery - Electrical equipment of machines - Part 1: General requirements
• IEC 60204-1
• EN 60204-1
• DIN EN 60204-1 (VDE 0113-1)

Sobretensões e proteção de sobretensões em instalações de potência de baixa tensão com tensões alternadas - Informações básicas gerais
Surge overvoltages and surge protection in low-voltage a.c. power systems - General basic information
• IEC/TR 62066
• DIN VDE 0184 (VDE 0184)

Coordenação de isolamento para equipamento elétrico em sistemas de baixa tensão - Parte 1: Princípios, requisitos e testes
Insulation coordination for equipment within low-voltage supply systems - Part 1: Principles, requirements and tests
• IEC 60664-1
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 (VDE 0110-1)

Coordenação de isolamento para equipamento de baixa tensão - Parte 2-1: Guia de aplicação - Esclarecimentos sobre a aplicação da série de normas IEC 60664, exemplos de medição e testes de isolamento
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Part 2-1: Application guide - Explanation of the application of the IEC 60664 series, dimensioning examples and dielectric testing
• IEC/TR 60664-2-1
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 Adenda 1 (VDE 0110-1 Adenda 1)

Coordenação de isolamento para equipamento elétrico em sistemas de baixa tensão - Adenda 3: Consideração de interfaces; Guia de aplicação
Insulation coordination for equipment within low-voltage systems - Supplement 3: Interface consideration; Application guide
• IEC/TR 60664-2-2
• EN: not available
• DIN EN 60664-1 Adenda 3, VDE 0110-1 Adenda 3

Surge protective devices
• UL 1449

Lista de normas gerais relativas aos temas da proteção contra descargas atmosféricas, regras de instalação e seleção de produtos dos dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias

Classificação dos dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias

Os dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias (SPDs) são equipamentos, cujos componentes essenciais incluem varistores, díodos supressores, centelhadores a gás (descarregador de gás) ou centelhadores. Os dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias servem para proteger outros equipamentos e sistemas elétricos contra elevadas sobretensões transitórias inadmissíveis, bem como contra correntes transitórias. A divisão dos dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias em "Classes" ocorre de acordo com as respetivas normas dos produtos e da aplicação para dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias.
Os dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias estão organizados de acordo com a sua aplicação e a sua função de proteção:

Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias (SPD) para utilização em sistemas de baixa tensão com tensão nominal de até 1000 V.

Devem ser observadas as regras de instalação nacionais relativas aos sistemas de baixa tensão para a seleção de produtos e montagem, como a IEC 61643-12, a IEC 60364-5-53 Parte 534 ou VDE 0100 Parte 534. O padrão do produto é a EN(IEC) 61643-11. De acordo com isto, os dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias nas normas IEC e EN são divididos em três classes de teste, dependendo da sua capacidade de descarga e locais de instalação típicos:

__Dispositivos de proteção do tipo 1 __: dispositivos potentes de proteção contra sobretensões transitórias para a derivação de picos de corrente/sobretensões na sequência de impactos diretos ou na proximidade. Local de montagem: no limite entre a zona de proteção contra descargas atmosféricas LPZ 0A e a zona de proteção contra descargas atmosféricas LPZ 1 – geralmente em distribuições principais. Os dispositivos de proteção do tipo 1 são recomendados sempre que o edifício possua um sistema de proteção contra descargas atmosféricas exterior.
__Dispositivos de proteção de tipo 2 __: dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para a derivação de picos de corrente/sobretensões na sequência de impactos remotos, acoplamentos indutivos e capacitivos, bem como sobretensões de comutação. Local de montagem: no limite entre a zona de proteção contra descargas atmosféricas LPZ 0B e LPZ 1 ou no limite entre a zona de proteção contra descargas atmosféricas LPZ 1 e LPZ 2 – geralmente em distribuições principais e/ou subdistribuições.
__Dispositivos de proteção do tipo 3 __: dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias adicionais (proteção de equipamentos) para a proteção de equipamentos finais sensíveis. Local de montagem: no limite entre a zona de proteção contra descargas atmosféricas LPZ 2 e LPZ 3 – geralmente na proximidade imediata para equipamentos finais sensíveis. Estes equipamentos finais sensíveis podem ser equipamentos para a instalação permanente nas distribuições ou dispositivos de proteção amovíveis na zona da tomada imediatamente antes do dispositivo final a proteger.

Pode encontrar informações gerais no guia de aplicação (selection and application principles) IEC 61643-12 ou DIN EN 61643-12. Os princípios básicos sobre a proteção contra descargas atmosféricas, conceito de zonas de proteção contra descargas atmosféricas e para a análise de risco encontram-se nas quatro partes da EN(IEC) 62305-… / VDE 0185-305-...

Dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias para a utilização em redes de telecomunicações e de processamento de sinal para a proteção contra efeitos indiretos e diretos das descargas atmosféricas e de outras sobretensões transitórias. Estes também incluem sistemas de dados de baixa tensão, circuitos de medição, controlo e regulação e redes de transmissão vocal com tensões nominais de até 1000 V de tensão alternada e 1500 V de tensão contínua.

O padrão do produto é a EN 61643-21 VDE 0845 Parte 3-1. Para determinar os requisitos de verificação e as classes de potência, os equipamentos são divididos nas categorias A1, A2, B1, B2, B3, C1, C2, C3 e D1, D2. É possível identificar e verificar um dispositivo de proteção em relação a diferentes categorias e classes de potência.

Para obter informações gerais, consulte o Application Guide IEC (TS) 61643-22. Pode consultar informações adicionais nas partes da VDE 0800… e da VDE 0845… . É obrigatório observar as outras disposições nacionais aplicáveis.

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