Sistemas de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA). O SPDA é mais utlizado em linhas de transmissão e redes de distribuição de energia elétrica.
__Classe estação. Esta classe se aplica em descargas maiores que 10 kA. Portanto, para sistemas operam com cargas leves, cargas de até 10 kA nos sistemas que operam com alta carga.
__Classe distribuição: Classe aplicada nas descargas de até 5 kA. Sendo classificadas como séries A e B.
__Classe secundária: Esta classe se aplica nas descargas de até 1,5 kV.
Aliás, sempre e bom lembrar que, nas aplicações onde as tensões variam entre 69 e 230 kV, recomenda-se o uso de para raios de 10KA. Já para instalações abaixo de 69 kV, deve-se utilizar os para-raios de 5 kA série “A”. Para-raios de 5 kA série “B” serve para proteger transformadores de distribuição.
Para-raios de classe secundária são construítos com o objetivo de atender classes de tensões até 660V~.
Existe uma separação em três faixas de tensão para os para-raios, nas quais se pretende operar. A norma NBR 6939:2018 (ABNT, 2018) estabelece uma classificação quanto ao nível de isolamento sendo:
__Faixa de isolamento “A”: Aplicada em tensões entre 1 kV e 36,2 kV, típica de sistemas de média tensão.
__Isolamento “B”: Aplicada em tensões entre 72,5 kV e 242 kV, típica de sistemas de alta tensão.
__Faixa de isolamento “C”: Aplicada em tensões acima de 362 kV.
SPDA – Tipos de para-raios.
Para-raios SPDA. Geralmente, tem sua aplicação em linhas de transmissão. Porém, estes para raisos são construídos por blocos de elementos. Em resumo, os blocos possuem um comportamento de um resistor não linear, ou seja. Uma relação de tensão-corrente (𝑉/𝑖) não sendo constante no tempo elementos, à tensão nominal. Eles possuem alta impedância e operam como circuitos abertos; porém, sob efeito de uma sobretensão. Neste caso, a impedância cai drasticamente, abrindo assim, uma passagem para a corrente desviando ela para a malha de aterramento.
Os principais elementos usados na constrção destes tipos de para-raios são. Carbeto de silício (SiC) e o óxido de zinco (ZnO) recobertos por um corpo de porcelana ou de materiais poliméricos.
Para raios construídos com carbeto de silício.
Para raios de silício composto por blocos cilíndricos de carbeto de silício, funcionam como resistores não lineares. Portanto, são conectados em série com um arranjo de centelhadores que são feitos de lâminas circulares de uma liga de cobre. Neste caso a corrente de descarga fica muito mais elevada do que a corrente nominal do sistema, sendo assim, as lâminas dos centelhadores são separadas por espaçadores deixando um gap, ou seja, deixando um espaço vazio. Mas, também são estampadas com uma saliência que permite a disruptura da tensão e a passagem da corrente de descarga. Assim que esta reduz a intensidade, os centelhadores funcionam como um sistema de chaveamento que causa o bloqueio da corrente subsequente, restabelecendo todo o sistema.
Existem modelos de para-raios que são equipados com dispositivos que preveem a falha do próprio para-raios, porém desses acessórios é o desligador automático, este desligador é composto por um elemento resistivo conectado a uma cápsula explosiva, sendo que, nas devidas condições de projeto, desliga o para-raio defeituoso, realizando sua autoexplosão automaticamente. Além disso, a emissão de gases no interior do corpo de porcelana pode provocar o aumento a pressão interna; por isso, o para-raios possui um protetor contra sobrepressão, que permite o escape desses gases. Esse tipo de para-raios é recomendado para aplicações de média tensão, mas está gradativamente sendo substituído pelo de óxido de zinco.
Veja logo abaixo um desenho do arranjo interno representando um para-raios de carbeto de
silício.
