Protetor automático de tensão（AVP） Dispositivo de proteção contra picos de tensão VS (SPD)

Embora ambos protetor automático de tensão domésticas e os protectores contra sobretensões são dispositivos de proteção no sistema elétrico, mas as suas funções e princípios de funcionamento são diferentes. O que é um protetor automático de tensão (AVP)? O que é um protetor contra sobretensões? A diferença entre um protetor automático de tensão (AVP) e um protetor contra sobretensões é quando utilizar um protetor automático de tensão doméstico versus um protetor contra sobretensões, quando é que é necessário um protetor automático de tensão doméstico? Quando é que é necessário um protetor contra sobretensões?

O que é um protetor automático de tensão (AVP)?

O protetor automático de tensão (AVP) é um dispositivo elétrico concebido para proteger o equipamento e os circuitos eléctricos contra sobretensões e sobreintensidades, garantindo a segurança e a estabilidade do equipamento. Protege o equipamento contra danos, limitando a sobretensão e a sobrecorrente recebidas pelo equipamento. O princípio de funcionamento do AVP baseia-se na descarga da tensão e no bloqueio da corrente. Quando a energia é fornecida, a corrente passa através da parte de hardware do AVP, como um tubo de descarga de gás ou um varistor.

Se houver uma flutuação de corrente ou um aumento súbito da tensão no circuito, o AVP pode reagir mais rapidamente e libertar instantaneamente uma grande quantidade de corrente para dissipar a energia da sobretensão e manter a tensão do circuito estável. Além disso, o AVP também inclui componentes como transformadores e condensadores para garantir que a tensão e a corrente recebidas pelo equipamento estão dentro de um intervalo seguro. Quando a tensão do circuito volta ao normal, o protetor regressa automaticamente ao estado de funcionamento, proporcionando assim uma proteção fiável para o equipamento elétrico

O que é um Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS)?

O Dispositivo de Proteção contra Sobretensões (DPS) é um dispositivo eletrónico utilizado principalmente para limitar as sobretensões transitórias causadas por raios, nomeadamente as sobretensões de raios, e pode também limitar a maioria das sobretensões de funcionamento. A sua principal função é limitar a sobretensão descarregando a corrente de sobretensão e proteger o equipamento ou sistema protegido dos danos causados pelo impacto.

O papel do para-raios é limitar a sobretensão instantânea que penetra na linha de alimentação e na linha de transmissão de sinais dentro da gama de tensão que o equipamento ou sistema pode suportar ou descarregar a forte corrente do raio para o solo. Este dispositivo desempenha um papel indispensável na proteção contra os raios do equipamento eletrónico.

Protetor automático de tensão (AVP) VS Dispositivo de proteção contra sobretensões

2.1. Conceção

A conceção do AVP envolve o método de melhorar a velocidade de resposta dinâmica do módulo de regulação de tensão. Através do estabelecimento de um modelo de pequenos sinais do módulo de regulação de tensão, a relação entre as caraterísticas dinâmicas e os parâmetros do circuito e da malha de controlo, bem como os conceitos de indutância crítica e de largura de banda crítica, são analisados em pormenor para obter o melhor compromisso entre o desempenho dinâmico e a eficiência do módulo de regulação de tensão.

O princípio de conceção do dispositivo de proteção contra sobretensões baseia-se principalmente no trabalho dos seus elementos internos não lineares, tais como varistores, tubos de descarga de gás, díodos de supressão de transientes, etc., através dos quais estes elementos se ligam rapidamente quando a tensão excede o seu valor-limite, convertendo a sobretensão em corrente e descarregando-a para a terra, limitando assim o pico de tensão na extremidade do dispositivo e protegendo o equipamento subsequente contra danos.

2.2. Função

A principal função de um protetor automático de tensão (AVP) é regular e estabilizar os níveis de tensão, garantindo que os dispositivos electrónicos recebem energia consistente e segura. É frequentemente utilizado em áreas onde a energia não é fiável ou é flutuante, utilizando uma combinação de transformadores e circuitos para ajustar a tensão de entrada a um dispositivo ligado seguro e estável. Os protectores de tensão são concebidos para manter níveis de tensão consistentes e proporcionar um ambiente de energia estável para os dispositivos electrónicos. 12.

Um protetor contra sobretensões (SPD), também conhecido como protetor de sobretensões ou para-raios, tem como principal função limitar a sobretensão instantânea e descarregar a corrente de sobretensão para proteger o equipamento protegido. O princípio de funcionamento de um protetor contra sobretensões assenta em componentes específicos, tais como varistores (MOV), tubos de descarga de gás (GDT) e díodos de supressão de transientes (TVS), que apresentam um estado de alta impedância sob tensão de funcionamento normal. Quando a tensão excede o seu limiar, a impedância cai rapidamente, formando um canal condutor para absorver e dispersar a energia de pico, protegendo assim o equipamento subsequente de danos.

2.3. Trabalho

O princípio de funcionamento do protetor automático de tensão consiste principalmente em proteger o equipamento e o sistema ligados contra danos, monitorizando a alteração da tensão e tomando as medidas correspondentes quando a tensão é demasiado alta ou demasiado baixa.

O protetor automático de tensão realiza operações de buck e boost através de circuitos internos para ajustar a tensão de entrada e garantir que a tensão de saída se mantém dentro de um determinado intervalo. Estas operações podem ser realizadas automaticamente por interruptores manuais ou circuitos electrónicos. Quando a condição de tensão é desfavorável, a operação de reforço aumenta a tensão para o nível nominal, enquanto a operação de buck reduz o nível de tensão durante a condição de sobretensão. Estas operações são concebidas para manter a tensão do sistema estável e evitar danos no equipamento ou instabilidade do sistema causada por flutuações de tensão.

O princípio de funcionamento do dispositivo de proteção contra sobretensões baseia-se principalmente nos seus elementos internos não lineares, tais como varistores (MOV), tubos de descarga de gás (GDT) ou dispositivos semicondutores (tais como [díodos TVS), que se ligam rapidamente quando a tensão excede o seu valor-limite, convertendo a sobretensão em corrente e descarregando-a para a terra, limitando assim o pico de tensão na extremidade do dispositivo.

2.4. Aplicação

Com a popularização dos electrodomésticos, os protectores automáticos de tensão fornecem uma proteção de tensão diferente para os aparelhos residenciais, a fim de garantir a segurança da utilização da eletricidade. O principal âmbito de aplicação dos protectores de tensão automáticos domésticos inclui a proteção de vários aparelhos eléctricos em casa, especialmente os que requerem estabilidade de alta tensão, como televisores, computadores, aparelhos de ar condicionado, frigoríficos, máquinas de lavar roupa, etc. Estes aparelhos podem ficar danificados quando a tensão flutua, pelo que a utilização de protectores de tensão automáticos domésticos pode evitar eficazmente danos no equipamento causados por tensões excessivamente altas ou baixas e garantir o funcionamento seguro dos aparelhos domésticos.

Os protectores contra sobretensões (SPD) são amplamente utilizados em vários cenários, incluindo sistemas de energia, sistemas de comunicação, redes informáticas, sistemas de controlo industrial e casas e escritórios. A principal função de um protetor contra picos de tensão é limitar a tensão de pico descarregando a corrente de pico para evitar que a sobretensão transitória causada por raios ou outras razões danifique o equipamento eletrónico sensível.

Quando utilizar um protetor de tensão automático doméstico em vez de um protetor contra sobretensões

Se a sua família está sobretudo preocupada com o facto de as flutuações de tensão (demasiado altas ou demasiado baixas) poderem danificar os aparelhos eléctricos, então um protetor automático de tensão é uma escolha mais adequada.
Se receia que as sobretensões causadas por raios ou outras razões possam danificar equipamentos electrónicos sensíveis, como televisores, computadores, etc., então um protetor contra sobretensões é uma escolha mais adequada.
Em áreas propensas a relâmpagos ou onde existe a preocupação de que o equipamento elétrico seja vulnerável a danos causados por relâmpagos, recomenda-se a instalação de um protetor automático de tensão e de um protetor contra sobretensões para proporcionar uma proteção mais abrangente.

4.1 Quando é que é necessário um protetor automático de tensão para casa?

Em zonas com uma qualidade de rede eléctrica instável: Nalgumas zonas com uma qualidade de rede eléctrica instável, a tensão flutua frequentemente, o que pode ser causado por infra-estruturas eléctricas regionais relativamente atrasadas, carga excessiva ou factores meteorológicos. Se a área onde se encontra a casa tiver frequentemente uma tensão excessivamente alta ou baixa, é muito necessário instalar um protetor de sobretensão e subtensão. Este pode monitorizar e ajustar eficazmente a tensão para garantir o funcionamento seguro do equipamento elétrico doméstico e evitar danos no equipamento ou degradação do desempenho causados por tensão anormal.

Muitos e dispendiosos aparelhos eléctricos domésticos:

Nos lares modernos, há cada vez mais aparelhos eléctricos, como televisores, computadores, sistemas de áudio, aparelhos de ar condicionado, frigoríficos, etc. Estes aparelhos têm elevados requisitos de estabilidade de tensão. Quando a tensão é anormal, pode causar danos no equipamento e custos elevados de reparação e substituição. Se houver vários aparelhos eléctricos dispendiosos em casa, a instalação de um protetor contra sobretensão e subtensão pode desempenhar um importante papel de proteção, garantindo que o equipamento funciona num ambiente de tensão estável e prolongando a vida útil do equipamento1.

Forte consciência da segurança eléctrica:

À medida que a consciência da segurança das pessoas continua a melhorar, cada vez mais pessoas começam a prestar atenção à segurança da eletricidade doméstica. As anomalias de tensão não só afectam os aparelhos eléctricos, como também podem causar acidentes de segurança, como incêndios eléctricos. Para os utilizadores domésticos com um forte sentido de segurança eléctrica, a instalação de um protetor de sobretensão e subtensão é um meio eficaz de proteger o sistema elétrico doméstico, que pode evitar vários riscos de segurança causados por problemas de tensão e garantir a segurança pessoal dos membros da família.

Membros especiais da família:

Se houver idosos, crianças ou membros frágeis na família, estes têm maiores exigências quanto à estabilidade do ambiente em que vivem. As flutuações de tensão não só afectam a utilização normal dos aparelhos eléctricos, como também podem causar grandes inconvenientes na vida destes membros especiais. Para garantir o conforto e a segurança dos membros especiais da família, é particularmente importante instalar protectores contra sobretensão e subtensão.

Dispositivos electrónicos importantes em casa:

Para algumas famílias envolvidas em escritórios remotos, educação em linha ou que dependem de dispositivos electrónicos para trabalhar, a estabilidade da tensão é ainda mais importante. As flutuações de tensão podem fazer com que computadores, servidores ou outro equipamento de escritório fiquem subitamente sem energia, resultando em perda de dados ou danos no equipamento, o que, por sua vez, afecta a eficiência do trabalho e do estudo. A instalação de um protetor contra sobretensão e subtensão pode proporcionar uma fonte de alimentação estável para estes dispositivos essenciais e evitar o impacto negativo da tensão anormal no trabalho e no estudo.

Em resumo, a necessidade de instalar um protetor contra sobretensão e subtensão numa família depende de muitos factores, incluindo a qualidade da rede eléctrica, a situação dos aparelhos eléctricos domésticos, a sensibilização para a segurança e as necessidades especiais dos membros da família.

4.2 Quando é que é necessário um dispositivo de proteção contra sobretensões?

As situações em que os dispositivos de proteção contra sobretensões são necessários incluem principalmente as seguintes:

Proteção contra raios: Os raios são uma das principais fontes de sobretensões, que podem invadir direta ou indiretamente o equipamento eletrónico através das linhas eléctricas ou linhas de sinal e causar danos. Mesmo com medidas de proteção, como para-raios, condutores de descida e dispositivos de ligação à terra, é difícil impedir completamente a indução de raios e a intrusão de sobretensões ao longo da linha, pelo que são necessários dispositivos de proteção contra sobretensões para fornecer proteção adicional.

Sobretensão de funcionamento: As operações de arranque, paragem e comutação do equipamento elétrico podem causar picos de tensão, que também podem danificar o equipamento. Os dispositivos de proteção contra sobretensões podem limitar estas sobretensões instantâneas e proteger o equipamento protegido.

Descarga eletrostática: A descarga eletrostática de equipamento eletrónico pode também gerar sobretensões instantâneas, causando danos no equipamento. Os dispositivos de proteção contra sobretensões podem absorver e fixar estas sobretensões para proteger o equipamento contra danos.

Proteção de equipamentos de elevado valor: No caso dos equipamentos electrónicos de informação e/ou equipamentos electrónicos de potência de maior valor e maior impacto nos edifícios, a sua capacidade para resistir às sobretensões provocadas por raios é muito inferior à dos equipamentos eléctricos convencionais. Estes equipamentos são mais sensíveis às sobretensões, pelo que são necessários dispositivos de proteção contra sobretensões para proporcionar uma proteção adicional1.

Sobretensão no interior e no exterior do sistema: A sobretensão no exterior do sistema provém principalmente do exterior do sistema, com um valor de pico instantâneo elevado, enquanto a sobretensão no interior do sistema é oscilatória. Ambos os tipos de sobretensões podem causar danos no equipamento. Os dispositivos de proteção contra sobretensões utilizam a tecnologia de rede de supressão de limiares para proteger eficazmente o equipamento elétrico contra sobretensões de impulsos de alta energia.

Em suma, os dispositivos de proteção contra sobretensões são adequados para várias ocasiões em que é necessário evitar relâmpagos, sobretensões de funcionamento e danos provocados por descargas electrostáticas, especialmente para a proteção de equipamento eletrónico de elevado valor.

Conclusão

Embora tanto os protectores automáticos de tensão como os protectores contra picos de tensão sejam concebidos para proteger o equipamento eletrónico de problemas de energia, as suas concepções, princípios de funcionamento e objectivos de proteção são diferentes. Os protectores de tensão concentram-se em manter uma saída de tensão estável, enquanto os protectores contra picos de tensão se concentram em evitar que os picos de tensão e as sobretensões danifiquem o seu equipamento.