Nos modernos sistemas de automação industrial, a proteção contra sobretensões não deve limitar-se aos quadros de distribuição elétrica ou às fontes de alimentação. Um número crescente de avarias em equipamentos é causado por sobretensões transitórias que entram nas instalações através das linhas de sinal e de medição, diretamente ligadas a sensores, PLC, sistemas de deteção de incêndio e outros equipamentos de automação.

Para proteger estes circuitos críticos, a Relpol desenvolveu o Dispositivo de Proteção contra Sobretensões RSP-CL-PT100.

Este dispositivo foi especificamente concebido para proteger linhas de medição contra sobretensões transitórias provocadas por descargas atmosféricas induzidas e outras perturbações elétricas. É particularmente indicado para aplicações que utilizam sensores de temperatura PT100 e PT1000, sistemas de deteção de incêndio, instalações de alarme e outros circuitos de sinal de baixa tensão.

Graças ao seu circuito de proteção de dois níveis, que combina um tubo de descarga de gás (GDT – Gas Discharge Tube) com um díodo TVS (Transient Voltage Suppressor), o RSP-CL-PT100 limita eficazmente as sobretensões antes de estas atingirem os equipamentos eletrónicos sensíveis. Simultaneamente, a sua resistência série nula (0 Ω por linha) garante uma proteção eficaz sem comprometer a precisão das medições nem o desempenho do circuito.

Porque é isto tão importante?

Quando ocorre uma avaria num PLC, a primeira verificação efetuada pela maioria dos técnicos incide sobre a alimentação elétrica.

No entanto, em muitas instalações industriais, as sobretensões chegam aos equipamentos por um percurso completamente diferente: através das linhas de sinal e de medição.

Imagine um sensor de temperatura instalado a 50 metros do quadro de controlo ou um circuito de alarme distribuído por toda uma unidade de produção. Uma descarga atmosférica nas proximidades ou uma manobra de comutação na rede elétrica é, muitas vezes, suficiente para induzir uma sobretensão transitória nestes cabos.

As consequências podem incluir:

• Danos nos módulos de entrada do PLC;
• Leituras incorretas dos sensores;
• Falhas de comunicação;
• Paragens não planeadas da produção;
• Custos elevados com o diagnóstico de avarias e operações de manutenção.
  
  

Mais preocupante ainda é o facto de estas falhas nem sempre serem imediatamente percetíveis. Um sensor pode continuar a funcionar após um evento de sobretensão, mas transmitir valores de medição incorretos. O sistema aparenta funcionar normalmente, quando, na realidade, as decisões do processo estão a ser tomadas com base em dados incorretos.

Porque são as linhas de sinal longas particularmente vulneráveis?

Cada metro adicional de cabo aumenta a exposição a interferências eletromagnéticas. Percursos longos de cablagem podem comportar-se como antenas, captando perturbações elétricas geradas por:

• Descargas atmosféricas;
• Motores elétricos de elevada potência;
• Variadores eletrónicos de velocidade (VFD – Variable Frequency Drives);
• Manobras de comutação;
• Instalações elétricas de potência nas proximidades.
  
  

Esta situação é particularmente crítica em aplicações de:

• Medição de temperatura;
• Entradas analógicas de PLC;
• Sistemas de alarme;
• Sistemas de deteção de incêndio.
  
  

Nestes casos, a fiabilidade de todo o processo depende diretamente da integridade do sinal.

Concebido especificamente para proteger circuitos de medição sensíveis

O RSP-CL-PT100 foi desenvolvido para proteger linhas de medição sem alterar as suas características elétricas.

Ao contrário de muitos dispositivos de proteção contra sobretensões disponíveis no mercado, não introduz qualquer resistência série (0 Ω por linha protegida), o que o torna particularmente adequado para circuitos com sensores de temperatura por resistência, onde a precisão da medição é um requisito crítico.

Isto significa:

• Não é necessária qualquer recalibração;
• A precisão das medições mantém-se inalterada;
• As características elétricas do circuito não são alteradas.
  
  

Proteção contra sobretensões fiável, sem compromissos.

Dois níveis de proteção complementares

O RSP-CL-PT100 combina duas tecnologias de proteção: o primeiro nível é constituído por um tubo de descarga de gás (GDT – Gas Discharge Tube), que desvia de forma segura as correntes de sobretensão de elevada energia provocadas por descargas atmosféricas ou por perturbações severas na rede elétrica; o segundo nível recorre a um díodo TVS (Transient Voltage Suppressor), que reage em nanossegundos para limitar os picos transitórios de tensão antes de estes atingirem os equipamentos eletrónicos sensíveis.

Este conceito de proteção híbrida assegura uma proteção eficaz tanto contra correntes de sobretensão de elevada energia como contra sobretensões transitórias de resposta rápida.

Proteção compacta para múltiplos circuitos de sinal

O RSP-CL-PT100 protege até quatro linhas de sinal (dois pares) numa caixa com apenas 12 mm de largura.

Apesar das suas dimensões compactas, oferece uma elevada capacidade de descarga:

• Até 20 kA (8/20 μs, linha-terra);
• Até 2,5 kA (10/350 μs) de corrente de impulso de descarga atmosférica.
  
  

Ao mesmo tempo, o nível de proteção entre as linhas de sinal protegidas mantém-se inferior a 55 V.

Para o utilizador, isto traduz-se numa vantagem essencial: os equipamentos eletrónicos sensíveis permanecem protegidos, enquanto a instalação continua a funcionar de forma fiável.