Recomendação de filtro de linha

Então não teria problema em usar filtro com Capacitor Y no Clamper Energia, né, Faller?

Problema necessariamente não teria nem mesmo com dois desses que somam os capacitores Y. Só que aumenta a fuga, pode aumentar a sensação de choque no gabinete se não se tem aterramento.

Mas objetivamente, em me reportando aquele relato que fiz acerca de se colocar filtros em série, isso não vale para associação por você proposta, de um filtro comum e do Clamper Energia, pois ele não agrega capacitores Y..

CONSIDERAÇÃO

Faller, você poderia me tirar mais uma dúvida, por favor?

Fiz um desenho para facilitar a explicação da minha dúvida, mas desde já alerto (para me eximir do ridículo): sou funcionário público e não desenhista, nem atuo na área elétrica. Portanto, me perdoe a grosseria do desenho.

PERGUNTA (DÚVIDA)

Considerando o desenho, pergunto: quando o varistor (entre F-N) estoura porque ele tem o poder de interromper a passagem de energia da tomada para o equipamento se as soldas dele não estouraram (estão íntegras)? Em outras palavras: pelo desenho vemos que mesmo tendo estourado o varistor, a ligação F-N continua perfeitamente existindo entre tomada e equipamento. Se essa ligação (F-N) continua existindo porque a energia é interrompida com a simples queima do varistor?

Obrigado mais uma vez, Faller.

Essa sua proteção não tem a melhor topologia... Ela protege sim, de pequenos surtos que são simplesmente absorvidos pelo varistor e transformados em calor.. Num surto de maor energia, maior duração, para que a coisa funcione a topologia tem de ser mais ou menos essa dai, ou assemelhada, às vezes auxiliada por um fusível ainda, de ação rápida, na mesma linha do fusível térmico. Veja:

Ai fica fácil de entender, principalmente se observares uma montagem adequada desse fusível térmico, vem próximo ou sanduichado por varistores, algo assim e agora quem pede desculpas pelo desenho sou eu..

Há bem pouco tempo atrás os filtros de linha da nossa indústria sequer continham varistores e hoje a maioria ainda não tem.. Num mercado mais evoluido se pode notar uma grande evolução nessas topologias de proteção, usando de dois varistores sanduichando o fusível térmico e ainda, ambos, envolvidos em poliester especial anti chama ou no mínimo um tubo auto contrátil. Veja a foto de uma excelente proteção da Belkin, com fusível de proteção sanduichado nos varistores..

Veja ai a foto de uma proteção/filtro que montei para eu uso, com 4 varistores e 3 fusíveis térmicos, todos eletricamente em série, "sentindo" o calor dos varistores..

Veja agora em um esquemático da última (mais nova, de melhor topologia) que montei e estou usando e verás as preocupações com os varistores e seus fusíveis térmicos: Proteção e filtro de linha V2011 - By Faller - Montado num gabinete de estabilizador

Repare que essa proteção tem seus varistores e um centelhador como proteções paralelas e em série, cortando a linha se necessário, tem mais umas três no mínimo, a saber:

- Um fusível de 15A/250V

- Um disjuntor de 10 Amperes

- Dois fusíveis térmicos que se abrem a 72 graus, que é uma temperatura bem baixa até.. Note a preocipação até mesmo na montagem dos fusíveis térmicos acoplados aos varistores com pasta térmica..

- Um desenho no impresso que estreita a trilha de passagem de corrente, que se tudo o mais falhar, ela cede e se rompe naquele local...

Essa é uma medida bastante usada nas proteções ïmportadas" veja ai o detalhe dessa preocupação em uma proteção da APC.

Ou seja, existem topologias e topologias.. As mesmas peças, os mesmos componentes que se usa em eletrônica para fazer um brinquedo, se faz também os equipamentos que estarão em um satélite de comunicações em órbita.. O adequado arranjo dessas peças, a topologia, é que vai definir um efetivo desempenho de um equipamento.. Topologia é a palavra..

Quando te dei exemplos de como se deve fazer a coisa certa estava implícita e resposta de que no seu desenho, ao explodir o varistor, ainda continua fluindo corrente para seu equipamento.. Certo??? É fio... E fio foi feito para passar a corrente.. Não é fusível, não tem nenhum elemento série de proteção.. Desse modo seu equipamento sempre ficará alimentado, exploda ou não seu varistor.. Por essa e por outras já condenei em muitos e muitos tópicos essas proteções de colovcar direto na tomada.. Só servem mesmo para absorver pequenos surtos de tensão, de pouca energia.. Quando seu varistor se vai, tens nela um simples T de Tomada

Se não houver nada em série para rebentar, não vai abrir nem que a vaca tussa o circuito.. Claro, se passar por alí corrente suficiente para romper algum fio internamente, para romper sua tomada, sua fiação por dentro da parede, ou seja. Vai acabar estourando em algum ponto mais fraco.. Mas o varistor em nada mais colaborará para proteção após sua explosão... e seu equipamento continuará ligado, recebendo energia de qualquer tensão que seja...

Surtos dessa magnitude, a ponto de explodir varistores, são algo raro, mas podem acontecer.. O mais comum é por exemplo a rede de alta tensão cair sobre a rede de baixa tensão e presentear seus equipamentos com 13.000 Volts após o caminhão ter batido no poste.. Ai, nessas condições, esse tipo de proteção, sem elementos série, não são nada eficazes.. A hipótese da solda abrir é o fim da picada... Mais fácil seria evaporar o fio, mas não a solda que na verdade é o mesmo fio, engrossado, com maior capacidade de passagem de corrente naquele momento..

Caro Faller, prometo não incomodá-lo nem tão cedo, mas você poderia me ajudar com mais essa dúvida abaixo, por favor?

A pergunta abaixo é só para eu entender melhor o funcionamento/comportamento do varistor. No exemplo abaixo há ausência de fusível ou qualquer outra proteção adicional além de um varistor (de tensão de ruptura de 150 volts). Esse varistor está entre fase e neutro operando em caso de sobretensão.

Quando o varistor alcança sua tensão de ruptura (150 volts) ele começa a desviar (do fase para o neutro) tudo que exceder 150 volts e durante esse desvio ele começa aquecer até estourar. Ou seja, além de desviar energia para o neutro ele também converte energia em calor (atua de duas formas: desviando energia e transformando em calor). Essa afirmação está correta? É isso mesmo que ocorre? Fiz uma correta descrição do funcionamento do varistor?

Abraço!

Respondendo objetivamente a questão: Ou seja, além de desviar energia para o neutro ele também converte energia em calor (atua de duas formas: desviando energia e transformando em calor)

Sim na concepção e não na operação...

SIM: Esse descrito por você é realmente a operação física de um varistor, ele reduz substancialmente sua resistência e conduz energia de um lado a outro.. Ele também dissipa certa quantidade de energia, e por isso aquece..

NÃO: Na prática os varistores não são usados como supervisores daquelas tensões mantidas elevadas na rede elétrica, ou seja, numa rede de 220 Volts se porventura subir para 250 Volts e se manter nesse valor, não é para varistor se meter de pato a ganso e resolver o problema.. Não é essa a função do mesmo.. Uma porque em sua função de absorção de energia ele seria tão importante quanto a mosca do cocô do cavalo do bandido...

Façamos um simples cálculo.. Imagine 250 Volts aplicado a um varistor de 250 Volts de ruptura, ou seja, no joelho do início de siua condução... Uma peça do tamanho de um varistor, e isso a prática nos mostra, conseguiria dissipar algo como 5 Watts no máximo dos máximos e ficaria quemnte a ponto de não se poder tocar no mesmo... Ora amigo... Que corrente estaria passando nessa hora, que ele estaria absorvendo???

Fácil, sabendo que P= V x I => I = P/V = 5/250 = 20 mili Amperes, ou seja, por dissipação seria ele capaz de absorver 20 mA, uma corrente típica para acender um led e nada mais... Absorção muito pequena, irrisória.. Por isso do NAO, lá do começo... Varistores sim são usados como absorventes da energia maléfica, de alta tensão, mas em um mecanismo diferente, numa análise diferente dessa dai..

Veja, varistores foram criados para resolver problema de surto de tensão, que muitos confundem com sobretensão... Manter a tensão por algum tempoo em 250 Volts numa rede de 220 é sobretensão e não surto de tensão... É problema das geradora, da distribuidora e pode torrar mais de um equipamento na sua casa e na da vizinhança e para resolver de há muito tempo existe o mecanissmo correto. Reclamar indenização na operadora...

O problema para o qual nasceu o varistor é a solução do surto de tensão.. Algumas características do mesmo:

- Imprevisível, pode acontecer a qualquer instante;

- Pode ter pico de tensão que supere 1.000 Volts;

- Tem duração curta, muito curta, da ordem de micro segundos e raramente atinge milisegundos..

Ou seja, alguma energia, de alta tensão, em curtíssimo tempo..

Esse tipo de anomalia é mortal para semicondutores principalmente. Diodos, transistores das fontes são os principais agredidos. Surtos dessa magnitude podem facilmente romper a isolação desses componentes.

Ai nasceu o varistor que pode, rapidamente, passar de uma condição de circuito aberto, resistência infinita(muito alta) para praticamente um curto. O tempo de resposta gira na casa de nanosegundos ( 1 nano segundo = 0,000000001 segundo ). O Varistor tem capacidade de drenar, nesse curtíssimo intervalo de tempo, correntes da ordem de alguns mil Amperes (se consultares um datasheet de varistor ele mostrará esse valor).

É ai que se baseia o varistor.. Ação ultra rápida, altíssima capacidade de absorver energia (nesse curto interbvalo de tempo).. Nada de manter alta tensão sobre o mesmo.. Ele age como uma chave que curto circuita o fio fase com o fio neutro, durante os 100 microsegundos que um surto aporta na rede, na sua tomada. Um curto rapidíssimo... Ora se sua rede estiver em curto, não tem como essa tensão altíssima do surto chegar em seu equipamento.. Desaparecida a alta tensão, terminado o surto, na mesma velocidade ele se abre, passa para resistência muito alta, e tudo volta ao normal. O varistor funciona como cao de guarda.. Crescida a tensão na rede ele curto circuita a mesma, terminado o surto ele se abre...

Ai sim é possível se entender uma dissipação de energia de parte do varistor. Em tensões mantidas por tempo maior, esqueça, ele explodirá por sobreaquecimento talvez em menos de meio segundo...

Jamais pense na ação de um varistor por tempos maiores que 100 milisegundos (0,1 segundo) Ele é um elemento muito útil para absorver alta energia mas em tempos muito, muito pequenos.. Típicos de surtos de tensão...

Dê uma olhada ai nessa página de datasheet:

Veja ai que os varistores mostrados são capazes de absorver correntes da ordem de 3.000 a 10.000 Amperes desde que respeitado o tempo de 8/20 micro segundos. ( isso significa um pulso com tempo de subida de 8 micro segundos e de queda de 20 micro segundos)...