No ambiente industrial, os equipamentos eletrônicos estão constantemente expostos a riscos associados a distúrbios elétricos. Um dos fenômenos mais críticos nesse contexto são os surtos elétricos, que podem ser causados por descargas atmosféricas (raios), chaveamentos de cargas ou falhas na rede de energia. Para proteger instrumentos sensíveis como transmissores de pressão, temperatura e nível, a adoção de protetores de surto é essencial.
Neste artigo técnico explicamos o funcionamento, a importância e a aplicação prática de dispositivos de proteção contra surtos no setor industrial.
Também apresentamos o modelo DPS3 da Sensycal, suas especificações técnicas e como ele se integra à proteção de sistemas de instrumentação.
O que é um protetor de surto (DPS)?
O DPS (Dispositivo de Proteção contra Surtos) é um componente projetado para desviar correntes de surto e limitar sobretensões transitórias que poderiam danificar ou comprometer o funcionamento de equipamentos eletrônicos.
Quando ocorre um surto, o DPS atua desviando a corrente para o aterramento, impedindo que ela chegue até o equipamento protegido.
Esses dispositivos são classificados de acordo com normas como a IEC 61643-21, ABNT NBR 5410 e DIN VDE 0675, que especificam os níveis de proteção, aplicação e desempenho.
O modelo DPS3, por exemplo, é um supressor de surtos de Classe III, indicado para sistemas de instrumentação sensíveis.
Como funciona um protetor de surto?
Um protetor de surto atua em três estágios de proteção:
- Centelhador a gás: conduz altas tensões iniciais ao aterramento.
- Varistor: limita a sobretensão residual após o centelhador.
- Diodos supressores: garantem a proteção final, com resposta rápida e baixa tensão de corte.
Essa tecnologia combinada permite que o DPS atue rapidamente (em microsegundos), desviando correntes de até 20.000 A e protegendo os circuitos de entrada dos transmissores industriais.
Por que usar protetores de surto em transmissores industriais?
Transmissores industriais são frequentemente instalados em campo, conectados por longos trechos de cabos que funcionam como “antenas” para surtos induzidos. Isso os torna vulneráveis a:
- Descargas atmosféricas indiretas
- Indução eletromagnética
- Sobretensões oriundas de manobras de cargas
Sem proteção, esses eventos podem causar:
- Queima dos circuitos internos
- Erros de medição
- Parada de processo
- Redução da vida útil dos instrumentos
Ao instalar um DPS como o DPS3-DC (para sinais analógicos) ou DPS3-RS (para sinais digitais RS-232/RS-485), é possível garantir a proteção e a segurança de transmissores instalados em áreas remotas, atmosferas agressivas ou com alta interferência elétrica.
Aplicações típicas do DPS3 na indústria
O protetor de surto DPS3 pode ser aplicado em diversas situações:
- Transmissores de pressão, nível e temperatura com sinal 4-20 mA ou 4-20 mA + HART
- Controladores e dataloggers ligados por cabos de longa distância
- Interfaces RS-232, RS-422 e RS-485, em redes industriais com módulos remotos
- Painéis de controle localizados em áreas externas ou interligados por cabeamento subterrâneo
O modelo DPS3-DC é indicado para sinais analógicos com alimentação de 24 Vdc, enquanto o DPS3-RS é projetado para comunicação digital até 18 Vdc, com pinagem específica para redes seriais.
Características técnicas dos modelos DPS3-DC e DPS3-RS
DPS3-DC
- Corrente de surto: até 20 kA (8/20 μs)
- Tensão nominal: 24 Vdc (máx. 31 Vdc)
- Corrente nominal: 5 A
- Tecnologia de proteção: centelhador a gás + varistor + diodos supressores
- Rosca padrão: 1/2″ NPT fêmea ou adaptadores
- Invólucro em aço inoxidável SAE 304
- Proteção para dois condutores (positivo e negativo)
DPS3-RS
- Corrente de surto: até 20 kA (8/20 μs)
- Tensão nominal: 12 Vdc (máx. 18 Vdc)
- Corrente nominal: 5 A
- Proteção para linhas RS-232, RS-422 e RS-485
- Entrada e saída com codificação de condutores
Ambos os modelos são compatíveis com normas internacionais e nacionais, com robustez para aplicações industriais críticas.
Como instalar corretamente um protetor de surto (DPS)
A instalação do DPS deve ser feita o mais próximo possível do equipamento protegido, garantindo que a tensão de surto não se propague pelo sistema. Recomenda-se:
- Conexão adequada ao terra técnico, com baixa impedância
- Utilização de cabos curtos entre o DPS e o instrumento
- Verificação da polaridade correta e tensão de operação
- Fixação firme do corpo metálico, preferencialmente em estrutura aterrada
Em casos de redes digitais, é essencial seguir o mapeamento correto dos sinais (Tx/Rx) e utilizar adaptadores específicos para garantir compatibilidade física e elétrica.
Benefícios da proteção com DPS
A utilização de dispositivos de proteção contra surtos (DPS) proporciona diversos benefícios concretos em aplicações industriais. A seguir, detalhamos as principais vantagens associadas ao uso do DPS3 da Sensycal em instrumentos como transmissores e interfaces de campo.
A proteção contra surtos atmosféricos e industriais é uma das principais razões para a adoção do DPS. Esses dispositivos atuam como escudos para bloqueio de descargas elétricas provenientes de raios ou de manobras de chaveamento em painéis elétricos, desviando as correntes indesejadas para o aterramento e protegendo o circuito sensível do transmissor.
O aumento da vida útil dos transmissores é outra vantagem significativa. Ao evitar a queima de componentes e a degradação progressiva causada por surtos repetitivos, o protetor de surto contribui para que o instrumento mantenha seu desempenho original por mais tempo, reduzindo a necessidade de substituições frequentes.
Além disso, o uso de DPS promove a redução de falhas e paradas de planta. Interrupções não programadas por falhas em sensores e transmissores impactam diretamente a produção. Com o protetor de surto (DPS), esses eventos se tornam muito menos frequentes, aumentando a disponibilidade dos ativos.
Outro benefício é a segurança elétrica e proteção do patrimônio, uma vez que o DPS evita a propagação de sobrecorrentes que poderiam danificar não apenas o instrumento, mas também painéis, controladores e demais equipamentos da malha de controle.
Por fim, o DPS3 oferece compatibilidade com protocolos industriais, como HART e RS-485, permitindo que sinais analógicos e digitais sejam protegidos de maneira eficaz sem comprometer a integridade da comunicação.
Diferença entre DPS Classe I, II e III
A classificação dos protetores de surto em Classes I, II e III está relacionada à sua capacidade de suportar diferentes níveis de energia e à sua aplicação na arquitetura elétrica da instalação.
A Classe I refere-se aos protetores instalados em entradas principais, como quadros gerais de baixa tensão (QGBT). Eles são projetados para suportar altas correntes de surto provenientes de descargas diretas de raios e devem ser aplicados em conjunto com sistemas de proteção contra descargas atmosféricas.
Já a Classe II é utilizada para proteção intermediária, normalmente aplicada em quadros de distribuição secundários. Ela atua como uma segunda barreira, reduzindo os níveis residuais de tensão que escapam dos protetores de Classe I.
A Classe III, onde se enquadra o DPS3, é responsável pela proteção fina, localizada diretamente nos pontos sensíveis, como transmissores, controladores e interfaces de comunicação. Sua função é garantir que nenhuma sobretensão residual alcance os terminais dos equipamentos mais críticos do sistema.
Manutenção e substituição do DPS
A manutenção adequada dos protetores de surto é fundamental para garantir sua eficácia ao longo do tempo. Alguns modelos de DPS incluem indicadores visuais de fim de vida útil, permitindo uma identificação rápida do momento ideal para a substituição do componente.
A substituição preventiva é altamente recomendada após a ocorrência de surtos intensos ou múltiplos surtos acumulados ao longo de um curto intervalo de tempo. Mesmo que o equipamento continue operando, a capacidade de resposta do DPS pode estar comprometida.
Além disso, a verificação periódica do sistema de aterramento é essencial para assegurar que o DPS consiga desviar corretamente a energia do surto. Um aterramento com resistência elevada ou conexões malfeitas pode impedir o funcionamento eficaz do dispositivo, colocando o equipamento protegido em risco.
Proteja seus transmissores com o protetor de surto DPS3 da Sensycal
A adoção de protetores de surto é uma das medidas mais simples e eficazes para preservar equipamentos críticos da instrumentação industrial.
O modelo DPS3, em suas versões DC e RS, oferece tecnologia de tripla proteção, fácil instalação e compatibilidade com os principais sinais analógicos e digitais do mercado.
Para saber mais sobre a linha de acessórios de proteção da Sensycal, acesse: Protetor de Surto DPS3.
