5 Lista de Exercícios - Giuliana Britto

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<p>PONTÍFICA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS</p><p>Dep. Eng. Eletrônica e de Telecomunicação</p><p>EMC Aplicada</p><p>Nome: Giuliana Britto Ferreira Coimbra</p><p>Matrícula: 705887</p><p>Quinta Lista de Exercícios</p><p>1. Porque os equipamentos locados na ZPR 0A estão sujeitos a receber</p><p>descargas diretas?</p><p>A ZPR 0A refere-se à zona de proteção onde há alta probabilidade de ocorrer</p><p>uma descarga direta. Equipamentos nesta zona estão diretamente expostos ao</p><p>ambiente externo, o que significa que qualquer raio que atinja a área pode</p><p>descarregar diretamente nesses equipamentos, tornando-os mais suscetíveis a</p><p>danos.</p><p>2. Conforme a NBR-5419, o que significam os índices "n" das "ZPRn" de uma</p><p>estrutura provida de SPDA?</p><p>Os índices "n" das ZPR (Zonas de Proteção contra Raios) referem-se ao nível</p><p>de proteção oferecido em diferentes áreas da estrutura provida de SPDA. Esses</p><p>índices variam de ZPR 0 até ZPR 3, indicando diferentes níveis de proteção</p><p>contra descargas atmosféricas, com ZPR 0 representando a menor proteção e</p><p>ZPR 3 a maior.</p><p>3. Quais as características necessárias de um gabinete de equipamento para</p><p>que ele se constitua em uma ZPR?</p><p>Para que um gabinete de equipamento se constitua em uma Zona de Proteção</p><p>contra Surtos (ZPR) de acordo com a NBR 5419-4:2015, ele deve possuir as</p><p>seguintes características:</p><p>Aterramento e Equipotencialização:</p><p>• Deve haver um sistema de aterramento eficaz que conduza e disperse as</p><p>correntes de descargas atmosféricas para o solo.</p><p>• A equipotencialização deve ser garantida para minimizar diferenças de</p><p>potencial e reduzir o campo magnético dentro do gabinete.</p><p>Blindagem Magnética e Roteamento das Linhas:</p><p>• O gabinete deve possuir blindagem espacial para atenuar campos</p><p>magnéticos resultantes de descargas atmosféricas próximas ou diretas.</p><p>• As linhas internas devem ser blindadas, utilizando cabos blindados ou</p><p>dutos blindados para minimizar surtos induzidos.</p><p>• O roteamento adequado das linhas deve ser implementado para</p><p>minimizar laços de indução e reduzir os surtos.</p><p>Coordenação de Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS):</p><p>• Deve haver uma coordenação eficaz de DPS para minimizar os efeitos de</p><p>surtos provenientes tanto de fontes internas quanto externas.</p><p>Interfaces Isolantes:</p><p>• O gabinete deve incluir interfaces isolantes para minimizar os efeitos de</p><p>surtos em linhas que entram na ZPR.</p><p>4. Qual o mecanismo que faz com que os cabos de sinais balanceados</p><p>diminuam o acoplamento de surtos elétricos de modo diferencial devidos</p><p>às descargas atmosféricas?</p><p>Os cabos de sinais balanceados possuem duas linhas condutoras com sinais de</p><p>polaridade oposta, o que faz com que ambos os condutores sejam igualmente</p><p>afetados por um campo elétrico externo, como o de uma descarga atmosférica.</p><p>Isso reduz o potencial de diferença entre os condutores, minimizando o</p><p>acoplamento de surtos de modo diferencial. Este mecanismo é baseado na Lei</p><p>de Faraday e no cancelamento de tensões induzidas opostas em fase.</p><p>5. Como podem ser feitas as equipotencializações dos condutores de serviço</p><p>na entrada de uma estrutura protegida por um SPDA?</p><p>A equipotencialização dos condutores de serviço na entrada de uma estrutura</p><p>protegida por um SPDA deve ser feita conectando todos os condutores a um</p><p>mesmo potencial elétrico, de modo a evitar diferenças de potencial que poderiam</p><p>causar danos por descargas atmosféricas. Isso é geralmente feito através de</p><p>barras de equipotencialização instaladas próximas ao ponto de entrada dos</p><p>serviços na fronteira da ZPR. Os serviços entrando na estrutura devem ser</p><p>conectados na mesma barra de equipotencialização, ou, se entrarem em locais</p><p>diferentes, cada serviço deve ser conectado a uma barra de equipotencialização,</p><p>e estas barras devem ser interconectadas. É recomendado utilizar uma barra de</p><p>equipotencialização em forma de anel (anel condutor).</p><p>6. Por que as fontes de danos S1 e S3, conforme NBR-5419, transferem surtos</p><p>de energia mais alta à estrutura atingida pelos raios que as fontes S2 e S4?</p><p>As fontes de danos S1 (descargas diretas na estrutura) e S3 (descargas diretas</p><p>em linhas conectadas à estrutura) transferem surtos de energia mais alta à</p><p>estrutura atingida pelos raios porque a energia do raio é transferida diretamente</p><p>para a estrutura ou através das linhas conectadas a ela. A transferência direta</p><p>de energia resulta em uma injeção de alta energia, enquanto nas fontes S2</p><p>(descargas próximas) e S4 (descargas próximas às linhas conectadas) a energia</p><p>é acoplada indiretamente, resultando em uma transferência de energia menor.</p><p>7. Que tipo de aplicação têm os DPS que suportam correntes de surtos com</p><p>forma de onda 8x20 μs?</p><p>DPS (Dispositivos de Proteção contra Surtos) que suportam correntes de surtos</p><p>com forma de onda 8x20 μs são adequados para proteger equipamentos em</p><p>quadros de distribuição de energia elétrica, como o Quadro de Distribuição Geral</p><p>(QDG). Esses DPS são tipicamente utilizados para proteger contra surtos de</p><p>energia de origem interna ou externa.</p><p>8. Que tipo de aplicação têm os DPS que suportam correntes de surtos com</p><p>forma de onda 10x350 μs?</p><p>DPS que suportam correntes de surtos com forma de onda 10x350 μs são</p><p>projetados para suportar os surtos mais intensos, como aqueles causados por</p><p>descargas atmosféricas diretas. Eles são geralmente instalados no Quadro de</p><p>Distribuição de Circuitos (QDC) para fornecer proteção robusta contra descargas</p><p>atmosféricas.</p><p>9. Por que quanto mais distante a rota física da linha de sinais que atende ao</p><p>equipamento ficar da rota da linha de alimentação elétrica que o alimenta,</p><p>maior a probabilidade de acoplamento de surtos elétricos quando a</p><p>ocorrência de raios?</p><p>Isso ocorre porque distâncias maiores entre as rotas físicas dos cabos de sinais</p><p>e da linha de alimentação elétrica criam maiores laços de área, que podem</p><p>captar mais energia eletromagnética induzida por uma descarga atmosférica</p><p>próxima. A indução eletromagnética é mais pronunciada com laços maiores,</p><p>aumentando o potencial de acoplamento de surtos elétricos nos equipamentos</p><p>interligados.</p><p>10. Por que diminuindo-se as distâncias entre condutores de descidas de um</p><p>SPDA de uma estrutura temos a diminuição das tensões de surto induzidas</p><p>nos equipamentos interligados dentro da estrutura quando da ocorrência</p><p>de uma descarga atmosférica próxima (S2)?</p><p>Reduzindo as distâncias entre os condutores de descida de um SPDA, diminui-</p><p>se a área de laço formada entre eles e os sistemas internos de fiação, o que</p><p>reduz o fluxo magnético gerado por uma descarga atmosférica próxima. Isso</p><p>diminui a indução de tensões de surto nos condutores internos, resultando em</p><p>menores tensões de surto induzidas nos equipamentos interligados dentro da</p><p>estrutura.</p>