proteção de equimantes domésticos contra picos de eletricidade

Proteção de equipamentos domésticos

O alto custo de equipamentos domésticos eletrônicos sensíveis à variações da corrente elétrica recomenda a instalação de dispositivos de proteção.

 

Eu não sou, infelizmente, eletricista ou conheço eletrônica, a não ser o ultra básico de ambas as disciplinas, e por isso infernizo a vida de dois amigos, que são profundos conhecedores da matéria, com as minhas eternas dúvidas.

Durante anos, eu tive em casa um equipamento chamado “Home Theater Protector”, fabricado pela SMS, e neste período nenhum dos componentes do meu home theater precisou de reparo. O aparelho se espatifou no chão durante uma reforma feita na minha sala e como a sua fabricação já havia terminada não foi possível consertá-lo.

Por um bom período de tempo o sistema funcionou sem proteção alguma. Coincidência ou não, uma TV Samsung de apenas pouco mais de um ano de uso queimou a fonte de alimentação e me deixou com um conserto que custou uma pequena fortuna. E eu fui então obrigado a repensar o assunto. Aí embaixo, o leitor pode ver o protetor da SMS, que me foi tão útil, vendido por um particular:

 

Aparelho protetor da SMS

Uma das virtudes deste aparelho da SMS era que, diante da falta de luz, ele desarmava a alimentação dos aparelhos ligados a ele, e só voltava a religar quando a rede se tornava estável. Tal recurso impede que na volta da tensão valores elevados de voltagem possam queimar equipamentos, como foi o caso suspeito da minha TV.

Esta situação é imprevisível nos verões como o nosso, onde centenas de aparelhos de ar condicionado são ligados e desligados na vizinhança, em meio a quedas abruptas de luz.

O retardo na ligação de equipamentos evita a queima. Um aparelho com este tipo de retardo que eu achei no mercado recentemente é o fabricado pela Vetti, com o nome apelativo ao consumidor de “Plug Anti Raio”.

Na realidade, trata-se de um DPS (Dispositivo de Proteção contra Surto), com uma função de monitoramento da rede, acionada por um relê, que desliga ou religa a saída, dependendo da voltagem da rede:

 

DPS (Dispositivo de Proteção contra Surto) com uma função de monitoramento da rede

 

Recentemente, um dos meus Vetti deixou passar um surto de tensão, detectado pela perda de sinal de vídeo de um dos equipamentos ligados a ele, felizmente sem dano. Mas, analisando o aparelho, eu descobri que a fase estava invertida na tomada de saída.

No padrão brasileiro, os seus projetistas tiveram a brilhante ideia de inverter a posição da fase (F), em relação ao padrão americano. Por causa disso, a configuração da pinagem passou de F-T-N (Fase – Terra – Neutro) para N-T-F (Neutro – Terra – Fase), o que causa muita confusão na cabeça de qualquer um:

 

Configuração da pinagem Fase-Terra-Neutro

É teoricamente possível que esta inversão possa ter deixado passar o surto, embora o aparelho de Vetti seja protegido por varistores entre Fase, Terra e Neutro. Por sorte, o meu outro aparelho da Vetti estava correto (N-T-F) e eu o substituí imediatamente. Mas, por conta deste incidente, eu achei mais do que prudente acrescentar um filtro DPS na saída do DPS Anti-Raio da Vetti.

Não há nada que impeça o usuário de lançar mão de mais de uma proteção contra surtos dentro de casa. Na realidade, os dispositivos contra surtos são categorizados em três classes (I, II e III), sendo que a terceira classe é aquela que é instalada para proteção dos aparelhos próximos ao usuário.

As outras duas classes são preferencialmente instaladas por eletricistas que sabem o que estão fazendo, e ficam em áreas externas ao prédio ou no quadro elétrico da casa ou apartamento.

Um dos componentes mais importantes dos DPS é o varistor de óxido metálico, conhecido no mercado pela sua sigla em inglês (MOV ou Metal Oxide Varistor).

O varistor (ou resistor variável) é uma invenção extraordinária. Trata-se de um resistor (componente que faz “resistência” à passagem da corrente) que trabalha da seguinte forma: quando a voltagem está normal o varistor se fecha e impede totalmente a passagem da corrente por ele, ou seja, se comporta como um interruptor desligado. Mas quando a tensão (voltagem da rede) aumenta acima de um dado valor, o varistor se abre e por ele a corrente passa e vai à terra, onde a energia é dissipada.

Cada linha de alimentação (Fase, Terra e Neutro) pode e deve ter o seu varistor próprio. Teoricamente é preciso que se tenha uma linha de terra na tomada (recomendável), mas existem fabricantes de DPS que dizem que seus aparelhos conseguem contornar isso.

Um outro componente importante dos DPS é o centelhador a gás, que consiste em dois ou três eletródios inseridos em um tubo (daí o nome da sigla em inglês Gas Discharge Tube ou GDT), e separados por um gás inerte. O GDT funciona de forma semelhante ao varistor e na realidade o bom DPS deve conter os dois, para uma proteção de melhor qualidade.

É bom lembrar que varistores e centelhadores tem vida finita e, portanto, não custa nada pedir uma estimativa aos seus fabricantes.

Existem filtros de linha com DPS incluso, e estes se diferem radicalmente daquelas réguas de alimentação elétrica, que servem apenas para ligar vários equipamentos na mesma tomada.

Condicionadores de energia

Os condicionadores de corrente elétrica são, em tese, a proteção ideal para um home theater, mas não pelas razões de “pureza” de som e imagem como muitas pessoas acreditam obter com eles. Eles se propõem a retificar as deformações da onda senoidal, comumente e rotineiramente presentes na rede elétrica:

 

Condicionadores de energia

Alguns condicionadores à venda no mercado podem chegar a preços estratosféricos e assim não ser radicalmente necessários para a instalação doméstica. O juízo para este investimento fica por conta do usuário.

Quanto a esta polêmica de que um condicionador de energia melhora a qualidade do áudio de amplificadores ou receivers eu prefiro não entrar nela.

Como cientista, eu me atreveria a dizer que qualquer fenômeno ou achado necessita ser consubstanciado com provas, e até hoje eu não consegui achar alguém que de fato provasse que um condicionador melhora ou piora a qualidade do som do usuário.

E se alguém traz à baila este argumento se baseando na avaliação subjetiva do som que chega a seus ouvidos, aí então é que o argumento cai por terra no sentido de uma “prova” convincente, porque a curva de resposta de frequência ou a alteração de percepção de variação de frequência dos ouvidos varia de pessoa para pessoa.

No-Break ou UPS

O termo No-Break é invenção de brasileiros. Na terminologia em língua inglesa o “No-Break” é corretamente chamado de UPS (Uninterrupted Power Supply), que é exatamente isto que ele faz: manter a alimentação elétrica de componentes nele ligados, na ausência de corrente na rede.

Para que isto seja possível é preciso haver a instalação no circuito de uma ou mais baterias. A bateria sozinha fornece corrente contínua super pura, mas para alimentar equipamentos é preciso converter a corrente para alternada na voltagem e ciclagem em uso. Isto é realizado por um circuito chamado de inversor, e cujo design irá determinar no final o custo do no-break.

Nos modelos mais em conta a onda senoidal em modo bateria é uma aproximação da senoide original. Em casos extremos, a onda que sai do aparelho é “quadrada” e deve ser evitada a qualquer custo!

Em alguns designs a onda senoidal aproximada é formada por etapas (“step-approximated sine-wave”), em formato similar a de um conversor analógico-digital (ADC), usado em outros circuitos:

 

Conversor analógico-digital

 

Em várias aplicações a onda aproximada por etapas pode ser usada sem sustos. No caso específico de uso em computadores, modems ou roteadores, o seu uso salva o usuário da interrupção do trabalho que, de outro modo, seria perdido.

Na década de 1980, ainda com micro de 8 bits, eu perdi o capítulo inteiro de um livro por falta de energia elétrica, e a partir daí eu salvava o arquivo a todo momento. Foi uma lição que eu nunca esqueci.

Na versão Word para DOS começou a ser possível ajustar o programa para salvar o trabalho em intervalos de tempo regulares, geralmente 5 a 10 minutos e continua assim até hoje. Perder um trabalho inteiro, em uma fração de segundo, não é nada engraçado.

No meu sistema atual, o no-break trabalha com uma folga em bateria capaz de sustentar computador e periféricos por cerca de 30 minutos mais ou menos. Como a rede elétrica daqui de casa é inconfiável, é muito comum eu estar trabalhando e uma variação de energia disparar o no-break, mesmo que momentaneamente, isto porque o aparelho traz consigo circuitos de regulação de tensão e de limpeza de energia automáticos.

Além disso, na minha última montagem do computador pessoal, eu tomei o cuidado de instalar uma fonte moderna, capaz de impedir que qualquer anomalia de corrente chegue na placa mãe e, por consequência, nos periféricos ligados a ela.

Em aplicações como a de um home theater a saída de um no-break por senoide aproximada não seria recomendável. Conversando sobre isso com um técnico da APC, ele recomendaria o uso de modelos que a empresa chama de “Smart UPS” ou UPS Inteligente, que em modo bateria gera uma senoide pura.

Vale lembrar que aparelhos deste tipo atingem preços elevados. Se a relação custo benefício for importante, seria melhor deixar o no-break de lado, e construir a proteção de rede de outra maneira.

Instalação da proteção

Sobre instalações de uma maneira geral, os dispositivos DPS classe I e II devem, a meu ver, ser acompanhados por um bom eletricista. As normas atuais de construção obrigam a aplicação de um fio terra adequado, mas a grossa maioria dos prédios antigos que nunca tiveram as suas redes elétricas modernizadas precisam de uma atenção diferenciada.

Os DPS de classe III só devem ser instalados com critério, porque vários modelos e tipos de DPS domésticos necessitam, para serem adquiridos e instalados, do cálculo prévio do consumo de energia dos aparelhos a ele ligados. Os fabricantes possuem um bom serviço de apoio e aconselhamento para o usuário leigo e/ou fórmulas para calcular consumo.

O usuário final deve ter em mente que cada instalação tem características elétricas próprias e, portanto, as soluções para cada caso não atendem a uma única fórmula mágica, e que resolva tudo.

O Brasil é alvo constante de instabilidade de tempo, alvo territorial de raios de alta intensidade, capazes de causar mortes e estragos de grande monta.

Os equipamentos de áudio e vídeo em particular são sensíveis a distúrbios da rede e cujo reparo sempre irá ter custo elevado para o consumidor, além da dor de cabeça de conseguir assistência técnica adequada.

Tudo isso justifica o esforço em manter a rede elétrica de casa a mais protegida possível. Outrolado_

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O nascimento, vida e morte da fita cassete

 

E o seu projeto?

Paulo Roberto Elias é professor e pesquisador em ciências da saúde, Mestre em Ciência (M.Sc.) pelo Departamento de Bioquímica, do Instituto de Química da UFRJ, e Ph.D. em Bioquímica, pela Cardiff University, no Reino Unido.

4 comentários sobre “Proteção de equipamentos domésticos

  1. Paulo…
    A queima da fonte da TV Samsung aconteceu muito,principalmente nas de tela grande. A minha queimou a fonte e a do meu cunhado também. A assistência tecnica trocou as nossas fontes inteiras,mas eu,dando uma de esperto,fiquei com a antiga. Comparando antes deles instalarem,vi mudanças na parte eletrônica e os números de referencia eram diferentes (modelo da fonte inclusive).Pela frequencia anormal de queima de fontes,isso me faz crer erro de projeto e substituição por outro modelo de versão reparada. A sacanagem fica por conta da Samsung….obviamente

  2. Prezados leitores,

    Eu fiz uma citação neste texto sobre um Plug Anti-raio da Vetti com os terminais Fase e Terra invertidos. Eu tenho dois desses Plugs, acho eles muito úteis não só como DPS como protetores de alimentação via relê. Mas, o meu Plug mais recente veio com os terminais trocados e eu perguntei ao suporte da empresa se esta troca estava coberta pela garantia.

    Lamentavelmente, o meu contato com o suporte da Vetti acabou se tornando um pesadelo desnecessário. Alguém de lá me ligou via Whatsapp para dizer para mim que a troca de terminais em corrente alternada não afeta nada, e que portanto o meu Plug estaria correto mesmo com as fases trocadas.

    Eu posso não entender muito de eletricidade, e não entendo mesmo, mas para mim sempre foi uma coisa claríssima esta iniciativa de se estabelecer padrões. E no caso o padrão brasileiro, que está mostrado no meu texto, é com Neutro à esquerda, Terra em cima e Fase à direita.

    Em uma tomada com aterramento importa sim ter a posição correta da Fase. Vários equipamentos no mercado (condicionadores de energia, por exemplo) são fabricados com proteções ou correções de acordo com a posição da Fase e em alguns deles é instalado um LED indicador mostrando que na tomada a Fase está na posição errada!

    Eu argumentei isso com o técnico que falou comigo e parecia que eu estava falando sozinho. Pior: no dia seguinte, eu achei a solução montando um cabo adaptador que invertia os terminais, ou seja, problema resolvido SEM tocar no Plug. Comuniquei isso a eles, via Whatsapp, e para minha surpresa me disseram que eu estava medindo errado, pediram fotos da instalação, etc, e nem assim se convenceram que eu sei, desde menino, usar uma chave de teste, destas que qualquer um compra em uma loja de ferragens.

    Resultado: no final eu deixei claro que àquela altura já havia declinado a troca do aparelho. Agora, cá entre nós, se o mesmo pifar em algum momento da garantia o destino dele será o lixo!

    Como eu, o consumidor não deve aceitar ser tratado desta maneira. Existem leis explícitas sobre isso. E se, como foi o caso, nenhum suporte convincente for praticado, o aconselhável é evitar qualquer produto daquele fabricante! E é exatamente o que eu pretendo fazer!

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