Filtros de linha, DPS, estabilizadores e dispositivos de proteção

Os filtros de linha são os dispositivos de proteção mais simples, geralmente baseados em um fusível e um ou mais MOVs ("metal-oxide varistors" ou, simplesmente, varistores, como são mais popularmente chamados), que oferecem alguma proteção, a um custo baixo. Os filtros de linha são chamados em inglês de "surge protector" ou "surge supressor", onde o termo "surge" se refere a picos de tensão e descargas.

A função dos MOVs é absorver picos de tensão e descargas elétricas, fornecendo uma corrente constante ao equipamento e transformando o excedente em calor. A idéia é que ao receber um raio ou outra descarga violenta, o fusível se queime rapidamente e os MOVs absorvam a tensão excedente, protegendo o equipamento.

O problema com os MOVs é que eles queimam depois de absorverem alguns surtos de tensão e deixam de oferecer proteção, sem entretanto que a passagem de corrente seja interrompida. Bons filtros oferecem um segundo LED de status, que se acende avisando que os MOVs não estão mais oferecendo proteção e é hora de trocar.

Existe um padrão de qualidade para filtros de linha, o UL 1449, que contém uma série de especificações mínimas para que o produto realmente seja capaz de proteger o equipamento contra os problemas mais comuns. O problema é que, para atender à norma, os filtros de linha precisam ir muito além de oferecer um fusível e uma coluna de MOVs, o que os torna bem mais caros que a maioria está disposta a pagar, sobretudo aqui no Brasil.

Bons filtros de linha são geralmente anunciados pelos fabricantes como "surge protectors" ou "DPS" (dispositivo de proteção contra surtos) e estão de acordo com a norma UL 1449 (se não houver referência a ele, ou outra norma similar, é por que se trata de um modelo mais simples). Bons filtros (ou "réguas", como muitos preferem chamar) custam normalmente a partir de 50 reais.

Caso você esteja em uma região onde a rede elétrica é realmente instável, com surtos e spikes frequentes, outra opção é usar um DPS para entrada de força. Eles são geralmente anunciados como "protetores contra raios" e são instalados depois do disjuntor no quadro de entrada, um por fase:

Eles são dispositivo de proteção que combinam um MOV (varistor de óxido de zinco) e um dispositivo de desconexão térmica, que absorve os surtos de tensão (o excedente é convertido em calor) e desarma em caso de surtos prolongados. Em caso de raios, o varistor age como uma válvula, que impede a passagem da corrente em direção aos equipamentos, fazendo com que ela seja direcionada ao terra.

Assim como no caso dos filtros de linha, o circuito do DPS tem uma vida útil, que varia de acordo com a gravidade e a incidência dos surtos. Todo bom DPS possui um indicador de estado, que fica vermelho quando o circuito é danificado, indicando que ele precisa ser reparado ou substituído.

De acordo com o modelo, o DPS pode interromper o circuito quando o MOV atinge o fim de sua vida útil (te deixando sem luz até que ele seja substituído) ou manter o fornecimento elétrico (sem proteção), se limitando a mostrar o indicador vermelho até que você faça a substituição. A desvantagem no segundo caso é que nada impede que você procrastine a substituição até que os surtos danifiquem algum equipamento.

Dois exemplos são a linha VCL da Clamper (que são bastante acessíveis, bons para uso doméstico) e a linha de dispositivos de proteção contra surtos da Siemens.

Embora a instalação seja um pouco mais complicada, eles oferecem uma proteção superior à maioria dos filtros de linha e protegem todas as tomadas do circuito, protegendo também os equipamentos ligados diretamente na tomada. Outra vantagem é que eles podem ser combinados com o uso de filtros de linha ou nobreaks nas tomadas, criando assim um sistema de proteção em duas camadas, onde o DPS assume a função de bloquear variações bruscas e o segundo dispositivo elimina surtos menores.

A principal observação é que você preste atenção no indicador de serviço e substitua o DPS quando ele ficar vermelho, sem procrastinação.

Em seguida temos os estabilizadores, que surgiram na década de 1940 como um paliativo para os problemas com a rede elétrica, que prejudicavam a operação de aparelhos sensíveis, como rádios e TVs valvuladas. A função do estabilizador é, como o nome sugere, "estabilizar" a corrente, compensando variações na rede elétrica.

Embora tenham sido muito usados até a década de 1970, os estabilizadores já caíram em desuso na maior parte do mundo. A principal exceção acabou sendo o Brasil, onde eles continuam sendo massivamente produzidos até os dias de hoje.

Os componentes básicos de qualquer estabilizador são um transformador e um seletor mecânico (um relê), que ajusta a tensão que possui alguns degraus lógicos de aumento e redução (-12V, -6V +6V, +12V, etc.) e na medida do possível tenta usá-los para ajustar a tensão de saída, mantendo-a próximo de 115 volts.

O grande problema é que o seletor é quase sempre um relê mecânico (responsável pelos "clicks" do estabilizador), que demora muito tempo para fazer a seleção, expondo a fonte a reduções e picos de tensão desnecessários, que são bem mais prejudiciais que as variações normais na tensão da tomada e são introduzidas não por problemas na rede elétrica, mas pela simples ação do seletor. Para complicar, o seletor não faz nada para evitar que picos de tensão provenientes da rede elétrica cheguem até a fonte, de maneira que ele realmente só atrapalha.

Estabilizadores de melhor qualidade incluem também varistores e um fusível, que oferecem um nível básico de proteção. Eles normalmente seguem a norma NBR 14373, que é a norma da ABNT para estabilizadores de até 3 kVA, que foi publicada em 2006. Entretanto, estes são os mesmos componentes que você encontra em um filtro de linha, de maneira que mesmo messes casos, o melhor é simplesmente comprar um filtro de linha, que é mais barato e não possui o seletor e os consequentes problemas introduzidos por ele.

Imagine que o filtro de linha é uma cadeira acolchoada, enquanto o estabilizador é uma cadeira igualmente confortável, mas que é mais cara e tem um componente adicional: um eletrodo que te dá choques periodicamente. Talvez você ficasse indeciso entre sentar no chão sujo e usar a cadeira que dá choques, mas se a escolha fosse entre a cadeira "normal" e a que dá choques, sem dúvidas seria melhor ficar com a primeira.

Alguém poderia argumentar que todos os circuitos de proteção incluídos no filtro de linha fazem também parte de qualquer boa fonte, mas a vantagem em usar um filtro de linha é que ele serve como uma primeira camada de proteção, que tem a função de "dar a vida" para proteger a fonte e os demais componentes ligados a ela em caso de variações bruscas na tensão.

Em resumo, um bom filtro de linha oferece quatro vantagens em relação a um estabilizador de igual qualidade:

  1. O estabilizador desperdiça mais de 6% de toda a energia que passa por ele. O filtro de linha não.
  2. O filtro de linha é mais barato, já que não utiliza o transformador e o relê. Você pode comprar um filtro de linha muito melhor pelo mesmo dinheiro que gastaria no estabilizador.
  3. O filtro de linha é um dispositivo passivo, que não produz as variações de tensão criadas pelo seletor do estabilizador. Em resumo, ele faz seu trabalho sem oferecer efeitos colaterais (cadeira que não dá choque).
  4. Os estabilizadores suportam cargas de 300 a 600 VA (muitos explodem quando ela é excedida), enquanto nos filtros de linha a limitação são os 8, 10 ou 15 amperes do fusível. Excedendo a capacidade, o máximo que acontece é o fusível queimar.
    Possivelmente, o único cenário em que o uso do estabilizador pode ser útil é em locais com uma fiação sub-dimensionada, onde a tensão cai quando o chuveiro ou ar-condicionado é ligado, desligando o micro. Nesses casos, o pequeno aumento de tensão oferecido pelo chaveador pode ser suficiente para evitar o desligamento.

Uma solução mais adequada, entretanto, seria substituir a fonte do PC, trocando a genérica por uma boa fonte com PFC ativo. O motivo é simples: fontes com PFC ativo são capazes de trabalhar sob uma faixa de tensões muito mais ampla. Boas fontes são capazes de fornecer a capacidade máxima com uma tensão de apenas 90 volts e são capazes de alimentar um PC de baixo consumo mesmo quando submetidas a tensões ainda mais baixas (muitas fontes continuam trabalhando com apenas 78V, ou até menos). Isso permite que elas resistam às quedas de tensão sem precisarem do estabilizador, diferente das fontes genéricas.

Outro uso comum para os estabilizadores é reduzir a tensão de saída, já que os estabilizadores bivolt oferecem 115V de saída quando ligados em uma tomada de 220. Não existe problema em usar o estabilizador como um "transformador de pobre" para ligar aparelhos com tensão de 110 em uma tomada de 220, mas usá-lo na tomada do PC é besteira, já que não apenas as fontes são capazes de trabalhar diretamente no 220 quanto oferecem um melhor nível de eficiência.

Colocar o estabilizador no meio da história faz apenas com que você desperdice energia duas vezes: a primeira com o estabilizador reduzindo a tensão e a segunda com a fonte trabalhando em um nível de eficiência mais baixo devido à redução. Mesmo os melhores estabilizadores desperdiçam de 6 a 8% de toda a energia que fornecem (os piores chegam a 15%), o que o torna um grande foco de desperdício. Novamente, o melhor é simplesmente usar um filtro de linha, sem se esquecer de mudar a chave seletora de tensão na fonte, se for o caso.

Como pode ver, ao usar uma boa fonte de alimentação, combinada com um bom aterramento e o uso de um DPS e/ou filtro de linha, o estabilizador é completamente desnecessário e até prejudicial. O grande problema é que na maioria dos casos temos instalações elétricas precárias e fontes genéricas, o que faz com que o estabilizador pareça ser uma tábua de salvação. Na maioria dos casos, as coisas "dão certo" apesar das condições precárias não devido ao estabilizador, mas sim aos esforços heróicos da fonte de alimentação. Em vez de continuar gastando 40 reais aqui e 50 reais ali, o melhor é investir em resolver o problema de uma vez.

Concluindo, existe ainda o "módulo isolador" da Microsol e da SMS. Embora ele seja muitas vezes oferecido como um substituto ao aterramento, ele é na verdade um estabilizador que utiliza transformadores isolados (combinados com um disjuntor nos modelos mais caros). Ele oferece alguma proteção para PCs não aterrados e faz com que o gabinete do micro não dê choque, mas não substitui o aterramento. Ele é apenas um "quebra galho" para situações em que o aterramento é impossível ou inviável, que serve mais para proteger você (evitando os choques ao encostar no gabinete) do que proteger o equipamento propriamente dito.

Além do custo de aquisição, o módulo isolador tem a desvantagem de desperdiçar cerca de 10% da energia fornecida (mais do que a maioria dos estabilizadores), que é convertida em calor. Isso faz com que o custo de usá-los seja relativamente elevado, dinheiro esse que poderia ser melhor investido em uma combinação de aterramento, DPS e filtro de linha.

Fonte: Carlos Morimoto

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2 responses to “Filtros de linha, DPS, estabilizadores e dispositivos de proteção”

  1. Antonio Cardoso says :

    O que fazer se a tensao de linha baixar para menos da tensao nominal mesmo tendo o establizador ligado. Isto sempre acontece quando o compressor do ar condicionado tenta arrancar.

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