Análise de circuitos de proteção contra transitórios para aplicação em porteiros eletrônicos

Resumo estendido

Introdução

No Brasil o índice de descargas atmosféricas é de 50 milhões por ano, é a incidência mais alta do planeta. Isso ocorre pelo fato de ser um país que fica localizado na região dos trópicos e possuir uma extensão territorial expressiva. Apesar da sua curta duração, as descargas atmosféricas têm um alto poder destrutivo. O período entre janeiro a março é onde ocorre a maior frequência de relâmpagos, ocasionado muito mais queima de produtos eletrônicos. Além dos acidentes que a descarga atmosférica proporciona às pessoas, podendo levá-las a óbito, as empresas do setor elétrico/eletrônico têm prejuízos que chegam a R$ 1 bilhão [1]. Na empresa Intelbras, do volume de produtos que retornam para conserto cerca de 85 % são devido a descargas atmosféricas [10].

A descarga atmosférica pode ser definida como sendo um rompimento da isolação do ar entre duas superfícies eletricamente carregadas com polaridades diferentes, fazendo com que se estabeleça uma corrente muito intensa [9]. Os raios ao atingirem a rede elétrica direta ou indiretamente causam o chamado surto elétrico, que se propaga pelo caminho que tiver menor resistividade até encontrar um ponto a terra.

Sabe-se que se o raio cair diretamente no produto não haverá proteção que conseguirá ser eficaz. Todavia, pode-se minimizar suas consequências se o surto for de baixa intensidade.

Os componentes de proteção são conhecidos no mercado, tais como: varistores, centelhadores a gás e diodos supressores. Porém, o dimensionamento correto, as possíveis associações entre eles e a identificação do caminho percorrido pelo surto são questões que necessitam ser formalizadas na literatura técnica/acadêmica.

Aplicação

O IV7000 é um vídeo porteiro com alta performance e desempenho produzido pela Intelbras. Além das funções normais de um vídeo porteiro que são as de abrir a fechadura e visualizar a imagem de quem está do lado de fora, ele agrega funções de monitoramento. O equipamento possui capacidade de incluir até 4 câmeras e utiliza uma de suas saídas para conexão a um DVR ou a uma central de alarme. Caso o usuário não esteja na residência é possível se comunicar com quem está no portão e abrir a fechadura remotamente através de um celular ou telefone fixo.

O vídeo porteiro IV7000 tem se mostrado sensível aos surtos de tensão, uma vez que 90 % das manutenções deste modelo ocorrem devido a algum tipo de surto elétrico ou atmosférico [10]. Atualmente o produto comercial não permite que seja acrescentado nenhum outro componente de proteção devido a suas limitações de hardware. A proposta de TCC é avaliar circuitos de proteção que possam vir a ser utilizados no IV7000, seja para aplicação imediata ou em uma nova versão do produto.

Para o desenvolvimento do trabalho serão realizadas simulações de descarga através de um aparelho de simulações de surtos. Com os testes se buscará conhecer o caminho que os transientes percorrem no circuito analisado. Uma vez definida esta etapa, circuitos de proteção serão dimensionados e testados para minimizar os efeitos dos surtos. O circuito proposto será testado para a verificação de sua eficiência, ao mesmo tempo em que não poderá acarretar em perdas para o sinal de vídeo.

Referências

[1] http://www.inpe.br/webelat/elatMidia/arquivos/20130130173223Ambiente%20Energia_30%2001%202013.pdf

[2] http://www.qenergia.pt/content/index.php?action=detailfo&rec=240

[3] http://www.inpe.br/resultado.php

[4] http://www.emfield.com.br/artigos/Componentes%20de%20prote%C3%A7%C3%A3o%20contra%20surtos%20el%C3%A9tricos.pdf

[5] http://www.compuland.com.br/helio/centelhador/

[6] http://pessoal.utfpr.edu.br/luizpepplow/arquivos/Varistor.pdf

[7] http://www.cbmet.com/cbm-files/12-7b86eeca929228d6be70a1ab3eea359d.pdf

[8] http://www.instalacoeseletricas.com/download/Protecao_contra_surtos.pdf

[9] http://www.tede.ufsc.br/teses/PEEL1017.pdf

[10] Base de dados da Intelbras.

Cronograma

Etapas	Mês
	04/2013	05/2013	06/2013	07/2013	08/2013	09/2013	10/2013	11/2013	12/2013
Revisão Bibliográfica	x	x	x
Estudo de topologias de circuitos			x	x
Testes e validação do circuito					x	x	x
Análise dos resultados e escrita do documento final							x	x	x