Por que o DPS é tão vital na infraestrutura de recarga? Diferente de um motor convencional ou chuveiro elétrico, os equipamentos de suprimento de veículos elétricos (EVSE) contêm uma eletrônica de potência altamente sensível às variações anormais da rede elétrica. A instalação de um Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS) é uma obrigatoriedade imposta pela NBR 17019 e pela NBR 5410. Sem ele, a garantia do seu equipamento, ou mesmo do próprio veículo, pode ser anulada em caso de queima.
1. O que é DPS e como funciona a proteção contra surtos?
O Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS) é o "escudo invisível" de qualquer instalação elétrica avançada. O seu papel é detectar, em frações de milissegundo, quando uma onda de alta voltagem (sobretensão transitória) entra pela rede elétrica. Essa sobretensão pode ser causada por uma descarga atmosférica (raio) caindo nas proximidades ou por manobras de chaveamento da própria concessionária.
Quando a voltagem atinge um nível crítico, o DPS se torna imediatamente um caminho de baixíssima resistência, desviando toda a energia excedente e destrutiva para o sistema de aterramento antes que ela alcance o seu carregador. Após o surto passar, ele volta a se comportar como um isolante, permitindo que a operação continue normalmente.
2. Por que o DPS é obrigatório para carregadores?
Em um país tropical como o Brasil, líder mundial em incidência de descargas atmosféricas (são mais de 70 milhões de raios por ano), o risco de uma sobretensão destruir componentes eletrônicos é extremamente alto.
- A exigência da NBR 5410: A norma fundamental para instalações elétricas de baixa tensão já prescreve o uso do DPS em quadros de distribuição, especialmente em regiões com mais de 25 dias de tempestades anuais.
- A especificidade da NBR 17019: A norma técnica dedicada especificamente a instalações elétricas para recarga de veículos elétricos não deixa margem para dúvidas. Ela estabelece diretrizes rigorosas para que o EVSE esteja blindado contra transientes.
- Eletrônica Sensível: Um wallbox não é só um "fio com tomada". Ele tem processadores, contatores robustos, medidores de energia bidirecionais e protocolos de comunicação (como OCPP). Um pico de tensão queima os circuitos integrados irremediavelmente.
- Custos e Seguros: Um DPS de qualidade para um carregador de 7 a 22 kW AC custa entre R$200 e R$500. O custo do carregador pode variar de R$ 3.000,00 a R$ 15.000,00. Já em um eletroposto DC de 150 kW, o equipamento pode passar de R$ 400.000,00! É impensável economizar no DPS. Além disso, as seguradoras se isentam de cobrir o dano se for detectado que não havia proteção de surto instalada segundo as normas.
Atenção ao risco financeiro: A ausência do DPS não queima apenas o equipamento de recarga na parede, mas também pode permitir que o surto transite pelo cabo e alcance o carregador onboard (OBC) do próprio carro elétrico. O prejuízo em um veículo elétrico passa facilmente de dezenas de milhares de reais.
3. Tipos de DPS e onde instalar
Nem todo DPS é igual. Eles são divididos por Classes ou Tipos, e o projeto ideal exige uma técnica conhecida como "cascateamento".
DPS Tipo 1 (Classe I)
Projetado para suportar o impacto direto de uma descarga atmosférica. Eles têm a capacidade de dissipar ondas de energia massivas (forma de onda 10/350 µs). São instalados na Entrada de Energia principal ou no Quadro Geral de Baixa Tensão (QGBT), muito perto do transformador ou da medição. Em prédios que possuem SPDA (Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas - para-raios), o DPS Tipo 1 é obrigatório.
DPS Tipo 2 (Classe II)
Feito para suportar os surtos induzidos pela rede, gerados por raios indiretos ou por manobras na rede da concessionária (forma de onda 8/20 µs). Eles devem ser instalados no Quadro de Distribuição (QD) secundário que alimenta os carregadores de veículos elétricos. Para 90% das instalações residenciais simples, esse é o DPS mínimo essencial no quadro do Wallbox.
DPS Tipo 3 (Classe III)
Oferece a "proteção fina" e mais sensível, ideal para ficar o mais próximo possível do equipamento (em até 10 metros). Reduz a tensão residual que os Tipos 1 e 2 deixaram passar para um nível inofensivo para a placa do carregador.
O Cascateamento é a utilização conjunta desses tipos, garantindo que o surto mais forte seja filtrado no Tipo 1, sobrando menos energia para o Tipo 2 tratar, e apenas uma fração mínima alcance o Tipo 3.
Seu condomínio está instalando carregadores sem projeto?
O barato sai muito caro. Instalações improvisadas colocam em risco o edifício, o equipamento e os veículos conectados. A Exitogrid realiza adequações e projetos com a devida emissão de ART.
4. Comparativo: DPS por Tipo de Instalação
Veja como é a arquitetura ideal de proteção para cada perfil de instalação, junto com estimativas de custo para os dispositivos:
| Perfil da Instalação | Requisito de Proteção DPS | Custo Estimado (Componentes) |
|---|---|---|
| Wallbox Residencial (7.4 kW) | DPS Tipo 2 no QD dedicado, caso o quadro fique próximo. | R$ 150 a R$ 300 |
| Wallbox Condomínio (22 kW) | DPS Tipo 2 no QD de garagem + Tipo 3 próximo ao carregador (se QD for distante). | R$ 300 a R$ 600 |
| Eletroposto AC (4x 22 kW) | DPS Tipo 1+2 no QGBT principal + Tipo 3 nos tótens ou quadros locais. | R$ 800 a R$ 1.500 |
| Eletroposto DC Rápido (60-150 kW) | DPS Tipo 1+2 logo após o transformador + Tipo 2 no QD local + Tipo 3 (integrado no DC). | R$ 1.500 a R$ 3.000 |
| Hub de Recarga DC (Múltiplos) | Sistema completo e coordenado: Cabine Primária até os equipamentos, proteções com nível "Up" rigoroso. | R$ 3.000 a R$ 6.000 |
Nota Técnica: Um carregador ou eletroposto robusto já vem, na maioria das vezes, com proteções Tipo 3 integradas na sua própria placa. Contudo, é um grave erro achar que isso dispensa as proteções Tipo 1 e Tipo 2 na instalação do quadro de distribuição, conforme exigido pelas normas.
5. Como Especificar e Dimensionar o DPS?
A especificação de um DPS não se resume a "comprar um cartucho e encaixar". É preciso avaliar os parâmetros nominais de tensão e as curvas de descarga:
- In (Corrente Nominal de Descarga): O valor de corrente de surto que o DPS pode suportar repetidamente sem sofrer degradação acentuada (geralmente entre 10kA e 20kA).
- Imax (Corrente Máxima de Descarga): O maior pico de corrente suportado (8/20 µs) em um evento único antes do DPS ser sacrificado. Geralmente 40kA em painéis comuns.
- Up (Nível de Proteção de Tensão): Quanto de tensão residual o dispositivo ainda deixa passar. A NBR 5410 determina que a tensão suportável de impacto de equipamentos muito sensíveis é pequena, portanto o 'Up' do DPS precisa ser muito baixo (geralmente < 1.5 kV ou até 1.0 kV).
- Uc (Tensão Máxima Contínua de Operação): O valor máximo em tensão de regime permanente da rede sem que o DPS dispare. Em redes 220V fase-neutro, utiliza-se normalmente um DPS de 275V.
6. Processo de Especificação e Instalação do DPS
Avaliar Nível Ceraúnico e SPDA
Verifique o índice de descargas na região (o Nordeste tem áreas de alta incidência) e a presença de um SPDA no edifício. Havendo SPDA, o painel principal DEVE usar DPS Tipo 1.
Definir a Topologia de Aterramento
O DPS depende totalmente do sistema de aterramento (TN-S, TT, etc.). O neutro e o terra precisam estar equipotencializados corretamente na origem para que o surto tenha um caminho limpo para o solo.
Escolher o Nível de Proteção (Up)
Selecione um DPS que possua a proteção 'Up' menor que a tensão de suportabilidade da placa do seu EVSE. Fabricantes de carregadores DC especificam essa rigidez nos seus manuais.
Instalação e Fusível de Backup
Instale os cartuchos com condutores os mais curtos possíveis (idealmente abaixo de 50 cm). Em instalações industriais com altos níveis de curto-circuito, proteja os DPS com disjuntores ou fusíveis de backup.
Inspeção, Laudo e Testes
Emita a ART e ateste, em laudo, o funcionamento da instalação elétrica do eletroposto, comprovando a eficácia da proteção com testes reais de continuidade de aterramento.
Soluções Profissionais para Infraestrutura de EV
Seja um hub de recarga ultra-rápida, um condomínio empresarial ou uma instalação residencial, a Exitogrid oferece projetos completos e execução qualificada de acordo com a NBR 17019.
