Vai Uma Ajudinha: Sabia que um dispositivo de deteção de defeito de arco elétrico (AFDD) pode prevenir um incêndio elétrico?

Os disjuntores convencionais não oferecem proteção fiável contra defeitos de arco elétrico, porque não foram projetados para detetar arcos súbitos e perigosos, mas sim para garantir proteção contra curtos-circuitos e sobrecargas. Neste novo blog da série Vai Uma Ajudinha, pensada especialmente para eletricistas profissionais, queremos ajudar-vos a compreender de que forma os dispositivos de deteção de defeito de arco elétrico (AFDD, na sua sigla em inglês) são cruciais para evitar incidentes graves como podem ser incêndios elétricos.

Mesmo que se tomem precauções para manter os cabos fora de perigo e utilizar apenas tomadas e adaptadores certificados, as condições necessárias para a ocorrência de uma falha de arco elétrico podem estar ocultas. Em todas as casas, o consumo de energia oscila entre períodos de pico de consumo e consumo em standby – padrões que causam sobrecarga nos cabos e conexões, desgastam o isolamento e soltam os cabos. Como resultado, surgem pontos fracos na instalação, que é onde ocorrem os arcos elétricos – e não há como saber, até que seja demasiado tarde. A menos que, claro, se conte com um dispositivo de deteção de defeito de arco elétrico.

O que é um dispositivo de deteção de falhas de arco?

Os Dispositivos de Deteção de Defeito de Arco Elétrico (AFDD) são equipamentos específicos de proteção contra arco elétrico, ativando automaticamente um circuito quando detetam arcos elétricos perigosos.

São dispositivos compactos e modulares, facilmente instaláveis em quadros elétricos com outros equipamentos de proteção. Cada AFDD é desenhado para proteger um sistema elétrico, detetando instantaneamente qualquer arco perigoso. Assim, deve ser instalado nos circuitos elétricos mais expostos a riscos, como por exemplo nos circuitos finais que alimentam tomadas.

Como ocorrem as falhas de arco?

Antes de mais, queremos evitar uma possível confusão entre “arco elétrico” e “defeito de arco elétrico”. O primeiro ocorre quando a energia libertada durante um curto-circuito viaja através do ar, causando uma explosão perigosa de luz e som – e tem as suas medidas de proteção específicas. Por outro lado, um defeito de arco elétrico ocorre quando uma corrente de arco elétrico é gerada num condutor ou em terminais danificados, e a energia do arco é suficiente para incendiar o material circundante. As falhas de arco são perversas, pois as condições para que surjam podem passar despercebidas durante algum tempo.

A primeira causa possível de um arco elétrico é quando uma tensão é alta o suficiente para criar uma descarga de corrente entre dois elétrodos – “arco de fase à terra”, tipo de arco elétrico paralelo que aparece entre uma fase e um condutor neutro – resultando num arco irreversível e que muitas vezes causa danos no isolamento dos cabos.

Outra situação de defeito de arco elétrico que encontramos frequentemente em tomadas e interruptores danificados é a cablagem deficiente. Normalmente, margens ásperas ou outras irregularidades significam que o contacto ocorre apenas numa parte muito pequena das superfícies, através das quais passa toda a corrente. Isto causa um elevado aquecimento e que o metal derreta, e então forma-se um arco de vapores metálicos.

Sempre que um cabo estiver danificado ou uma ligação estiver solta, existe risco potencial de um “arco em série” entre duas partes do mesmo cabo. Isto acontece quando um ponto quente localizado começa a carbonizar os materiais isolantes adjacentes; e este carbono é condutor, permitindo que a corrente flua através dele criando arcos elétricos. Os arcos, por sua vez, amplificam a carbonização, causando uma reação em cadeia que eventualmente provoca um incêndio espontâneo.

No caso de dois condutores ativos, pode formar-se um “arco paralelo” se o isolamento entre ambos for danificado. A corrente geralmente é muito fraca para ser detetada como um curto-circuito por um disjuntor, e um disjuntor diferencial também não a detetará, a menos que a corrente vá para terra. Em suma, as correntes de fuga geram arcos que convertem o isolamento em carbono, ocorrendo então uma reação em cadeia até que o carbono seja inflamado por um arco para criar uma chama.

Os dispositivos de deteção de defeitos de arco elétrico conseguem distinguir arcos perigosos e arcos de trabalho?

Sim. Os dispositivos de deteção de deteção de defeito de arco elétrico são extremamente sensíveis e são desenhados para detetar e dar resposta apenas a arcos potencialmente perigosos. Utilizam um algoritmo especial para distinguir entre arcos perigosos e arcos de trabalho (as faíscas inofensivas que vemos quando acionamos um interruptor ou ligamos algo a uma tomada). Isto é relevante, uma vez que os AFDD demasiado sensíveis podem ser propensos a disparos intempestivos que interrompem um circuito, mesmo quando detetam apenas arcos inofensivos.

Como funcionam os disjuntores de deteção de defeito de arco elétrico?

Os AFDD monitorizam e analisam constantemente padrões de ondas de corrente e tensão aleatórios, imprevisíveis, mas persistentes, que indicam um arco potencialmente perigoso. Quando detetam um padrão de onda potencialmente perigoso, disparam, isolando o circuito defeituoso. Os AFDD podem funcionar em conjunto com um disjuntor ou disjuntor diferencial, e também incorporar a sua própria função de corte.

Os AFDD reagem muito rapidamente à menor mudança nos padrões de onda. A velocidade é essencial, pois um arco elétrico pode degradar-se num instante (literalmente), incendiando qualquer material inflamável que esteja perto e dando início a um incêndio.

Por que é que os AFDD não são um requisito padrão?

Na verdade são, mas não em todos os locais. São utilizados ​​há muito tempo na indústria da aviação, por exemplo; no entanto, só recentemente começaram a ser considerados enquanto equipamento de segurança para casas e edifícios.

Benefícios de Usar AFDDs em Edifícios Residenciais e Comerciais

Um dispositivo AFDD, ou dispositivo de detecção de falha de arco, oferece proteção significativa em edifícios residenciais e comerciais ao detectar e isolar falhas de arco perigosas. Isso evita possíveis riscos de incêndio, garantindo a segurança da propriedade e dos ocupantes. Com o benefício adicional de um dispositivo de arco elétrico, ele aumenta a integridade do sistema elétrico, reduzindo os riscos e proporcionando tranquilidade.

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