Pergunte a qualquer técnico qual é a causa mais frequente de placa queimada em equipamento de refrigeração no Brasil e a resposta vem rápido: “queimou com a chuva”, “queimou quando a energia voltou”. Está certo, e vale entender por quê — porque a parte da história que interessa não é o surto, é o que deveria tê-lo contido.
O que é um surto
Surto é uma elevação de tensão de curta duração — microssegundos a alguns milissegundos — com amplitude muito acima da tensão normal da rede. Curta o bastante para que nenhum disjuntor perceba, intensa o bastante para romper o isolamento de um semicondutor.
A duração é o que torna o surto tão destrutivo e tão invisível. O disjuntor protege contra sobrecorrente sustentada; o protetor térmico, contra aquecimento. Nenhum dos dois atua em microssegundos. Para o surto, eles não existem.
De onde vem
Descarga atmosférica. Raio direto é raro; o que chega à instalação é o efeito indireto — a tensão induzida na rede de distribuição por uma descarga nas proximidades. Esse mecanismo é muito mais comum que o raio direto e responde pela maior parte dos danos.
Manobras da concessionária. Religamento de rede, chaveamento de banco de capacitores, transferência de carga. O retorno da energia após uma interrupção é um momento de risco característico, e é aquele em que o técnico ouve “queimou quando a luz voltou”.
Cargas indutivas da própria instalação. Motores e contatores, ao desligar, geram picos pela mesma física do diodo de roda-livre da lição 3 — só que em escala de instalação, propagando-se pelos condutores. Um motor grande no mesmo quadro é fonte de surto repetitivo.
Comutação dentro do próprio equipamento. Contator do compressor, solenoides, resistência de degelo.
Essa distinção entre surtos raros e intensos, de origem atmosférica, e surtos frequentes e moderados, de origem na própria instalação, explica uma observação de campo: há placa que morre de uma vez num temporal e há placa que morre devagar, depois de meses. Os dois mecanismos são reais, e a proteção para cada um é diferente.
Os componentes de proteção na placa
Varistor
É o protetor de entrada mais comum, e o mais mal compreendido. Um disco, geralmente azul, ligado entre os condutores de entrada.
Na tensão normal, apresenta resistência muito alta e praticamente não conduz. Acima da sua tensão de atuação, a resistência cai abruptamente e ele desvia o excesso de energia, limitando a tensão que chega ao resto da placa.
Dois fatos de campo que mudam o diagnóstico:
O varistor se consome. Cada surto absorvido degrada o material. A degradação é cumulativa e invisível: o componente continua ali, com a mesma aparência, protegendo cada vez menos. Depois de alguns anos numa instalação com surtos frequentes, o varistor pode já não estar protegendo nada.
A falha dele é de dois tipos. Pode falhar em curto, e nesse caso o fusível abre e o diagnóstico é imediato. Ou pode falhar degradado, mantendo a aparência normal — e esta é a causa oculta de placa que queima repetidamente no mesmo equipamento.
Daí sai uma conduta: placa queimada por surto pede inspeção do varistor, e a substituição dele junto com a placa. Varistor carbonizado, trincado, com o encapsulamento estufado ou com marca de arco é diagnóstico. Varistor de aparência normal numa placa que já queimou por surto é suspeito de todo modo, e o custo de substituir é desprezível diante do custo de uma segunda placa.
Na reposição, a tensão de atuação e a capacidade de absorção de energia precisam ser as do original. Varistor de tensão de atuação mais baixa conduz na operação normal e se destrói; de tensão mais alta deixa passar o surto que deveria conter.
Diodo TVS
É o parente rápido do varistor, usado em circuitos de baixa tensão — entradas de sensor, linhas de comunicação, alimentação da lógica. Atua em tempo muito curto e com tensão de atuação precisa, protegendo o que o varistor de entrada não alcança.
Aparece em placa de qualidade nas entradas de sensor e nas linhas de comunicação, e é parte da razão pela qual algumas placas sobrevivem a condições que destroem outras. Falha tipicamente em curto, e o sintoma é a entrada correspondente travada em zero — o que, pela lição 2, a placa lê como extremo de calor num NTC.
Fusível
Não protege contra surto. Protege contra a corrente que o surto, ou a falha dele decorrente, provoca — e protege a instalação de um incêndio começado na placa.
Duas regras:
- Fusível aberto é consequência. Religar sem procurar a causa, como as lições 3 e 12 já insistiram, destrói mais componentes a cada tentativa.
- Fusível substituído tem de ser o mesmo. Mesma corrente, mesma característica de atuação — rápido ou retardado —, mesma tensão. Fusível maior “para não abrir mais” transforma proteção em risco de incêndio, e improvisar com fio é inaceitável em qualquer circunstância.
Filtro de entrada
Conjunto de indutores e capacitores que atenua ruído de alta frequência nos dois sentidos: protege a placa do ruído da rede e evita que o chaveamento da fonte polua a instalação. Componente discreto, raramente falha, e é parte da razão pela qual a placa resiste ao ruído do próprio equipamento.
Proteger a instalação, que é onde a solução está
Trocar placa é consequência; evitar a próxima é serviço. O que está ao alcance de quem instala refrigeração:
Dispositivo de proteção contra surtos no quadro. É a medida de maior efeito e a mais negligenciada. A seleção e a instalação seguem o que a NBR 5410 estabelece para proteção contra sobretensões, e a NBR 5419 trata da proteção contra descargas atmosféricas — os critérios de coordenação com o aterramento e com os demais dispositivos estão nessas normas, e dimensionamento de proteção contra surtos é assunto de projeto, não de improviso em campo.
Aterramento adequado. Protetor de surto desvia energia para a terra. Sem aterramento eficaz, ele não tem para onde desviar, e a proteção simplesmente não funciona. Esta é a causa mais frequente de proteção instalada que não protege, e é o ponto de encontro entre esta lição e o aterramento tratado no curso de eletricidade.
Circuito exclusivo. Separa o equipamento dos surtos gerados por outras cargas da instalação — o mecanismo dos surtos repetitivos moderados.
Verificar a proteção depois de evento. Dispositivo de proteção contra surtos tem indicação de fim de vida, geralmente uma janela que muda de cor. Depois de um temporal que queimou equipamento na região, verificar essa indicação é parte do atendimento.
Registrar e informar. Equipamento que queima placa repetidamente numa instalação sem proteção de surto e com aterramento deficiente vai queimar de novo. Informar isso por escrito protege o cliente e protege quem instalou.
Erros comuns
Trocar a placa e manter o varistor degradado. A placa nova encontra a mesma proteção inexistente.
Supor que o disjuntor protege contra surto. O surto dura microssegundos; o disjuntor não atua nessa escala.
Substituir fusível por outro de corrente maior. Transforma proteção em risco de incêndio.
Instalar protetor de surto sem aterramento eficaz. Sem caminho para a terra, o dispositivo não desvia nada.
Não verificar a indicação de fim de vida do protetor após um evento. Protetor atuado e esgotado continua instalado e já não protege.
O que ficou
Surto é sobretensão de microssegundos, invisível para disjuntor e protetor térmico, e vem de descarga atmosférica indireta, de manobras da rede e de cargas indutivas da própria instalação. O varistor desvia essa energia e se consome ao fazê-lo: degradado, mantém a aparência e deixa de proteger — por isso placa queimada por surto pede varistor novo. O diodo TVS protege os circuitos de baixa tensão, e o fusível protege contra a corrente, não contra o surto. A solução de verdade está na instalação: dispositivo de proteção contra surtos no quadro, com aterramento eficaz e circuito exclusivo.
A próxima lição trata do equipamento que mais depende de toda essa cadeia: o inverter.
Teste seu conhecimento
Por que o disjuntor não protege a placa contra surtos de rede?
- A) Porque o disjuntor só protege contra curto-circuito
- B) Porque o surto dura microssegundos, tempo muito inferior ao de atuação de qualquer disjuntor
- C) Porque o surto não gera corrente
- D) Porque o disjuntor está instalado antes do medidor
Resposta: B) Porque o surto dura microssegundos, tempo muito inferior ao de atuação de qualquer disjuntor. Disjuntores atuam contra sobrecorrente sustentada e levam, no mínimo, milissegundos a muito mais. Um surto de microssegundos termina antes de qualquer atuação, e sua amplitude é suficiente para romper o isolamento de semicondutores. A proteção contra surto exige dispositivo específico.
Uma placa queimou por surto e foi substituída. O varistor de entrada tem aparência normal. Qual a conduta correta?
- A) Manter o varistor, pois a aparência normal indica que está bom
- B) Substituir o varistor também, porque a degradação por surtos é cumulativa e invisível
- C) Remover o varistor, pois ele foi a causa da queima
- D) Substituir o varistor por um de tensão de atuação mais baixa
Resposta: B) Substituir o varistor também, porque a degradação por surtos é cumulativa e invisível. O varistor se consome ao absorver energia, e a degradação não altera sua aparência. Um componente já degradado protege cada vez menos, o que explica placas que queimam repetidamente no mesmo equipamento. O custo do varistor é desprezível diante do de uma segunda placa.
Por que um dispositivo de proteção contra surtos instalado no quadro pode não oferecer proteção nenhuma?
- A) Porque ele precisa ser instalado dentro do equipamento
- B) Porque ele só funciona em instalações trifásicas
- C) Porque, sem aterramento eficaz, não há caminho para desviar a energia do surto
- D) Porque ele precisa ser ligado em série com o circuito
Resposta: C) Porque, sem aterramento eficaz, não há caminho para desviar a energia do surto. O dispositivo funciona desviando a energia do surto para a terra. Com aterramento deficiente ou inexistente, não há para onde desviar e a proteção não se estabelece. É a causa mais comum de proteção instalada que não protege. —
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