O protetor contra sobretensão e subtensão é um dispositivo que mede continuamente a tensão de alimentação e desliga a carga quando a tensão se desvia da faixa predefinida. A faixa de tensão típica é de 170 V a 270 V para o circuito de 230 V. Após a tensão retornar ao normal e estabilizar por um período de tempo, o dispositivo reconecta automaticamente, geralmente entre 30 e 500 segundos.
Por que o compressor da geladeira queimou durante a queda de tensão contínua, mas o disjuntor não desarmou? Por que o protetor contra surtos também não funcionou? O disjuntor monitora a corrente, enquanto o protetor contra surtos limita a sobretensão transitória de microssegundos. Para uma queda de tensão de 190V por quatro minutos, nenhum dos dois dispositivos consegue detectá-la. Essa falta de proteção é justamente o que os protetores contra sobretensão e subtensão precisam compensar.
Contra o que exatamente protege um protetor contra sobretensão e subtensão?
O protetor contra sobretensão e subtensão protege contra desvios de tensão persistentes, não contra falhas de corrente, nem contra sobretensões transitórias. Esse problema está se tornando cada vez mais importante a cada ano. Em dezembro de 2025, a Administração de Informação Energética dos EUA (EIA) relatou no relatório “Electric Power Annual 2024” que o tempo médio de interrupção de energia para os usuários da USpower em 2024 foi de 11 horas, quase o dobro da média anual da década anterior.
Sobretensões e subtensões danificam os equipamentos por caminhos diferentes. Sobretensões contínuas saturam os núcleos do motor e do transformador, aceleram o envelhecimento do isolamento e reduzem a vida útil dos drivers de LED. Outro tipo de dano é causado pela subtensão: quanto menor a tensão, maior a corrente, e a temperatura do enrolamento aumenta quando a potência no eixo do motor permanece constante.
A norma NEMA MG-1 define o limite de tensão de operação do motor de indução padrão em ± 10% da tensão nominal. Quando a tensão é inferior a esse intervalo, o aquecimento não é uma suposição teórica, mas um risco real: para cada 10 °C que a temperatura do isolamento do enrolamento excede seu limite térmico, a vida útil é reduzida aproximadamente à metade.
O terceiro modo de falha ocorre de forma muito repentina. Quando o neutro é desconectado em uma alimentação trifásica, a tensão da carga monofásica é redistribuída entre as fases, e a tensão em algumas tomadas pode chegar a 400 V. Dispositivos de proteção contra sobretensão e subtensão para trilho DIN, com detecção de interrupção do neutro, cobrem toda a extensão da rede elétrica, e não apenas uma tomada, e atuam em menos de um segundo.
Como funciona um protetor contra sobretensão e subtensão: Detecção, Retardo, Reconexão
Em dezembro de 2024, a IEC publicou a norma IEC 60364-4-44 versão 3.0, cujo Artigo 445 estipula especificamente os riscos causados pela proteção contra subtensão e pelo próprio processo de recuperação automática de tensão. O protetor contra sobretensão e subtensão segue o mesmo ciclo de três etapas:
- Medição da tensão RMS
- Aguardando atraso na ação
- Trocar os contatos
Na etapa de detecção, o protetor mede a tensão da linha e calcula o valor efetivo real, comparando-o em seguida com os pontos de ajuste predefinidos para sobretensão e subtensão. Como qualquer rede elétrica apresenta uma queda de tensão instantânea, o dispositivo aplica um atraso antes da atuação para evitar operações incorretas. O intervalo ajustável do atraso geralmente varia de 0.1 a 30 segundos, sendo o valor padrão de fábrica próximo a 0.5 segundos.
Após o atraso de atuação, o contato de saída é desconectado e a alimentação da carga é interrompida. O relé de travamento magnético é utilizado no modelo com melhor desempenho. A bobina pode manter o contato na posição aberta ou fechada sem alimentação contínua, e a tolerância a altas correntes de impulso também é maior.
O mecanismo de recuperação reflete melhor o nível de projeto de um protetor. O dispositivo primeiro aguarda que a tensão retorne à faixa normal e, em seguida, inicia uma contagem regressiva de reconexão. Após a conclusão da contagem, o contato é fechado e a carga é reconectada. Esse atraso de reconexão é configurado principalmente para compressores e outros equipamentos. Após o desligamento do compressor de refrigeração, ainda há pressão residual de condensação no sistema, e a reinicialização imediata causará o travamento do rotor. Portanto, um dispositivo de proteção com reconexão automática deve aguardar minutos, e não segundos.
Protetor de tensão vs. Relé de monitoramento de tensão vs. Protetor contra surtos
Esses três dispositivos são frequentemente confundidos, mas somente os protetores de sobretensão e subtensão podem chavear diretamente a corrente de carga. A norma ANSI C84.1-2020 foi reafirmada pela NEMA em 2025, e a tensão de alimentação da Faixa A, sob a referência de 120 V, é definida como 114 V a 126 V, aproximadamente ± 5%. Cada nível de proteção é coordenado em torno dessa faixa de tensão.
| dispositivo | Responde a | Troca a carga? | O tempo de resposta |
|---|---|---|---|
| Protetor contra sobretensão e subtensão | Sobretensão/subtensão sustentada, frequentemente também sobrecorrente. | Sim, contatos integrados com classificação de 16A a 100A. | 0.1s a 30s, ajustável |
| Relé de monitoramento de tensão (relé de proteção de tensão) | Sobretensão/subtensão, perda de fase, sequência de fases, assimetria | Não, ele aciona a bobina de um contator ou um disparador de derivação. | 0.1s a 30s, ajustável |
| Dispositivo de proteção contra sobretensão | Sobretensão transitória causada por raios ou manobras de comutação | Não, isso desvia energia para a Terra. | Nanossegundos |
| Regulador de tensão ou AVR | Deriva lenta de tensão | Mantém a carga em funcionamento enquanto realiza a correção. | Melhoria |
É fácil distingui-los. Se o problema decorre da instabilidade da própria tensão de alimentação, deve-se selecionar um protetor contra sobretensão ou um relé de monitoramento de tensão. Se a ameaça provém de picos de sobretensão transitórios causados por descargas atmosféricas ou manobras de chaveamento, é necessário utilizar um dispositivo de proteção contra surtos instalado em conjunto. Se o dispositivo precisar operar ininterruptamente em uma faixa média de flutuação de tensão, somente um regulador de tensão ou um sistema de alimentação ininterrupta (UPS) poderá fazê-lo.
A principal diferença entre o protetor de sobretensão e subtensão e o relé de monitoramento de tensão é que o relé apenas envia um sinal de alarme ou controle, enquanto o protetor interrompe a corrente de carga diretamente. Para circuitos de entrada principais com corrente superior a 100 A, o uso de relés com contatores é a única solução viável, pois o módulo compacto de trilho guia não suporta diretamente uma corrente tão elevada.
Escolhendo um protetor de sobretensão e subtensão Formato: Trilho DIN, Soquete ou Relé Multifuncional
A escolha do modelo depende do nível de proteção necessário. Segundo a Mordor Intelligence , o mercado de relés de proteção atingirá US$ 2.4 bilhões em 2026, com previsão de crescimento para US$ 3.17 bilhões em 2031, representando uma taxa de crescimento anual composta de 5.73%. O principal fator impulsionador desse crescimento é a modernização da rede elétrica e a integração de novas fontes de energia.
Nível do painel
O protetor de sobretensão e subtensão para trilho DIN é instalado no trilho guia padrão de 35 mm na caixa de distribuição, protegendo todos os circuitos a jusante. A corrente nominal monofásica geralmente varia de 40 A a 100 A. Se você deseja utilizar um dispositivo para proteger todo o sistema de distribuição, esta é a escolha certa.
Nível do aparelho
A tomada de proteção contra sobretensão e subtensão de 16A pode ser usada diretamente na tomada da parede, sem a necessidade de um eletricista para realizar qualquer adaptação na rede elétrica. Sua faixa de ajuste é geralmente de 100V a 300V para sobretensão e de 80V a 210V para subtensão. É mais comumente utilizada para locação de imóveis e para proteger um único dispositivo.
Multifunction
O protetor comum monitora apenas a tensão, enquanto o relé de proteção multifuncional adiciona funções de limitação de corrente, medição de energia e detecção de fuga, tudo na mesma largura de módulo. O alcance da proteção do modelo trifásico é mais amplo, abrangendo proteção contra inversão de fase, falta de fase, desequilíbrio trifásico e desligamento por zero. No circuito de alimentação do motor, o monitoramento da tensão trifásica e o relé de proteção contra inversão de fase são configurações padrão, e apenas a inversão de fase é suficiente para danificar uma bomba d'água.
Configuração de Limiares e Atrasos sem Disparos Indevidos
A faixa de proteção contra sobretensão deve ser mais ampla que a faixa de flutuação normal da rede elétrica e mais estreita que a faixa de tolerância da carga mais sensível. Em 2026, um estudo de medição de campo em redes elétricas de baixa tensão com alta permeabilidade fotovoltaica, publicado na revista “ Measurement ”, apontou que a norma EN 50549-1 exige que a proteção contra sobretensão do inversor opere a 253 V, o que corresponde a 110% de 230 V, podendo ser utilizada como uma referência razoável para definir o limite superior.
Em um sistema de alimentação monofásico de 230 V, o valor de ajuste de sobretensão do protetor de sobretensão e subtensão pode ser definido entre 250 V e 255 V, e o valor de ajuste de subtensão entre 190 V e 205 V. Para um sistema trifásico de 400 V, recomenda-se utilizar 430 V a 440 V como valor de partida para sobretensão e 340 V a 360 V como valor de partida para subtensão. Antes de determinar o valor de ajuste final, deve-se verificar a faixa de tensão permitida indicada na placa de identificação do dispositivo mais sensível.
A configuração do atraso é tão importante quanto a configuração do limite . O atraso de atuação é mantido em cerca de 0.5 segundos, e pequenas quedas de tensão podem ser ignoradas. O atraso de religação precisa ser definido de acordo com o tipo de carga. Circuitos comuns são configurados para 30 segundos, enquanto equipamentos com compressor devem ser configurados para mais de 180 segundos.
A tensão real deve ser registrada primeiro e depois configurada . Leva uma semana para registrar a tensão real do local, o que é praticamente gratuito, mas pode evitar o erro mais comum: o limite de subtensão ser definido muito alto, resultando no desligamento do dispositivo logo no início da manhã de cada dia útil. Um relé de proteção com display 3 em 1 e proteção contra sobrecorrente pode exibir a tensão e a corrente em tempo real, reduzindo esse registro de tensão para cinco minutos.
Por fim, deve-se atentar para a configuração da histerese . O limiar de recuperação deve ser definido dentro de alguns volts do limiar de atuação; caso contrário, o protetor atuará frequentemente quando a tensão flutuar próxima ao limite.
Conclusão
O protetor de sobretensão e subtensão protege contra tensões que se desviam continuamente da faixa de segurança, que é a faixa que o disjuntor e o dispositivo de proteção contra surtos não conseguem cobrir. A proteção integrada utiliza o tipo para trilho DIN, enquanto o dispositivo individual utiliza o tipo para soquete. Quando é necessário monitorar simultaneamente a corrente, a energia elétrica e a falta de fase, o relé multifuncional é a opção ideal.
O limite deve ser definido de acordo com os dados medidos, o atraso de ação deve ser curto, o atraso de reconexão deve ser longo e deve ser usado em conjunto com o protetor contra surtos, em vez de substituí-los. Os três modelos da TOMZN abrangem toda a faixa de 16 A a 100 A.
Perguntas frequentes
Ainda preciso de um disjuntor se instalar um protetor contra sobretensão e subtensão?
Necessário. O disjuntor responde a correntes excessivas, enquanto o protetor de sobretensão e subtensão responde à tensão, independentemente da magnitude da corrente. Quando a tensão do circuito de 230 V cai para 190 V, pode nunca atingir o limite de atuação do disjuntor, mas isso causará o aquecimento rápido do enrolamento do motor. Os tipos de falha dos dois dispositivos de proteção são diferentes e, portanto, devem ser instalados simultaneamente no quadro de distribuição.
Qual a diferença entre um protetor contra sobretensão e subtensão e um protetor contra surtos?
O protetor contra surtos limita a sobretensão transitória de microssegundos e descarrega a energia para o solo. O protetor contra sobretensão e subtensão desliga a carga durante uma variação de tensão que dura de segundos a minutos. O protetor contra surtos não tem efeito sobre a subtensão, e o protetor contra sobretensão e subtensão não bloqueia o pico de indução de raios. Ambos precisam ser instalados.
Um único protetor contra sobretensão e subtensão pode ser suficiente para toda a casa?
O modelo instalado na caixa de distribuição pode ser instalado, desde que o modo de conexão permita monitorar a tensão da linha de entrada e a corrente nominal cubra toda a extensão do alimentador. A corrente nominal comum monofásica é de até 100 A. Ele não substitui a proteção contra sobrecorrente, a proteção contra aterramento ou a proteção contra surtos, e seu funcionamento depende da configuração correta dos limites.
O protetor danificará minha geladeira ao ligar e desligar a energia repetidamente?
Isso ocorre apenas quando o atraso de religação está configurado para um valor muito curto. O compressor reinicia sob a pressão residual de condensação após o desligamento, o que causa a parada do rotor e gera corrente de parada. O atraso de recuperação de equipamentos de refrigeração e ar condicionado deve ser configurado para mais de 180 segundos. A maioria dos modelos permite uma faixa de atraso de 1 a 500 segundos, e os ajustes não exigem custos adicionais.
Preciso de um contator com relé de monitoramento de tensão?
Geralmente necessário. O contato do relé de monitoramento é um contato de sinal, que não pode conduzir diretamente a corrente de carga, portanto, aciona o disparo shunt da bobina do contator ou do disjuntor. O protetor de sobretensão e subtensão integrado, com capacidade de interrupção de até 100 A, não requer configuração adicional do contator. Acima desse valor de corrente, a combinação de relé e contator é a única viável.
