Vinte kA e quarenta e cinco

A frase aparecia em quatro seções diferentes da anotação, sempre com o mesmo ou:

Os módulos vermelhos são dimensionados pela corrente
de descarga máxima (I_max), normalmente 20 kA ou 45 kA,
conforme o nível de exposição a descargas atmosféricas.

Tem dois erros empilhados aqui, e o segundo é o pior.

O primeiro: 20 kA e 45 kA não são opções entre as quais escolher. O segundo, mais sério: nenhum dos dois é o parâmetro que seleciona o DPS. Eu estava dimensionando pelo número que menos importa.

Os dois números saem de dois ensaios diferentes feitos no mesmo aparelho, com a mesma forma de onda de corrente (8/20 µs). O que muda é quantas vezes:

• I_nCorrente nominal de descarga. O DPS tem que aguentar este valor repetidas vezes e continuar funcionando. É a vida útil.
• I_maxCorrente máxima de descarga. O DPS tem que sobreviver a isto uma vez. Depois pode ter chegado ao fim.

São a mesma peça caracterizada de dois jeitos: quanto ela suporta em serviço, e quanto ela suporta no pior dia da vida dela. Por isso vêm juntos na etiqueta, e por isso a razão entre eles é mais ou menos constante dentro de uma família de produto — algo entre 2 e 2,5 vezes. Não é coincidência de catálogo: é o mesmo varistor.

E o motivo pelo qual nenhum dos dois seleciona o DPS: eles dizem quanta energia o aparelho aguenta escoar. Não dizem em que rede ele pode ser ligado. Esse é outro parâmetro, e é o que eu não tinha anotado em lugar nenhum.

A ordem real de especificar um DPS, do que decide para o que acompanha:

1  U_c    tensão máxima de operação contínua
          para rede 127/220 V → 275 V
          É O PRIMEIRO. Erra aqui e o resto não importa.

2  classe  I, II ou III
          residencial, na entrada do quadro → Classe II

3  I_n / I_max   a capacidade de escoamento
          vêm juntos, e são consequência da classe

4  proteção de retaguarda
          o DPS precisa de disjuntor ou fusível próprio

5  comprimento do rabicho até o barramento de terra
          o mais curto possível, ideal abaixo de 0,5 m

E um sexto item que não é do DPS, mas define quantos DPS: o esquema de aterramento. Em TN-S, três DPS fase-neutro. Em TT normalmente entra o quarto, neutro-terra. Eu tinha anotado "três módulos, um por fase" sem nunca dizer qual esquema era o da instalação — então aquele "três" era um palpite com cara de especificação.

A prova é um contraexemplo, e ela ataca o erro mais grave: mostra que o número em kA não seleciona nada.

Imagina dois DPS, os dois com I_n de 20 kA. Idênticos no número que eu usava para dimensionar. Só que:

DPS A     I_n 20 kA     U_c = 175 V
DPS B     I_n 20 kA     U_c = 275 V

Liga os dois numa rede 127/220 V. A tensão fase-neutro é 127 V, mas a tensão que o DPS tem que suportar continuamente inclui a variação da rede, e em certos defeitos de neutro ele vê tensão de fase-fase:

DPS B   U_c 275 V  >  220 V         opera normalmente

DPS A   U_c 175 V  <  220 V         conduz em regime
                                    permanente, aquece,
                                    e queima ou pega fogo

Mesmo 20 kA, mesma etiqueta na parte que eu olhava, e um dos dois é um incêndio esperando acontecer. Se o kA fosse o parâmetro de dimensionamento, os dois seriam intercambiáveis. Não são.

E o teste que fecha a primeira parte, sobre o ou: se 20 kA e 45 kA fossem alternativas de compra, existiria no catálogo um DPS de mesmo U_c e mesma classe oferecido em duas versões, uma de 20 e uma de 45, e você escolheria pela exposição a raios. Procura. O que você acha é um aparelho só, com 20 kA e 45 kA impressos lado a lado — porque são duas medidas dele, não duas ofertas.