BR112020013897A2

BR112020013897A2 - sistema e método para supressão, em sistemas elétricos, de sobretensões induzidas por pulso eletromagnético

Info

Publication number: BR112020013897A2
Application number: BR112020013897-5A
Authority: BR
Inventors: Timothy A. Carty; Harold Stanley Deyo Jr.
Original assignee: Timothy A. Carty; Harold Stanley Deyo Jr.
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2020-12-01
Also published as: JP7213397B2; US10938204B1; AU2020361439B2; EP4042536A1; EP3738184A1; MX2020007286A; US20210305808A1; WO2019139933A1; US20190214814A1; US11171483B2; CA3153874A1; JP2022542491A; WO2021071564A1; WO2023191846A1; EP4042536C0; US11689015B2; AU2022450393A1; JP7325440B2; EP4042536B1; EP3738184B1

Abstract

Sistema e método para suprimir picos de tensão induzidos por EMP em sistema elétrico devido à detonação de arma nuclear, EMP este que compreende componentes de pulsos El, E2 e E3 (100, 110, 120 respectivamente). Pluralidade de conjuntos de derivação (202 a 208), cada um incluindo MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos mecânicos, elétricos e de ionização de descarga e suas combinações, detectam e reagem à sobretensão de acordo com os parâmetros de temporização associados a cada um dos componentes El, E2, e E3 e derivam a sobretensão para diminuir ao nível predeterminado permitido.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO SISTEMA E MÉTODO PARA SUPRESSÃO EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE SOBRETENSÕES INDUZIDAS POR PULSO ELETROMAGNÉTICO REFERÊNCIA A PATENTES E PEDIDOS DE PATENTE RELACIONADOS

[0001] Este pedido de patente norte-americana reivindica a prioridade do US 16/240897 depositado em 7 de janeiro de 2019, intitulado System and Method For Suppressing Electromagnetic Pulse-Induced Electrical System Surges, que reivindica a prioridade do pedido de patente provisória de número de série US 62/615159 depositado em 9 de janeiro de 2018 intitulado System and Method For Suppressing Electromagnetic Pulse-Induced Electrical System Surges, os quais são incorporados integralmente neste documento por referência.

ANTECEDENTES DA INVENCAO

[0002] Pulso eletromagnético, ou EMP (na sigla e m inglês), pode ser geralmente caracterizado como um aumento repentino de curta duração de radiação eletromagnética gerada por atividades naturais ou provocadas pelo homem. Mais comumente, no entanto, o termo "EMP" é usado para descrever especificamente a explosão eletromagnética gerada em associação com a detonação de arma nuclear. Assim, o termo "EMP", tal como aqui utilizado, refere-se ao pulso eletromagnético gerado por uma arma como uma arma nuclear ou uma arma EMP não nuclear.

[0003] O EMP de tal arma é capaz de induzir tensões e correntes correspondentes em sistemas elétricos, como redes de distribuição de energia em áreas extensas, bem como nos sistemas elétricos de residências, edifícios comerciais e até mesmo sistemas elétricos de veículos. A menos que impedida ou suprimida, essa corrente induzida indesejada pode danificar ou destruir componentes dentro dos sistemas elétricos afetados, diminuindo a operacionalidade do sistema elétrico ou, muitas vezes, tornando-o inutilizável até ser reparado. Novamente, entende-se que um evento solar maciço pode criar catástrofe elétrica semelhante. Por exemplo, a ejeção de massa coronal é uma erupção solar de plasma superquente que expele partículas carregadas pelo sistema solar e pode induzir sobrecorrentes na rede elétrica, superaquecimento de transformadores e provocar falha em massa da rede elétrica.

[0004] Embora os supressores de sobretensão para sistemas elétricos sejam conhecidos na técnica, esses supressores são tipicamente otimizados para uso apenas com sobretensões de duração relativamente curta causadas por fenômenos comuns, como descargas atmosféricas ou falhas no sistema elétrico (por exemplo, a falha de transformador na rede de distribuição de energia ou curto introduzido nas linhas elétricas). Esses supressores de surto conhecidos, no entanto, geralmente são ineficazes contra os surtos complexos, múltiplos causados ou gerados por pulso EMP induzido por arma.

[0005] Ao contrário da radiação ou pulso eletromagnético associado a fenômenos comuns, o EMP gerado por arma nuclear compreende múltiplos pulsos de duração variável, de modo que o EMP seja considerado com mais precisão como um multipulso eletromagnético complexo, geralmente descrito em termos de três componentes principais definido pela Comissão eletrotécnica Internacional (IEC, na sigla em inglês) como E1, E2 e E3.

[0006] Assim, devido à natureza complexa de pulso EMP, composto pelos componentes E1, E2 e E3, pode-se observar que ainda existe a necessidade na técnica por sistema e método aprimorados para suprimir surtos elétricos gerados por EMP propagado a partir da detonação de arma nuclear. Portanto, seria desejável ter sistema e método para suprimir surtos em sistema elétrico provocados por pulso eletromagnético induzido pelos componentes E1, E2 e E3 do multipulso complexo de radiação eletromagnética gerado pela detonação de arma nuclear.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] Concretizações da invenção são definidas pelas reivindicações abaixo, não por este sumário. A visão geral de alto nível de vários aspectos da invenção é fornecida neste documento por esse motivo, para fornecer a visão geral da revelação e para introduzir a seleção de conceitos que são descritos em mais detalhes na seção Descrição Detalhada abaixo. Este sumário não se destina a identificar os principais recursos ou recursos essenciais do objeto reivindicado, nem se destina a ser usado como auxílio isolado para determinar o escopo do assunto reivindicado. Resumidamente, esta revelação descreve, entre outras coisas, sistema e método para a supressão de sobretensões elétricas induzidas pelos componentes E1, E2 e E3 de multipulso complexo de radiação eletromagnética gerado pela detonação de arma nuclear.

[0008] Em uma concretização, o sistema e o método para suprimir surtos de sistema elétrico induzido por pulso eletromagnético compreendem pluralidade de derivações colocadas entre e em comunicação elétrica com a pluralidade de linhas de energia em sistema elétrico, de modo que o diferencial de tensão entre as linhas de energia elétrica que excedam nível predeterminado é desviado por pelo menos uma dentre a pluralidade de derivações para impedir que o diferencial de tensão exceda um nível desejado.

[0009] Em outra concretização, o tempo de resposta da pluralidade de derivações e o nível de tensão diferencial permitido nas derivações são selecionados e combinados para atingir o tempo de resposta e o nível de proteção desejados na reação aos componentes E1, E2 e E3 do pulso complexo EMP gerado pela detonação de arma nuclear.

[0010] Em concretização adicional, o sistema e o método protegem arranjos linha a linha, linha a neutro, neutro a terra e linha a terra das linhas de energia do sistema elétrico, bem como suas combinações e sub combinações.

[0011] Em concretizações alternativas, o sistema e o método da presente invenção são configurados para proteger sistemas elétricos terrestres monofásicos e trifásicos; em outras concretizações alternativas, o sistema e o método são configurados para uso nos sistemas elétricos de veículos, como automóveis, caminhões, locomotivas, barcos, aeronaves e outros veículos que empregam sistemas elétricos a bordo.

DESCRICAO SUCINTA DOS DESENHOS

[0012] Concretizações ilustrativas da invenção são descritas em detalhes abaixo com referência aos desenhos nas figuras anexas e em que:

[0013] A Fig. 1 é a representação esquemática de sistema elétrico monofásico exemplificativo da técnica anterior.

[0014] A Fig. 2 é a representação esquemática de sistema elétrico trifásico exemplificativo da técnica anterior.

[0015] A Fig. 3 é a representação gráfica em diagrama de tempo do componente E1 de pulso EMP exemplar.

[0016] A Fig. 4 é a representação gráfica em diagrama de tempo do componente E2 de pulso EMP exemplar.

[0017] A Fig. 5 é a representação gráfica em diagrama de tempo do componente E3 de pulso EMP exemplar.

[0018] A Fig. 6 é o diagrama esquemático de concretização exemplar do sistema e método da presente invenção para uso com sistema elétrico monofásico típico.

[0019] A Fig. 7 é o diagrama esquemático de concretização exemplar do sistema e método da presente invenção para uso com sistema elétrico trifásico típico.

[0020] A Fig. 8 é o diagrama esquemático de concretização de sistema exemplar encapsulado da presente invenção em uso com sistema elétrico monofásico típico.

[0021] A Fig. 9 é o diagrama esquemático de concretização de sistema encapsulado exemplar da presente invenção em uso com sistema elétrico trifásico típico;

[0022] A Fig. 10 é o diagrama de blocos que ilustra a operação do sistema de acordo com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERENCIAIS

[0023] O objeto das concretizações selecionadas da invenção é descrito neste pedido de patente com especificidade para atender aos requisitos estatutários. Mas a descrição em si não se destina a limitar necessariamente o escopo das reivindicações. Em vez disso, o objeto reivindicado pode ser incorporado de outras maneiras para incluir diferentes componentes, etapas ou suas combinações semelhantes às descritas neste documento, em conjunto com outras tecnologias presentes ou futuras. Os termos não devem ser interpretados como implicando qualquer ordem específica entre duas ou entre várias etapas reveladas neste pedido de patente, a menos, e exceto quando, a ordem de etapas individuais for explicitamente descrita. Os termos "sobre", "aproximadamente" ou outros termos de aproximação, conforme aqui utilizados, denotam desvios do valor exato na forma de alterações ou desvios que são insignificantes para a função.

[0024] Como apresentado anteriormente, o EMP gerado pela detonação de arma nuclear compreende múltiplos pulsos de duração variável, de modo que o EMP seja considerado com mais precisão como multipulso eletromagnético complexo, geralmente descrito em termos de três componentes principais definidos pela Comissão Eletrotécnica International (IEC) como E1, E2 e E3. A natureza desses pulsos é descrita abaixo.

[0025] O componente E1 do multipulso complexo é produzido quando a radiação gama da detonação nuclear expulsa os elétrons dos átomos na atmosfera superior. Os elétrons começam a se deslocar em direção geralmente descendente a velocidades relativísticas (ou seja, a mais de 90% da velocidade da luz). Na ausência de campo magnético, os elétrons deslocados produziriam um grande pulso de corrente elétrica vertical na atmosfera superior sobre toda a área afetada. No entanto, o campo magnético da Terra atua sobre os elétrons para mudar a direção do fluxo de elétrons, de modo que fique em ângulo reto com o campo geomagnético. Essa interação do campo magnético da Terra com o fluxo de elétrons para baixo produz um pulso eletromagnético muito grande, mas muito curto, sobre a área afetada.

[0026] O processo de raios gama, arrancando elétrons dos átomos na estratosfera média, ioniza essa região, fazendo com que ela se torne um condutor elétrico, esta ionização bloqueia a produção de outros sinais eletromagnéticos e faz com que a força do campo sature em cerca de 50.000 volts por metro. A força do pulso E1 depende do número e intensidade dos raios gama produzidos pela arma. A força do pulso E1 é também, em menor grau, dependente da altitude de detonação do dispositivo nuclear.

[0027] A interação dos elétrons de carga negativa em movimento muito rápido com o campo magnético irradia um pulso intenso de energia eletromagnética de curta duração. O pulso normalmente aumenta até sua magnitude máxima em cerca de cinco nanossegundos e diminui para metade do seu valor de pico em duzentos nanossegundos. Pela definição da IEC, o pulso E1 termina em um microssegundo após seu início.

[0028] Assim, o componente E1 é um pulso eletromagnético intenso de curta duração, capaz de induzir tensões muito altas em condutores elétricos. Essa alta tensão induzida geralmente excede a tensão de ruptura de componentes comuns do sistema elétrico, como aqueles usados em computadores e equipamentos de comunicação, degradando e/ou destruindo esses componentes. Como o pulso do componente E1 ocorre tão rapidamente, os protetores contra descargas atmosféricas mais comuns disponíveis são incapazes de agir para suprimir o surto induzido no sistema elétrico por pulso E1.

[0029] O componente E2 do multipulso complexo é gerado por raios gama dispersos e raios gama inelásticos produzidos por nêutrons emitidos pela arma. O componente E2 é um pulso de duração intermediária, que, pela definição da IEC, dura de cerca de um microssegundo a um segundo após o início do pulso eletromagnético. O componente E2 do pulso tem muitas semelhanças com o pulso eletromagnético produzido por raio, embora o pulso eletromagnético induzido por raio muito próximo possa ser consideravelmente maior que o componente E2 do EMP nuclear.

[0030] Devido às semelhanças com os pulsos causados por raios e a ampla disponibilidade da tecnologia de proteção contra raios, o pulso E2 é geralmente considerado o mais fácil de proteger. No entanto, como o EMP produzido por arma nuclear compreende multipulso complexo (ou seja, os componentes E1, E2 e E3), o principal problema potencial com o componente E2 é o fato de ocorrer imediatamente após o componente E1 que provavelmente terá danificado quaisquer dispositivos que se destinassem a proteger contra surtos de raios que poderiam ser potencialmente protegido contra o pulso do componente E2. Conforme observado no Relatório Executivo da Comissão EMP de 2004, referente ao pulso do componente E2, "em geral, não seria problema para sistemas críticos de infraestrutura, uma vez que eles possuem medidas de proteção para defesa contra descargas atmosféricas ocasionais. O risco mais significativo é sinérgico, porque o componente E2 segue, após pequena fração de segundo, o surto do primeiro componente, que tem a capacidade de prejudicar ou destruir muitos recursos de proteção e controle. A energia associada ao segundo componente pode, assim, passar e danificar os sistemas".

[0031] O componente E3 do multipulso complexo é um pulso muito lento, com duração de dezenas a centenas de segundos, causado pela detonação nuclear que eleva o campo magnético da Terra, seguido pela restauração do campo magnético em seu lugar natural. O componente E3 tem semelhanças com tempestade geomagnética causada por ejeção muito severa de massa da coroa solar (CME, sigla em inglês), ou EMPs induzidos por estrelas a partir de fontes estelares de raios gama, supernovas, hipernovas e colisões de estrelas de nêutrons. Semelhante a uma tempestade geomagnética, o pulso E3 pode produzir correntes induzidas geomagneticamente em longos condutores elétricos, que podem danificar ou destruir componentes como transformadores de linha elétricas. As correntes induzidas pelo E3 são frequentemente chamadas de correntes quase-CC, porque, por sua longa duração, mais se assemelham à corrente contínua de uma bateria, em vez de pulso de curta duração. Quase todo o dano do E3 nos sistemas modernos ocorre na rede elétrica CA, que, geralmente, não é projetada para lidar com correntes contínuas, especialmente em dispositivos críticos, como transformadores de potência, onipresentes nos sistemas de distribuição de energia CA.

[0032] Agora, olhando primeiro para a Fig. 1, a representação esquemática de sistema elétrico monofásico típico da técnica anterior, qual seja, sistema elétrico para casa ou residência, esta figura é, geralmente, associada ao número 10. O sistema elétrico compreende três linhas de energia 12, 14, 16, fornecendo energia elétrica à casa a partir da malha externa de fornecimento de energia elétrica. Normalmente, a energia da casa é obtida de transformador próximo, montado em poste ou no solo. As linhas que entram na casa 12, 14 e 16 incluem tipicamente duas linhas de energia (12, 16), cada uma transportando eletricidade de corrente alternada com potencial de aproximadamente 120 volts (com relação ao neutro) e uma linha neutra (14) com potencial de aproximadamente 0 volts. Esse sistema de energia é tipicamente chamado de sistema de 120/240 volts, com as duas linhas de energia 12, 16, tipicamente chamadas de linhas L1 e L2, respectivamente, cada uma fornecendo 120 volts com relação à linha neutra e fornecendo 240 volts uma em relação à outra. Assim, o sistema de energia da casa fornece duas "pernas" de potência de 120 volts ou 240 volts medidos entre as linhas L1 e L2.

[0033] As linhas de energia 12, 16 do transformador externo são geralmente direcionadas para a caixa de disjuntores 18 localizada dentro da casa e para o disjuntor principal (ou disjuntores) 20a, 20b que protegem contra sobrecorrente a jusante e permitem que o proprietário ou prestador de serviço desligue a energia da entrada. A partir do(s) principal(is) disjuntor(es) 20a, 20b, a eletricidade é tipicamente distribuída para conjunto adicional de disjuntores que definem circuitos elétricos dentro da casa à qual a eletricidade é distribuída para alimentar lâmpadas, aparelhos e similares.

[0034] O fio terra 22 ligado ao terra no solo, como uma estaca condutora enterrada ou uma linha de água condutora enterrada, é similarmente direcionado para a caixa do disjuntor para fornecer caminho de terra acessível dentro da caixa do disjuntor. O fio terra normalmente não é fornecido pela grade de distribuição externa, da forma como são fornecidas as linhas L1, L2 e neutro 12, 14, 16. Dependendo dos códigos de construção locais e da configuração desejada do sistema elétrico da casa, o fio terra geralmente é amarrado à linha neutra na caixa do disjuntor, de modo que o fio neutro esteja nominalmente no potencial de terra naquele local.

[0035] Observando a Fig. 2, representação esquemática de sistema elétrico trifásico típico da técnica anterior, como sistema elétrico para edifício comercial, esta figura é, geralmente, associada ao número 50. O sistema elétrico compreende quatro linhas de energia 52, 54, 56, 58, que fornecem energia elétrica ao edifício a partir da rede de distribuição de energia externa. A energia do edifício é normalmente obtida de transformador próximo, montado em poste ou solo. As linhas que entram no edifício, 52, 54, 56, 58, normalmente incluem três linhas de energia (52, 54, 56), cada uma transportando eletricidade de corrente alternada com potencial de aproximadamente 120 volts (em relação à linha neutra) e a linha neutra (58 ) com potencial de aproximadamente 0 volts. Esse sistema de energia é tipicamente chamado de sistema trifásico de 208 volts, com as três linhas de energia 52, 54, 56 tipicamente chamadas de linhas P1, P2 e P3, linhas ou linhas de fase 1, fase 2 e fase 3 , e com a tensão entre as várias fases medindo 208 volts, pois a corrente em cada fase está cento e vinte graus fora de fase com a fase anterior e a seguinte.

[0036] De modo semelhante ao sistema monofásico, as linhas de energia 52, 54, 56, 58 do transformador externo em sistema trifásico são geralmente direcionadas para a caixa de disjuntores 60 localizada dentro do edifício e para o disjuntor principal (ou disjuntores) 62a, 62b, 62c que protegem contra sobrecorrente a jusante e permitem que a pessoa de serviço desligue a energia de entrada. A partir do(s) disjuntor(es) principal(is) 62a, 62b, 62c, a eletricidade é tipicamente distribuída para uma série adicional de disjuntores que definem os circuitos elétricos dentro do edifício para o qual a eletricidade é distribuída e alimenta lâmpadas, equipamentos e similares.

[0037] O fio terra 64 fixado ao terra de solo, como uma estaca condutora enterrada ou uma linha de água condutora enterrada, é similarmente direcionado para a caixa do disjuntor para fornecer o caminho de terra dentro da caixa do disjuntor. O fio terra normalmente não é fornecido pela malha de distribuição externa, como são as linhas L1, L2, L3 e a neutra 52, 54, 56, 58. Dependendo dos códigos de construção locais e da configuração desejada do sistema elétrico de construção, o fio terra geralmente é amarrado à linha neutra na caixa do disjuntor, de modo que a linha neutra esteja nominalmente no potencial de terra naquele local.

[0038] Como acabamos de descrever, os sistemas elétricos terrestres monofásicos e trifásicos típicos em residências e prédios comerciais recebem energia distribuída por meio da malha de fornecimento de energia elétrica que compreende quilômetros de fios interligados e transformadores que distribuem energia em extensas áreas geográficas, com linhas e fios de transmissão de energia normalmente amarrados entre postes ou enterrados, relativamente rasos, no solo. A expansão da malha de fornecimento de energia elétrica a torna particularmente suscetível a tensões e/ou correntes induzidas geradas por uma arma nuclear detonada nas proximidades de qualquer parte da malha de fornecimento de energia elétrica e facilita a distribuição de quaisquer distúrbios induzidos causados pelos componentes E1, E2 e E3 do EMP nuclear.

[0039] Observando as Fig. 3 a 5, são mostrados diagramas da magnitude e da cronologia dos três componentes, E1, E2 e E3 do multipulso complexo do EMP provocado por detonação de arma nuclear. Deverá ser evidente para os especialistas na técnica que os diagramas de tempo apresentam o tempo decorrido (eixo x) usando escala logarítmica. Também deve ser entendido que a magnitude nos diagramas de tempo (eixo y) não é valor absoluto, mas representa os valores da energia eletromagnética a partir de determinada referência ou ponto de medição. Por exemplo, as magnitudes de pico discutidas em relação aos componentes E1, E2 e E3 abaixo referem-se à maior magnitude medida em qualquer local determinado em relação ao ponto de detonação da arma nuclear e que o valor do pico medido a partir de localização diferente pode ser maior ou menor, dependendo de vários fatores, incluindo a distância ao ponto de detonação. Deve-se entender ainda que, independentemente do valor absoluto do pico em qualquer local de medição, a forma e a duração do pulso serão essencialmente idênticas, para qualquer local de medição. Além disso, deve ser entendido que, como as tensões induzidas na rede elétrica e/ou sistema elétrico pelo EMP são proporcionais à magnitude da energia eletromagnética introduzida na rede elétrica, que a cronologia e a forma do diagrama de tempo da tensão induzida serão igualmente idênticas à do diagrama da energia eletromagnética.

[0040] Voltando primeiro à Fig. 3, e como discutido acima, o componente E1 do pulso é pulso intenso de energia de curta duração, esta figura é associada ao numeral 100. Como visto na figura, o pulso aumenta para sua magnitude de pico 102 em cerca de cinco nanossegundos e decai para metade do seu valor de pico 104 em cerca de duzentos nanossegundos. Conforme definido pela IEC, o pulso E1 termina em 106 dentro de mil nanossegundos (isto é, um microssegundo) a partir do instante em que começa.

[0041] Olhando a seguir a Fig. 4, e como discutido acima, o componente E2 é o pulso 110 de duração intermediária, que atinge o pico 112 cerca de um microssegundo após o início do pulso eletromagnético, com duração tipicamente inferior a um segundo. Como também discutido acima, o pulso 110 do componente E2 tem muitas semelhanças com pulso produzido por queda de raio próxima, com tempo de subida relativamente lento (em comparação com o componente E1) e duração intermediária (não mais que cerca de um segundo) .

[0042] Finalmente, passando para a Fig. 5, o componente E3 do pulso 120 é um pulso muito lento, que atinge pico de magnitude 122 e dura dezenas a centenas de segundos.

[0043] Assim, como é evidente nos diagramas de temporização dos componentes E1, E2 e E3 das FIGS. 3 a 5, o multipulso complexo do EMP gerado por arma nuclear detonada apresenta múltiplos pulsos com assinaturas cronológicas variadas que não podem todas ser suprimidas usando dispositivos de supressão de sobretensão conhecidos.

[0044] Observando a Fig. 6, o sistema de supressão de EMP gerado pela detonação de arma nuclear, é, geralmente, associado ao número 200, e é mostrado conectado ao sistema elétrico monofásico típico, como descrito anteriormente em relação à Fig. 1.

[0045] O sistema 200 compreende pluralidade de derivações 202, 204, 205, 206, 207, 208 conectadas entre várias combinações de linhas de energia. A derivação 202 está conectada entre L1 (210) e neutro (212); a derivação 204 está conectada entre L2 (214) e neutro (212), a derivação 206 está conectada entre L1 (210) e L2 (214); e a derivação 208 está conectada entre neutro (212) e terra (216). A derivação 205 está conectada entre L2 (214) e o terra (216), e a derivação 207 está conectada entre L1 (210) e o terra (216). O sistema 200, preferencialmente instalado na caixa do disjuntor ou na sua proximidade, é normalmente usado em sistema monofásico como descrito acima.

[0046] Cada derivação 202, 204, 205, 206, 207, 208 compreende pluralidade de dispositivos de derivação, como varistores de óxido de metal (MOVs, na sigla em inglês),

tubos de descarga de gás e suas combinações, bem como outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização. Cada derivação 202, 204, 205, 206, 207, 208 inclui preferencialmente dispositivo de derivação e/ou combinação de dispositivos de derivação com tempos de reação e tensões variados, configurados e operáveis para reagir a um ou mais dos componentes E1, E2 e E3 de pulso EMP.

[0047] Por exemplo, cada uma das derivações 202, 204, 205, 206, 207, 208 inclui preferencialmente: combinação de MOVs, tubos de descarga de gás ou outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização ou outros componentes de derivação configurados para reagir e derivar, pulso de sobretensão com as características de componente E1 de pulso, combinação de MOVs, tubos de descarga de gás ou outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização ou outros componentes de derivação configurados para reagir e derivar pulso de sobretensão com as características de componente E2 de pulso e combinação de MOVs, tubos de descarga de gás ou outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização ou outros componentes de derivação configurados para reagir e derivar pulso de sobretensão com as características de componente E3 do pulso. Preferencialmente, os MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e/ou outros componentes de derivação são configurados para detectar e proteger contra eventos de sobretensão linha a linha, modo comum, linha a neutro e linha a terra. . Em concretização exemplar, o dispositivo é ainda configurado para proteger e derivar sobretensões de neutro para o terra.

[0048] Continuando o exemplo, cada derivação compreende combinações de MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e/ou outros componentes de derivação que operam para derivar cada um dos pulsos dos componentes E1, E2 e E3 e reagir na cronologia dos pulsos, como estabelecido nas FIGS. 3 a 5. Mais preferencialmente, a configuração de MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e/ou outros componentes de derivação têm classificações e características que permitem reagir e derivar sobretensões de acordo com a especificação militar MIL-STD-188- 125-1. Preferencialmente, os MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização ou outros componentes de derivação são classificados para desviar os componentes E1, E2 e E3 com degradação mínima, de modo que o sistema 200 permaneça em operação para proteger o sistema elétrico após múltiplos incidentes de derivação.

[0049] Em concretização exemplar, os componentes do sistema 200 (isto é, os MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e/ou outros componentes de derivação) e qualquer outro circuito e fiação associados são montados sobre placa de circuito impresso e encerrado dentro de estojo para montagem próxima à caixa de disjuntor, onde as linhas de energia da rede elétrica entram na casa ou edifício, conforme ilustrado na Fig. 8. Em outras concretizações, o sistema 200 e os circuitos e a fiação associados são encerrados em material de encapsulamento, como resina epóxi.

[0050] O sistema descrito acima e referido como sistema 200 descrito acima pode ser aplicado para prover proteção ao fornecimento elétrico monofásico comum da União Europeia de 240 volts a 50 Hz. As principais diferenças entre a alimentação elétrica monofásica nos Estados Unidos (EUA) e na União Europeia (UE) é que a versão dos EUA tem duas linhas de alimentação de eletricidade de entrada (L1 e L2), cada uma com potencial elétrico de 120 volts quando referenciada ao terra, enquanto a da UE possui uma linha de alimentação de eletricidade com potencial elétrico de 240 volts quando referenciada ao terra. Além disso, enquanto o fornecimento elétrico dos EUA opera em 60 Hertz (Hz), o sistema da UE opera em 50 Hz. A reconfiguração do sistema descrito acima para proteger residência ou empresa que utilize o fornecimento elétrico monofásico da UE é facilmente efetivado por especialista na técnica. Esta concretização detectará e protegerá contra sobretensões/sobrecorrentes de linha para neutro, linha para terra e neutro para terra.

[0051] Observando a Fig. 7, semelhante ao sistema 200 descrito acima em relação à Fig. 6, o sistema 300 de supressão de EMP gerado pela detonação de arma nuclear é mostrado conectado ao sistema elétrico trifásico típico, como descrito anteriormente com em relação à Fig. 2.

[0052] O sistema 300 compreende pluralidade de derivações 302, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310 e 312 conectados entre várias combinações de linhas de energia (e terra e neutro) de maneira semelhante à descrita acima para sistema monofásico. Como também descrito anteriormente, cada derivação compreende pluralidade de dispositivos de derivação, que incluem varistores de óxido de metal (MOVs), tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e suas combinações, com cada derivação incluindo dispositivo de derivação e/ou combinação de dispositivos de derivação com tensões e tempos de reação variáveis, configurados e que operam para reagir a um ou mais dos componentes E1, E2 e E3 do pulso EMP.

[0053] De maneira substancialmente similar ao sistema 300 descrito acima, os limiares e a configuração do componente podem ser modificados para suportar a proteção de fonte de alimentação trifásica US 277/480. O sistema pareceria idêntico ao sistema 300 acima, mas teria limites de sobretensão e sobrecorrente que suportariam tensões mais altas do que as tensões operacionais 277/480, em oposição às tensões operacionais 120/208 descritas no sistema 300 acima. Esta concretização modificada do sistema 300 detectará e protegerá contra sobretensões/sobrecorrentes linha a linha, linha a neutro, linha a terra e neutro a terra.

[0054] De maneira substancialmente similar ao sistema 300 descrito acima, os limiares e a configuração do componente podem ser modificados para suportar a proteção de fonte elétrica trifásica comum da União Europeia de 400 volts em 50 Hz. O sistema pareceria idêntico ao sistema 300 acima, mas teria limites de sobretensão e sobrecorrente que suportariam as tensões mais altas das tensões operacionais 240/400 em oposição às tensões operacionais 120/208 descritas no sistema 300 acima. Esta concretização modificada do sistema 300 detectará e protegerá contra sobretensões/sobrecorrentes linha a linha, linha a neutro, linha a terra e neutro a terra.

[0055] Da mesma forma, cada derivação compreende combinações de MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e/ou outros componentes de derivação que operam para derivar cada um dos pulsos dos componentes E1, E2 e E3 e reagir à cronologia dos pulsos. como estabelecido nas FIGS. 3 a 5. Mais preferencialmente, a configuração de MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e/ou outros componentes de derivação têm classificações e características que permitem reagir e derivar sobretensões de acordo com a especificação militar MIL-STD-188- 125-1.

[0056] Em concretização exemplar, os componentes do sistema 300 (isto é, os MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e/ou outros componentes de derivação) e quaisquer outros circuitos e fiação associados são montados sobre placa de circuito impresso e encerrados em carcaça para montagem na proximidade da caixa de disjuntores, em que as linhas elétricas da rede elétrica entram na casa ou edifício, tal como ilustrado na Fig. 9. Noutras concretizações, o sistema 300 e os circuitos e fiação associados são encerrados em material de encapsulamento, tal como resina epóxi.

[0057] Em uso, os sistemas exemplares 200 e 300, como descrito há pouco, operam para suprimir pulso EMP (que compreenda pulsos dos componentes E1, E2 e E3) como a seguir. Dentro de menos de um nanossegundo de detecção da sobretensão que exceda o primeiro limiar predeterminado E1 em qualquer da pluralidade de linhas de energia, derivam a sobretensão para o neutro ou terra para diminuir a magnitude do nível de tensão para abaixo do segundo limiar predeterminado E1 pelo uso de um ou mais MOVs, um ou mais tubos de descarga de gás ou outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização ou suas combinações. Simultaneamente com a detecção e derivação do componente E1 de duração rápida do pulso, detectar o componente E2 de duração intermediária do pulso que esteja acima do primeiro limiar predeterminado E2 e, em menos de um segundo, derivar a segunda sobretensão pelo uso de combinação de MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e/ou outros componentes de derivação para abaixo do segundo nível limiar predeterminado de E2. Simultaneamente, o sistema detecta o componente E3 de longa duração do pulso acima do primeiro nível de limiar predeterminado E3 e, em cerca de um segundo, evita a terceira sobretensão pelo uso de combinação de dispositivos MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e/ou outros componentes de derivação para o segundo nível predeterminado de limiar de E3.

[0058] Em concretização exemplar, os MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e/ou outros componentes de derivação usados para detectar e derivar os componentes E1, E2 e E3, respectivamente, são separados, em outras concretizações exemplares. MOVs, tubos de descarga de gás e/ou outros componentes de derivação usados para detectar e derivar os componentes E1, E2 e E3 têm pelo menos algo em comum com um ou mais MOVs, tubos de descarga de gás e outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e/ou outros componentes de derivação que sejam utilizados na detecção e derivação de um ou mais de componentes de eventos E1, E2 e E3.

[0059] Em outra concretização, se o potencial elétrico na atmosfera for alto o suficiente para fazer com que a fiação da malha receba sobretensão alta o suficiente para causar arco, o sistema e o método descrito acima pode incluir a tecnologia de centelhador de alta tensão que opera para desviar a condição de sobretensão e ser aterrado de maneira não destrutiva. Nesse caso, a tecnologia de centelhador seria instalada em intervalo projetado para garantir que a condição de sobretensão seja desviada para a terra de maneira não destrutiva.

[0060] Em uso, o sistema e o método para suprimir surtos eletromagnéticos no sistema elétrico induzidos por pulso podem ser usados para proteger a rede elétrica e os componentes da rede (por exemplo, transformadores, subestações, fiação, isoladores e hardware associado). Inicialmente, os dispositivos de derivação descritos aqui podem ser posicionados e instalados no lado da origem da energia de cada fusível, cada dispositivo de derivação inclusive varistores de óxido metálico ("MOVs"), tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização). Ao detectar sobretensão ou sobrecorrente acima do nível predeterminado, o sistema opera para desviar a condição de sobretensão ou sobrecorrente através do fusível (ou seja, disparar o disjuntor, queimar o fusível ou aterrar a corrente) . Consequentemente, o transformador ou subestação é isolado da malha, e isso também o isola da “antena” (ou seja, fiação da malha), desativando a capacidade de a corrente elétrica potencial passar pelo transformador ou subestação, o acúmulo de calor dentro o transformador ou subestação é eliminado, eliminando ou reduzindo qualquer dano ao transformador ou subestações.

[0061] Os vários locais nos quais os conjuntos de derivação podem ser instalados para proteger os sistemas elétricos, conforme descrito neste documento, são melhor compreendidos com referência ao diagrama de blocos mostrado na Fig. 10. A eletricidade pode ser gerada na estação de geração de energia 400, como em usina elétrica, nuclear, hidrelétrica ou similar. Em seguida, a eletricidade gerada pode ser transferida através de linhas de transmissão de energia de longa distância 402, como as longas e pesadas linhas que se estendem sobre os picos das montanhas, do Canadá aos Estados Unidos e similares. A eletricidade é transferida em tensões muito altas e com alta eficiência. Os dispositivos de derivação descritos neste documento podem ser instalados a montante das respectivas linhas de transmissão de energia 402, a fim de isolá-las dos pulsos eletromagnéticos e isso é conhecido como Proteção 404 do Estágio 1. Em seguida, a tensão da eletricidade transferida pode ser reduzida nas respectivas subestações 403, onde a eletricidade transferida pode ser dividida e desviada para áreas regionais e a instalação dos dispositivos de derivação da presente invenção a montante dessas subestações 403 é referida como Proteção 405 do Estágio 2.

[0062] Em seguida, a eletricidade pode ser direcionada através da rede elétrica local, tal como através de linhas de eletricidade vistas entre os polos de energia 406 do município, ou seja, da cidade. A instalação da presente invenção nesse nível é denominada Proteção 407 do Estágio 3. Finalmente, a voltagem é novamente reduzida e entregue via o transformador à instalação 408, tal como instalação residencial ou comercial, do cliente. Os dispositivos de derivação descritos acima podem ser instalados a montante do respectivo medidor ou caixa de alimentação adjacente ou dentro da residência ou prédio e essa proteção é conhecida como Proteção 409 do estágio 4.

[0063] Consequentemente, pode-se observar que a instalação do sistema e dispositivos descritos acima dos respectivos fusíveis em cada transformador ou subestação da estação de energia inicial a jusante para cada usuário final, todos os transformadores e subestações usados para compor a malha elétrica geral podem ser isolados da fiação que compõem a malha. Em outras palavras, a utilização do sistema descrito acima em todas as residências, empresas ou instalações que usam eletricidade resultará na proteção desses locais contra surtos prejudiciais e incapacitantes (ou seja, os picos E1, E2 e E3) e quaisquer surtos subsequentes gerados a partir da fiação de alimentação para a instalação do usuário final e de dentro da instalação do usuário final.

[0064] Portanto, pode-se observar que o sistema e o método da presente invenção são adequados para suprimir surtos elétricos e sobretensões induzidas pela detonação de arma nuclear e os multipulso complexos E1, E2 e E3 gerados por essa detonação. Será percebido que o sistema e método descritos acima e recitados nas reivindicações abaixo são funcionais de maneira substancialmente semelhante para derivar os pulsos eletromagnéticos induzidos por uma tempestade solar. Por exemplo, a ejeção de massa coronal é uma erupção solar de plasma superquente que expele partículas carregadas pelo sistema solar e pode induzir correntes na rede elétrica, superaquecer os transformadores e causar falhas em massa na rede elétrica.

[0065] Além disso, o sistema e o método para suprimir surtos de sistema elétrico induzidos por pulso eletromagnético podem ser usados para proteger os sistemas de rádio contra sobretensão/sobrecorrente induzidas na antena e na fiação do sistema de rádio de maneira substancialmente similar à descrita anteriormente . Mais especificamente, essa aplicação é instalada em linha com o sinal de envio de rádio e derivará a sobretensão/sobrecorrente acima do limite predeterminado acima da configuração normal da fonte de alimentação do sistema de rádio. Este sistema é aplicável a todas as comunicações de radiofrequência, antenas e cabos coaxiais, a sistemas de rádio de alta frequência (HF), muito-alta frequência (VHF) e ultra-alta frequência (UHF).

[0066] Da mesma forma, o sistema e o método para suprimir surtos de sistema elétrico induzido por pulso eletromagnético descritos acima podem ser usados para proteger os sistemas de dados, Ethernet, RS-485, RS-422, RS- 232 e sistemas de controle de baixa tensão. Para ser claro, as referências a "sistema elétrico" nas reivindicações subsequentes podem se referir a sistemas elétricos configurados nos Estados Unidos, Europa, forças armadas e relacionados a sinais de rádio, computação, transferência de dados e similares. Além disso, o presente sistema e método pode ser usado para proteger sistemas elétricos a CC, ou seja, sistemas que incluam baterias. Em todos os casos, os conjuntos de derivação são instalados a montante do sistema elétrico a ser protegido dos pulsos eletromagnéticos descritos acima.

[0067] Muitos arranjos e configurações diferentes do sistema descrito e representado, bem como componentes e recursos não mostrados, são possíveis sem se afastar do escopo das reivindicações abaixo. Do mesmo modo, variações na ordem dos passos do método descrito, bem como diferentes combinações de etapas, estão dentro do âmbito da presente invenção. Concretizações da tecnologia foram descritas com a intenção de ser ilustrativas e não restritivas. Concretizações alternativas se tornarão aparentes para os leitores desta divulgação depois e por causa da leitura. Meios alternativos de implementação do acima mencionado podem ser concluídos sem se afastar do escopo das reivindicações abaixo. A identificação de estruturas como sendo configuradas para desempenhar função específica nesta divulgação e nas reivindicações abaixo pretende incluir estruturas e arranjos ou projetos deles que estejam dentro do escopo desta revelação e facilmente identificáveis por especialista na técnica e que podem executar a função específica de maneira semelhante. Certas características e subconjuntos são úteis e podem ser empregados sem referência a outros recursos e subconjuntos e são contemplados dentro do escopo das reivindicações.

[0068] O objeto de concretizações selecionadas da invenção é descrito neste pedido de patente com especificidade para atender aos requisitos estatutários. Mas a descrição em si não se destina a limitar necessariamente o escopo das reivindicações. Em vez disso, o objeto reivindicado pode ser incorporado de outras maneiras para incluir diferentes componentes, etapas ou suas combinações semelhantes às descritas neste documento, em conjunto com outras tecnologias presentes ou futuras. Os termos não devem ser interpretados como implicando qualquer ordem específica entre duas ou entre várias etapas reveladas neste pedido de patente, a menos, e exceto quando, a ordem de etapas individuais for explicitamente descrita.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para suprimir sobretensão elétrica induzida por pulso eletromagnético ("EMP") gerado por detonação de arma nuclear, caracterizado por compreender: detecção de primeira sobretensão induzida em sistema elétrico por pulso de componente El que exceda o primeiro limiar predeterminado de E1; derivação, dentro de menos de cerca de um nanossegundo após a detecção, da referida primeira sobretensão para diminuir o nível da referida primeira sobretensão para o segundo limiar predeterminado de E1 pela utilização do primeiro conjunto de derivação que inclui MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e suas combinações; detecção de segunda sobretensão induzida em sistema elétrico por pulso de componente E2 que exceda o primeiro limiar predeterminado de E2; derivação da dita segunda sobretensão para diminuir o nível da dita segunda sobretensão para o segundo limiar predeterminado de E2 pela utilização de segundo conjunto de derivação que inclui MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânica, elétrica e por ionização e suas combinações; detecção de terceira sobretensão induzida em sistema elétrico por pulso de componente E3 que exceda o primeiro limiar predeterminado de E3; derivação da dita terceira sobretensão para diminuir o nível da dita terceira sobretensão para o segundo nível de limiar predeterminado de E3 pela utilização de terceiro conjunto de derivação que inclui MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânica, elétrica e por ionização e suas combinações.

2. Método para suprimir sobretensão elétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: também compreender a derivação da primeira, segunda e terceira sobretensões, respectivamente, com degradação mínima para o primeiro, segundo e terceiro conjuntos de derivação, respectivamente.

3. Método para suprimir sobretensão elétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: também compreender a derivação da primeira, segunda e terceira sobretensões, respectivamente, em conformidade com a especificação militar MIL-STD- 188-125-1.

4. Método para suprimir sobretensão elétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: também compreender a montagem dos respectivos conjuntos de derivação em carcaça operável para montagem próxima à caixa de disjuntor.

5. Método para suprimir sobretensão elétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: cada um dos referidos primeiro, segundo e terceiro conjuntos de derivação incluir pluralidade de dispositivos de derivação extraídos do grupo que inclui MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e suas combinações.

6. Método para suprimir sobretensão elétrica, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por: os referidos primeiro, segundo e terceiro conjuntos de derivação terem, respectivamente, tensões e tempos de reação diversos e serem operáveis para reagir, respectivamente, a um dos ditos pulsos dos componentes E1, E2 e E3.

7. Método para suprimir sobretensão elétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: também compreender conexão de rede de distribuição de energia externa à caixa de energia residencial, em que o referido sistema elétrico seja sistema elétrico monofásico com primeira e segunda linhas de energia, cada uma transportando 120 volts em relação à linha neutra, as ditas primeira e segunda linhas de energia serem eletricamente conectadas a montante à rede elétrica e a jusante à residência.

8. Método para suprimir sobretensão elétrica, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por: a dita rede elétrica externa de distribuição de energia incluir transformador; a dita caixa de energia residencial incluir disjuntor operável para interromper sobrecorrente de eletricidade.

9. Método para suprimir sobretensão elétrica, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por: o dito sistema elétrico incluir fio terra na comunicação elétrica com o dito disjuntor e operável como caminho de terra para a dita sobrecorrente.

10. Método para suprimir sobretensão elétrica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: também compreender a conexão de rede externa de distribuição de energia à caixa de energia comercial, em que o dito sistema elétrico seja sistema elétrico trifásico com primeira, segunda e terceira linhas de energia, cada uma transportando 120 volts em relação à linha neutra, as ditas primeira e segunda linhas de energia serem eletricamente conectadas a montante à rede elétrica e a jusante à residência.

11. Método para suprimir sobretensão elétrica, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por: a dita rede elétrica externa de distribuição de energia incluir transformador; a dita caixa de energia comercial incluir disjuntor operável para cortar sobrecorrente de eletricidade.

12. Método para suprimir sobretensão elétrica, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por: o dito sistema elétrico incluir fio terra na comunicação elétrica com o dito disjuntor e operável como caminho de terra para a dita sobrecorrente.

13. Sistema de supressão de sobretensão para suprimir sobretensão elétrica induzida por pulso eletromagnético natural ("EMP"), caracterizado por: compreender primeiro conjunto de derivação que inclui MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e suas combinações que sejam operáveis para detectar a primeira sobretensão induzida em sistema elétrico por pulso de componente El que exceda o primeiro limiar predeterminado de E1; em que o dito primeiro dispositivo de derivação seja operável para desviar a dita primeira sobretensão para diminuir o nível da dita primeira sobretensão para o segundo limiar predeterminado de E1 dentro de menos de cerca de um nanossegundo após a detecção da dita primeira sobretensão; segundo conjunto de derivação que inclui MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e suas combinações que sejam operáveis para detectar a segunda sobretensão induzida em sistema elétrico por pulso de componente E2 que exceda o primeiro limiar predeterminado de E2; em que o dito segundo dispositivo de derivação seja operável para desviar a dita segunda sobretensão para diminuir o nível da dita segunda sobretensão para o segundo limiar predeterminado de E2; terceiro conjunto de derivação que inclui MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e suas combinações que sejam operáveis para detectar a terceira sobretensão induzida em sistema elétrico por pulso de componente E3 que exceda o primeiro limiar predeterminado de E3; em que o dito terceiro dispositivo de derivação seja operável para derivar a dita terceira sobretensão para diminuir o nível da dita terceira sobretensão para o segundo limiar predeterminado de E3.

14. Sistema de supressão de sobretensão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por: o dito segundo conjunto de derivação ser operável para derivar a dita segunda sobretensão em menos de cerca de um microssegundo após a detecção da dita terceira sobretensão; o dito terceiro conjunto de derivação ser operável para derivar a dita terceira sobretensão em menos de cerca de um segundo após a detecção da dita terceira sobretensão.

15. Sistema de supressão de sobretensão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por: o dito primeiro conjunto de derivação, o dito segundo conjunto de derivação e o dito terceiro conjunto de derivação serem operáveis para reagir no tempo dos pulsos dos componentes E1, E2 e E3, respectivamente, e serem operáveis simultaneamente.

16. Sistema de supressão de sobretensão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por: o dito primeiro conjunto de derivação, o dito segundo conjunto de derivação e o dito terceiro conjunto de derivação serem operáveis para derivar as ditas primeira, segunda e terceira sobretensões, respectivamente, com degradação mínima de qualquer outro conjunto de derivação .

17. Sistema de supressão de sobretensão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por: o dito primeiro conjunto de derivação, o dito segundo conjunto de derivação e o dito terceiro conjunto de derivação serem montados em carcaça operável para montagem nas proximidades da caixa de disjuntor.

18. Sistema de supressão de sobretensão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por: cada um dos ditos primeiro, segundo e terceiro conjuntos de derivação incluir pluralidade de dispositivos de derivação extraídos do grupo que inclui MOVs, tubos de descarga de gás, outros dispositivos de descarga mecânicos, elétricos e por ionização e suas combinações.

19. Sistema de supressão de sobretensão, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por: a dita pluralidade de dispositivos de derivação terem tensões e tempos de reação diversos, respectivamente, e serem operáveis para reagir a um dos referidos pulsos dos componentes E1, E2 e E3, respectivamente.

20. Sistema de supressão de sobretensão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por: os ditos primeiro, segundo e terceiro dispositivos de derivação serem operáveis para desviar os pulsos dos componentes E1, E2 e E3 de acordo com a especificação militar MIL-STD-188-125-1.

21. Sistema de supressão de sobretensão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por: o dito sistema elétrico ser sistema elétrico monofásico da União Europeia com uma única linha de energia que transporta 240 volts em relação à linha neutra, sendo a dita linha única de energia conectada eletricamente a montante na rede elétrica e a jusante na residência.

22. Sistema de supressão de sobretensão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por: o dito sistema elétrico ser sistema elétrico trifásico 277/480 com primeira, segunda e terceira linhas de energia, cada uma transportando 277 volts em relação à linha neutra, sendo as ditas linhas de energia conectadas eletricamente a montante na rede elétrica e a jusante na caixa de disjuntores no interior de edifício.

23. Sistema de supressão de sobretensão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por: o dito sistema elétrico ser sistema de rádio, os ditos primeiro, segundo e terceiro conjuntos de derivação montados a montante da antena e cabos coaxiais associados ao referido sistema de rádio.

24. Sistema de supressão de sobretensão, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por: o dito sistema elétrico ser sistema elétrico trifásico da União Europeia 240/400, com primeira, segunda e terceira linhas de energia, cada uma transportando 240 volts em relação à linha neutra, as referidas linhas de energia estarem conectadas eletricamente a montante na rede elétrica e a jusante na caixa de disjuntores no interior de edifício.