Segurança Elétrica da Estação

   A maioria de nós radioamadores nos preocupamos em adquirir o que existe de mais moderno em equipamentos e nos esquecemos de pequenos cuidados que devemos ter com a instalação elétrica que alimenta estes equipamentos, na maioria das vezes de custo elevado.

   O cuidado mais básico que devemos ter com relação a instalação elétrica em nossa estação, é a instalação de uma chave geral. Ela deve ser instalada em local visível e de fácil acesso, para que possa ser rapidamente acionada em caso de emergência. Você deve informar sua localização a todos os membros de sua família, para que qualquer um possa desligá-la em caso de necessidade ou esquecimento.

   Não é usual que nós radioamadores brasileiros consultemos algum tipo de handbook, antes de nos aventurarmos a fazer algum tipo de instalação em nossas estações, até pela falta deste tipo de literatura em nossa língua (o único título em português é o “Handbook do Radioamador, de Iwan T. Halasz), que nos força a procurar soluções (nem sempre testadas e aprovadas) na Internet, ou então tentar handbooks (em inglês).

   Depois de pesquisa muito, tentarei trazer até vocês pequenos cuidados que devemos ter com a instalação elétrica de nossa estação.

   Outro cuidado simples que devemos ter, é o aterramento do fio neutro da instalação elétrica de nossa residência.

   Na maioria das cidades brasileiras as residências são servidas por uma rede elétrica bifásica (2x115 volts), onde se utiliza as duas fases em aparelhos de consumo elevado (230 volts), e, ao mesmo tempo, uma fase e o neutro, para iluminação (115 volts). Como o fio neutro serve como referência para as duas fases, se ocorrer um acidente na rua e o fio neutro se romper, as fases poderão ter seu potencial alterado e acarretar a queima dos equipamentos ligados a ela. Por esse motivo, contrariando o que é dito pela maioria, o radioamador deve fazer questão de aterrar o fio neutro da rede elétrica, com um fio grosso. Para isso, basta bater no chão, barras de aterramento de aço cobreado (encontradas em qualquer casa de material elétrico) em local com solo de boa condutividade.

   Agora você irá me perguntar como se sabe se o aterramento esta bom. Simples, pegue uma lâmpada de 115Vx100W e ligue entre uma fase e a terra a ser testada. Se o aterramento estiver bom, a lâmpada irá se acender com o brilho normal, como se estivesse em qualquer ponto de iluminação da casa.

   Conseguindo uma terra que apresente a mesma luminosidade da lâmpada, e ligando esta ao fio neutro, a casa funcionará da mesma forma, e sem perigo, com ou sem o fio neutro da rua.

   Para radioamadores que moram em apartamentos, especialmente em andares superiores, e que não é permitido conduzir fios por fora do prédio, já é mais complicado. Nesse caso, cabe ao condomínio providenciar uma terra de baixa resistência para proteger os aparelhos dos moradores.

   Outra coisa que devemos ter em mente, é a proteção da estação contra raios. A proteção mais eficaz contra raios, é acostumar-se a ligar os cabos de antena aos equipamentos, as chaves de alimentação elétricas e demais conexões, somente quando o radioamador estiver operando a estação. Radioamadores mais cuidadosos até aterram as antenas quando estão fora de uso.

   Infelizmente em alguns casos como em repetidoras, não podemos desconectar as antenas em caso de tempestade. Por esse motivo, a proteção deve estar embutida sempre na estação. Existem antenas que por suas características, são mais seguras do que outras, e portanto, mais recomendáveis. Estas antenas têm o elemento irradiante aterrado nas baixas freqüências. Como exemplo destas antenas podemos citar a “Ringo”, e as colineares verticais com elementos em “J”. Nessas antenas, a descarga elétrica encontra caminho mais fácil para à terra através da própria antena.  

   Para aumentar a segurança dos equipamentos, pode ser ligada a linha de transmissão, um centelhador à gás, como o MFJ-270.

   A grande maioria das descargas que entram na estação do radioamador vêm, de raios que atingiram a rede de distribuição de energia elétrica. Os equipamentos transistorizados, que são alimentados por baterias flutuantes conjugadas com carregadores, são mais protegidas do que as que usam meramente fontes, desde que o pólo negativo da bateria esteja bem aterrado. Todavia, mesmo utilizando baterias, temos outros meios de proteção que podemos utilizar: Fusíveis tipo cartucho (infelizmente o disjuntor eletromagnético têm inércia grande demais para responder aos surtos rápidos) podem ser utilizados nos condutores não-aterrados da rede elétrica (nunca instale fusíveis no neutro da rede elétrica), além do aterramento do neutro como mencionado anteriormente.

   Há, porém, um meio para o radioamador proteger tanto sua estação, como também toda sua residência, contra pulsos na rede elétrica, que são de intensidade menor, porém muito mais freqüentes que a incidência direta de raios.

   O DPS (dispositivo de proteção contra surtos elétricos) ou para raios eletrônico como também é conhecido, é um dispositivo dotado internamente de um varistor, e que deve ser instalado logo na entrada da energia elétrica (preferencialmente junto ao medidor), inserido entre cada fase e uma boa terra, ou ao próprio neutro da rede. Caso ocorra um pulso de tensão na rede elétrica, o DPS irá desviá-lo para a terra (o que fará com que os disjuntores e fusíveis sejam acionados), protegendo nossa residência e todos os aparelhos ligados na rede elétrica.

   Cada vez que se ouve sobre os danos causados, em residências de radioamadores ou não, por descargas que penetram em equipamentos de todos os tipos, o radioamador deve se lembrar da tranqüilidade proporcionada pela proteção preventiva.

   Vamos falar agora da maior destruidora de equipamentos na estação de radioamador, a Fonte de Alimentação.

   A grande maioria dos equipamentos de radioamador hoje em dia é de estado sólido. E exceto os transceptores multímodo destinados exclusivamente para utilização na estação base, com fonte embutida, todos os outros equipamentos necessitam de fonte de alimentação externa entre 12 e 16 volts.

   Como na maioria das vezes, o radioamador adquire para sua estação base um transceptor portátil, mesmo que não pretenda utilizá-lo para fins móveis ou portáteis, devemos ter um cuidado maior com a fonte de alimentação.

   Os transceptores móveis ou portáteis não são projetados para suportar tensões superiores a 16 volts. Porém, por incrível que pareça, a maioria das fontes de alimentação reguladas produzidas, não tem proteção nenhuma contra excesso de tensão na saída. Elas tem proteção contra curto, como fusíveis na entrada do transformador e na saída da fonte, mas, via de regra, não tem proteção contra sobre-tensão, o que é muito mais perigoso para o transceptor do que um curto, para o qual ele já tem proteção embutida. Se houver um curto-circuito em qualquer um dos transistores de passagem do regulador, ou no comando desses transistores, e a tensão de saída da fonte será a mesma da entrada do regulador, ou seja, entre 20 e 30 volts. O suficiente para danificar o transceptor ligado a esta fonte. Para evitar este risco, alguns fabricantes sobredimensionam estes componentes, reduzindo o risco de falha. Mesmo assim para evitar qualquer problema que possa ocorrer, devemos instalar uma proteção que em caso de excesso de tensão, provoque um curto-circuito na saída da fonte, provocando a queima do fusível, ou acionamento do fold-back , que levará a corrente na saída a zero.

   Nos dias de hoje, devido a facilidade da construção e o baixo custo, virou moda adaptar as fontes de computador para serem usadas em transceptores. Eu mesmo já modifiquei uma para meu uso, mas aposentei a mesma por não achar confiável. E justamente por elas não terem sido projetadas com o objetivo de alimentar transceptores, é que a tornam muito mais perigosas do que a maioria das fontes reguladas. Se não acredita em mim, tente a sorte...

   Se sua fonte não tem proteção contra sobre-tensão, monte e instale o circuito abaixo e fique protegido.

   Outro risco que corremos na ligação de nossos transceptores, é a inversão de polaridade. Basta uma pequena distração ou falta de atenção, basta uma única vez para causar grandes danos ao equipamento. Com vistas a esse risco, numerosos equipamentos já saem de fábrica com proteção contra inversão de polaridade, porém, para os que não possuem essa proteção, podemos utilizar os circuitos abaixo:

  
   Para os equipamentos de consumo elevado, o circuito abaixo é a solução. O diodo deve ser dimensionado para suportar uma corrente superior à do fusível que ele tem a função de queimar.

  
   Caso você tenha assim como eu, vários equipamentos sendo operados ao mesmo tempo, ou tem uma fonte para cada equipamento (todas com o negativo interligado para menter o mesmo potencial), o que ocupa muito espaço na estação, ou você tem uma fonte monstro (para 50A ou mais) que além de caríssima também ocupa muito espaço. Resolvi o problema com uma solução simples, a estação é toda alimentada por uma bateria de 65Ah em um sistema de no-break, utilizando uma fonte regulada de 12A como carregador, conforme o circuito abaixo.

   
   Em condições normais o equipamento é alimentado pela fonte, que ao mesmo tempo carrega a bateria através do resistor que limita a corrente de carga em 4A. Caso a fonte se desligue ou o equipamento precise de mais corrente, a bateria fornece o que for necessário.

   Aproveitando que precisaria de uma caixa para instalar o circuito, incrementei uma caixa de distribuição com barramentos para ligar os cabos de alimentação dos equipamentos, um disjuntor térmico para proteção, uma chave geral, além de um conector tipo isqueiro de carro, e de tomadas para 6 e 9 volts/1 ampére, para ligação de outros equipamentos nesta voltagem.

   Mas se você não quer tudo isso, e se interessa apenas em substituir a sua fonte insegura por uma bateria, utilize o circuito abaixo:

   
   Com este circuito você pode operar seu equipamento ao mesmo tempo que a bateria é carregada, com toda segurança.

   Espero ter ajudado aos colegas radioamadores de todo o mundo, a ter uma estação mais segura para o operador e os equipamentos.

                              Bibliografia: The ARRL Antenna Book – ARRL

                                                 Handbook do Radioamador – Iwan T. Halasz