Você sabe o que são surtos elétricos?
- Portal AMJ Solar
- há 1 dia
- 7 min de leitura
Surtos elétricos: o que são, por que acontecem e como afetam seus equipamentos
Você já ouviu falar em surtos elétricos? Embora os sistemas elétricos estejam sujeitos a variações naturais de tensão e corrente, existe um tipo de oscilação que merece atenção especial: o surto elétrico. Ele é pouco percebido no dia a dia, mas pode causar danos sérios e imediatos aos equipamentos eletroeletrônicos, especialmente os mais sensíveis, como inversores fotovoltaicos.
De forma simples, um surto elétrico é uma sobretensão transitória, de curtíssima duração e alta energia, que aparece na rede devido a influências externas — como descargas atmosféricas — ou internas, como manobras de chaveamento e partidas de motores. Apesar de durar apenas alguns microssegundos, um surto pode liberar energia suficiente para provocar falhas instantâneas ou causar a degradação progressiva de componentes eletrônicos.
Principais características dos surtos elétricos
Duração extremamente curta: ocorre em microssegundos, muito mais rápido que as variações normais de tensão.
Alta energia: pode ultrapassar a capacidade de suportabilidade (Uw) dos equipamentos, atingindo níveis de quilovolts.
Diversas origens: descargas atmosféricas, chaveamento de cargas, manobras na rede elétrica e até a partida de motores industriais ou residenciais.
Múltiplos caminhos de propagação: podem se propagar pelos cabos (acoplamento condutivo), por campos magnéticos (indutivo), campos elétricos (capacitivo) ou por diferenças de potencial no solo (resistivo).
Por que os surtos são tão perigosos?
Justamente por serem imprevisíveis e terem energia elevada, os surtos representam uma ameaça silenciosa. Em poucos microssegundos, podem comprometer circuitos, reduzir a vida útil de equipamentos ou até causar danos irreversíveis. Por isso, é essencial contar com dispositivos de proteção contra surtos (DPS), capazes de interceptar, absorver e desviar essa energia de forma controlada.
Se você trabalha com energia solar, eletricidade ou deseja proteger sua instalação, compreender esse fenômeno é o primeiro passo para evitar prejuízos e garantir a segurança do sistema.
Surtos elétricos x Sobretensões temporárias: entenda a diferença
Muita gente confunde sobretensão temporária com surto elétrico, mas são fenômenos bem distintos — e cada um exige um tipo de proteção específico.
Sobretensão temporária: é o aumento da tensão por um período prolongado, que pode durar segundos ou até minutos. Geralmente está ligada a falhas na rede elétrica, defeitos em transformadores ou desequilíbrios no sistema.
Surto elétrico: é uma elevação de tensão extremamente rápida, que dura microssegundos, mas carrega energia suficiente para danificar ou destruir componentes eletrônicos sensíveis.
Por que isso importa no setor fotovoltaico?
Nos sistemas de energia solar, o risco é ainda maior. As características do sistema criam múltiplos pontos vulneráveis onde surtos elétricos podem se acoplar e percorrer o circuito. Os principais são:
Lado CC (corrente contínua): os cabos longos entre os módulos e o inversor funcionam como verdadeiras antenas, captando induções geradas por descargas atmosféricas próximas.
Lado CA (corrente alternada): a interface entre o inversor e a rede da concessionária está sujeita a surtos vindos de manobras de chaveamento e de descargas que ocorrem na própria rede.
Sistemas de comunicação e monitoramento: cabos de dados, como Ethernet, também são portas de entrada para surtos.
Esses fatores explicam por que normas nacionais e internacionais exigem o uso de dispositivos de proteção contra surtos (DPS) em sistemas fotovoltaicos. Essa proteção será tratada em profundidade nos próximos capítulos.
Um exemplo prático para visualizar o problema
Pense em uma residência com um sistema fotovoltaico instalado no telhado. Durante uma tempestade, um raio atinge o solo a poucos metros da casa. Mesmo sem acertar diretamente a estrutura, o campo eletromagnético gerado induz tensões nos cabos CC conectados aos módulos solares.
Em frações de microssegundo, um surto de milhares de volts viaja pelos cabos em direção ao inversor. Se não houver DPS, toda essa energia entra diretamente no equipamento, supera sua capacidade de suportabilidade (Uw) e causa a queima imediata de componentes internos. O resultado? Inversor queimado, sistema parado e prejuízo financeiro imediato.
Principais origens dos surtos em sistemas fotovoltaicos
Sistemas fotovoltaicos são especialmente suscetíveis a surtos elétricos por vários motivos:
Estão instalados em locais expostos, como telhados, terrenos abertos e usinas a céu aberto.
Utilizam cabos longos, que favorecem o acoplamento de induções.
Possuem inversores eletrônicos com baixa suportabilidade a sobretensões.
Compreender essas origens é fundamental para aplicar as proteções corretas e evitar danos — tema que seguiremos detalhando nos próximos capítulos.
Descargas atmosféricas diretas: o maior risco para sistemas fotovoltaicos
Quando um raio atinge diretamente a estrutura de um sistema fotovoltaico — seja um módulo, trilho metálico ou qualquer parte condutiva — ocorre o tipo mais perigoso de surto elétrico. A corrente de descarga, que pode chegar a dezenas de quiloampères, é parcialmente conduzida para a instalação elétrica, gerando sobretensões transitórias extremamente destrutivas.
Mesmo equipamentos localizados a vários metros do ponto de impacto podem ser danificados instantaneamente.
A norma NBR 5419 recomenda, para esses casos, a instalação de um SPDA (Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas), que direciona a energia do raio para o solo, reduzindo significativamente o risco estrutural. No entanto, mesmo com um SPDA bem projetado, surtos residuais ainda podem se acoplar aos cabos elétricos, o que torna indispensável o uso de DPS (Dispositivos de Proteção contra Surtos) no sistema fotovoltaico.
Descargas atmosféricas indiretas: o perigo invisível que mais afeta os inversores
As descargas indiretas são aquelas que atingem o solo, edificações vizinhas ou estruturas próximas ao sistema — sem tocá-lo diretamente. Mas o impacto é quase tão perigoso quanto.
O campo eletromagnético gerado pela descarga é capaz de induzir tensões de milhares de volts nos cabos do arranjo fotovoltaico. Os cabos de corrente contínua (CC), geralmente longos e instalados em paralelo, atuam como verdadeiras antenas naturais, captando essa energia e conduzindo-a até o inversor.
Esse tipo de surto é responsável por boa parte das queimas de inversores registradas no setor — mesmo em locais onde “nunca caiu um raio no telhado”.
Surtos por chaveamento: a ameaça silenciosa dentro e fora da instalação
Nem todos os surtos vêm do clima. Muitos são gerados por operações de manobra, tanto dentro quanto fora da instalação. Entre os principais causadores, estão:
Internos à instalação:
chaveamento de cargas;
abertura ou fechamento de disjuntores;
partida de motores e compressores.
Externos — rede da concessionária:
chaveamento de linhas;
atuação de religadores automáticos;
variações transitórias durante manobras da rede.
Embora esses surtos geralmente tenham menor energia do que os provocados por descargas atmosféricas, seu efeito acumulativo é extremamente prejudicial. A repetição constante desse tipo de evento acelera a degradação dos componentes eletrônicos do inversor, reduzindo sua vida útil e aumentando o risco de falha total.
Inversores fotovoltaicos: o ponto mais vulnerável do sistema
O inversor é o “cérebro” da usina solar, responsável por transformar a energia em corrente contínua (CC) dos módulos em corrente alternada (CA). Mas também é o componente mais sensível aos surtos elétricos.
Principais razões:
A eletrônica do inversor suporta apenas milijoules, enquanto uma descarga atmosférica pode liberar milhões de joules.
Ensaios laboratoriais mostram que inversores sem proteção podem falhar após 1 a 7 surtos.
Com o uso de DPS externos, os mesmos modelos resistiram a mais de 100 impulsos, mantendo o funcionamento.
Ou seja: sem proteção adequada, o inversor é sempre a primeira vítima de surtos vindos de descargas próximas ou manobras da rede.
Módulos fotovoltaicos também sofrem com surtos
Apesar de menos comentado, o módulo solar também é afetado por sobretensões transitórias. Os danos mais comuns são:
formação de hot spots;
queima ou degradação dos diodos de bypass;
perda progressiva da capacidade de geração.
Em muitos casos, o módulo não queima imediatamente, mas sofre degradação acelerada, reduzindo sua vida útil real.
Comunicação e monitoramento: outro ponto crítico
Cabo de dados sem proteção é porta aberta para surtos. Interfaces como Ethernet e RS-485 conectadas a inversores, controladores e sistemas de supervisão podem sofrer danos com sobretensões induzidas.
O impacto prático?
perda do monitoramento remoto;
falhas em sistemas SCADA;
dificuldade para detectar problemas em usinas e reduzir o desempenho operacional.
Impactos econômicos e operacionais dos surtos elétricos
Os danos causados por surtos elétricos em sistemas fotovoltaicos vão muito além da troca de equipamentos. Eles afetam diretamente a performance, os custos e até o retorno do investimento. Entre os principais impactos estão:
Paradas de geração: cada hora sem produção reduz o retorno financeiro do sistema;
Aumento nos custos de manutenção: deslocamento de técnicos, diagnósticos e reparos elevam o custo operacional;
Garantias limitadas: muitos fabricantes não cobrem danos provocados por surtos, deixando o prejuízo para o proprietário do sistema.
Resumo dos principais impactos
Os efeitos dos surtos elétricos podem ser agrupados em três frentes:
Técnica: falhas ou degradação de inversores, módulos, cabeamentos e sistemas de monitoramento;
Econômica: custos extras com manutenção, substituição de equipamentos e perda de geração;
Segurança: risco de incêndio e acidentes causados por falhas elétricas.
Principais fontes de consulta
ABNT NBR 5410:2004 – Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004.
ABNT NBR 5419:2015 – Proteção contra descargas atmosféricas (Partes 1 a 4). Rio de Janeiro: ABNT, 2015.
ABNT NBR 16690:2019 – Instalações elétricas de arranjos fotovoltaicos – Requisitos de projeto. Rio de Janeiro: ABNT, 2019.
ABNT NBR IEC 61643-11:2022 – Dispositivos de proteção contra surtos de baixa tensão – Dispositivos de proteção contra surtos conectados aos sistemas de baixa tensão - Requisitos e métodos de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT, 2022.
IEC 61643-11:2020 – Low-voltage surge protective devices - Part 12: Surge protective devices connected to low-voltage power systems - Selection and application principles. IEC 2020.
ABNT NBR IEC 61643-31:2022 – Dispositivos de proteção contra surtos de baixa tensão – DPS para utilização específica em corrente contínua – Requisitos e métodos de ensaio para instalações fotovoltaicas. Rio de Janeiro: ABNT, 2022.
ABNT NBR IEC 61643-32:2022 – Dispositivos de proteção contra surtos de baixa tensão – DPS conectado no lado corrente contínua das instalações fotovoltaicas – Princípios de seleção e aplicação. Rio de Janeiro: ABNT, 2022.
GO Cavalcanti et al ., "ANÁLISE DE DESEMPENHO DE INVERSORES SOLARES SOB SURTOS INDUZIDOS POR RAIOS", ICLP 2024; 37ª Conferência Internacional sobre Proteção contra Raios , Dresden, Alemanha, 2024, pp. 442-448. URL:
TEIXEIRA, Renato J.; GOMES, Thiago F.; BOREL Júnior, Paulo R. A ilusão: Proteção interna contra surtos elétricos em inversores fotovoltaicos. Revista FOTOVOLT, Editora Aranda, p. 44-51, Ano 8, n. 57, maio 2023.
TEIXEIRA, Renato J.; GOMES, Thiago F.; BOREL Júnior, Paulo R. O risco da interação dos raios com os sistemas de geração fotovoltaicos. RBS Magazine, 2023.
CLAMPER. Guia de Aplicação Fotovoltaico: Proteção contra surtos elétricos em sistemas fotovoltaicos. Lagoa Santa: CLAMPER, 2020.
CLAMPER. E a tal da proteção interna? Proteção contra surtos elétricos em sistemas fotovoltaicos. Cartilha técnica, 2025.
Comentários