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SPDA Sistema de Proteo Contra Descargas Atmosfricas

CONSIDERAES INICIAIS:

A fim de se evitar falsas expectativas sobre o sistema de proteo, gostaramos de fazer osseguintes esclarecimentos:

A descarga eltrica atmosfrica (raio) um fenmeno da natureza absolutamente imprevisvele aleatrio, tanto em relao suas caractersticas eltricas (intensidade de corrente, tempo dedurao, etc.), como aos efeitos destruidores decorrentes de sua incidncia sobre asedificaes.

Nada em termos prticos pode ser feito para se impedir a "queda" de uma descarga emdeterminada regio. No existe "atrao" a longa distncia, sendo os sistemas prioritariamentereceptores. Assim sendo, as solues internacionalmente aplicadas buscam to somenteminimizar os efeitos destruidores a partir da colocao de pontos preferenciais de captao econduo segura da descarga para a terra.

Somente os projetos elaborados com base em disposies destas normas podem asseguraruma instalao dita eficiente e confivel. Entretanto, esta eficincia nunca atingir os 100 %estando, mesmo estas instalaes, sujeitas a falhas de proteo. As mais comuns so adestruio de pequenos trechos do revestimento das fachadas de edifcios ou de quinas daedificao ou ainda de trechos de telhados.

Os sistemas implantados de acordo com a norma, visam a proteo da estrutura dasedificaes contra as descargas que a atinjam de forma direta.

No funo do sistema de pra raios proteger equipamentos eletro eletrnicos (comando deelevadores, interfones, portes eletrnicos, centrais telefnicas, subestaes, etc.), poismesmo uma descarga captada e conduzida a terra com segurana, produz forte interfernciaeletromagntica, capaz de danificar estes equipamentos. Para sua proteo, dever ser

contratado um projeto adicional, especfico para instalao de supressores de surto individual(protetores de linha).

de fundamental importncia que aps a instalao haja uma manuteno peridica anual afim de se garantir a confiabilidade do sistema. tambm recomendada uma vistoria preventivaaps reformas que possam alterar o sistema e toda vez que a edificao for atingida por umadescarga direta.

SISTEMAS EXISTENTES:

Atualmente existem trs mtodos de dimensionamento:1) Mtodo Franklin, porm comlimitaes em funo da altura e do Nvel de proteo (ver tabela).2) Mtodo Gaiola deFaraday ou Malha.3) Mtodo da Esfera Rolante, Eletrogeomtrico ou Esfera Fictcia.O mtodo

Franklin, devido as suas limitaes impostas pela normapassa a ser cada vez menos usadoem edifcios sendo ideal para edificaes de pequeno porte.O mtodo da esfera Rolante omais recente dos trs acima mencionados e consiste em fazer rolar uma esfera, por toda aedificao. Esta esfera ter um raio definido em funo do Nvel de Proteo.Os locais onde aesfera tocar a edificao so os locais mais expostos a descargas. Resumindo, poderemosdizer que os locais onde a esfera tocar, o raio tambm pode tocar, devendo estes seremprotegidos por elementos metlicos (captores Franklim ou condutores metlicos).

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ELEMENTOS QUE COMPEM UM SISTEMA DE PROTEO

CAPTAO:

Tem como funo receber as descargas que incidam sobre o topo da edificao e distribu-laspelas descidas.

composta por elementos metlicos, normalmente mastros ou condutores metlicosdevidamente dimensionados.Ao projetar a captao o primeiro passo consiste em distribuircondutores metlicos pela periferia da edificao, com fechamentos de acordo com a tabela,distribuindo as descidas tambm de acordo com a tabela . Dever ser dada preferncia para asquinas da edificao.0 uso de mastros com captores Franklin em prdios altos, visam aproteo localizada de antenas e outra estruturas existentes no topo da edificao devendo oprdio ser protegido pelos cabos que compem a malha da Gaiola de Faraday.As edificaescom altura superior a 10 metros, devero possuir no subsistema de captao, um condutor

perifrico em forma de anel, contornando toda a cobertura e afastado no mximo a 0,5m daborda.

DESCIDAS:

Recebem as correntes distribudas pela captao encaminhando-as rapidamente para o solo.Para edificaes com altura superior a 20 metros tem tambm a funo de receber descargaslaterais, assumindo neste caso a funo de captao devendo os condutores serdimensionados como tal.No nvel do solo as descidas devero ser interligadas com cabo decobre nu # 50 mm2.As descidas devero ser distribudas ao longo do permetro do prdio, deacordo com o nvel de proteo (tabela1) com preferncia para os cantos. Este espaamentodever ser mdio e sempre arredondado para cima. Caso o clculo do nmero de descidas dcomo resultado um nmero menor que 2, devero ser instaladas mesmo assim, pelo menos 2

descidas para qualquer tipo de edificao. Postes metlicos no necessitam de descidas,podendo ter a sua estrutura aproveitada como descida natural.Nos casos onde for impossvel aexecuo do anel de aterramento inferior dentro de valetas, dever ser feito um anel deequalizaco a at 4 metros acima do nvel do solo.Caso sejam utilizados cabos comocondutores de descida, estes no podero ter emendas (exceto a emenda no ponto demedio), nem mesmo com solda exotrmica. Evite utilizar descidas com fita de cobre,alumnio ou ao, pois estes possuem normalmente 3 metros, o que acarretaria excessivospontos de emendas podendo causar problemas quanto passagem da corrente eltrica.

ANIS DE CINTAMENTO:

Os anis de cintamento assumem duas importantes funes:A primeira equalizar ospotenciais das descidas minimizando assim o campo eltrico dentro da edificao.

A segunda receber descargas laterais e distribu-las pelas descidas. Neste caso tambmdevero ser dimensionadas como captao.Sua instalao dever ser executado a cada 20metros de altura interligando todas as descidas.

ATERRAMENTO:

Recebe as correntes eltricas das descidas e as dissipam no solo.Tem tambm a funo deequalizar os potenciais das descidas e os potenciais no solo, devendo haver preocupao comlocais de freqncia de pessoas.0 valor mximo da resistncia de aterramento de 10 ohms,recomendado, porm, em locas onde o solo apresente alta resistividade, podero ser aceitos

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www.halten.com.br21-3095-6006valores maiores, desde que sejam feitos arranjos que minimizem os potenciais de passo, e queos procedimentos sejam tecnicamente justificados.Quanto a malha de aterramento, o modomais prtico, consiste em colocar uma haste deaterramento tipo "Copperweid" (alta camada =250u) em cada descida e cabo de cobre nu #50mm2 a 50 cm de profundidade, conectado shastes.

TABELA DE DIMENSIONAMENTO:

ngulo do Captor Franklin

Nvel deProteo

Raio

Espera(m)

at 20m

a

h21 a29m

a

h30 a44m

a

h45 a59m

a

h>60

----

MalhadaGaiola

Espaamentodas

Descidas

I 20 25 A A A B 5x10 10II 30 35 25 A A B 10x15 15

III 45 45 35 25 A B 10x15 20

IV 60 55 45 35 25 B 20x30 25

Unidades metros Graus Graus Graus Graus Graus metros Metros

A=Aplicar somente Gaiola de Faraday ou Esfera Rolante

B=Aplicar somente Gaiola de Faraday

h=Altura do captor

a =ngulo de proteo (franklin)

GENERALIDADES:

Todas as peas e acessrios de origem ferrosa, usados no SPDA, devero ser galvanizadas fogo ou banhadas com 254 micrmetros de cobre. Fica assim proibida a zincagem eletroltica.

Para efeito de projeto devemos seguir os parmetros indicados na normaparadimensionamento das bitolas dos condutores (tabela 2) e o nvel de proteo adequado paracada edificao (tabela 3), s assim chegar a um nvel satisfatrio de eficincia do SPDA(tabela 4), sendo que a NBR5419/01 no garante 100% de eficincia.

Todas estruturas metlicas, inclusive as antenas de TV que estiverem sobre a edificao soobrigadas a estarem interligadas ao sistema de pra-raios. Neste caso o cabo utilizado podeser de 16mm2.

Instalaes providas de Captores Radioativos (proibidos desde 1989) e instalaes executadasantes de 2000 devem ser revisados. Os captores radioativos devero ser recolhidos ao CNEN.

Lembramos que no caso de ocorrncia de algum sinistro ou acidente mais grave commorte, estando o sistema de proteo fora dos padres da norma, a seguradora pode

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www.halten.com.br21-3095-6006negar-se a cobrir os prejuzos, e o responsvel pela edificao responder civil ecriminalmente pelo ocorrido.

TABELA DAS BITOLAS DOS CONDUTORES (mm2):

NVEL DEPROTEO

MATERIAL Captaomm2

Descidasmm2

Aterramentomm2

EqualizaesAlta Correntemm2

EqualizaesBaixaCorrentemm2

Cobre 35 16 * 50 16 6

I a IV Alumnio 70 25 * --- 25 10

Ao 50 50 * 80 50 16

Para edificaes acima de 20 metros, dimensionar a bitola das descidas e anis decintamento, igual bitola de captao devida presena de descargas laterais.

Obs.: As bitolas acima se referem seo transversal dos condutores em mm.

TABELA PARA SELEO DO NVEL DE PROTEO :

TIPO DE EDIFICAO NVEL DE PROTEO

Edificaes com explosivos, inflamveis, industriais Qumicos,Nucleares, Laboratrios bioqumicos, Fbricas de munio e fogosde artifcio, Estaes de telecomunicaes, Usinas Eltricas,Indstrias com risco de incndio, Refinarias, etc.

NVEL I

Edifcios Comerciais, Bancos, Teatros, Museus, Locaisarqueolgicos, Hospitais, Prises, Casas de Repouso, Escolas,Igrejas, reas Esportivas.

NVEL II

Edifcios Residenciais, Industrias, Casas, Estabelecimentos

Agropecurios e Fazendas com estruturas em madeira. NVEL III

Galpes com sucata ou de contedo desprezvel, fazendas e/ouestabelecimentos agropecurios com estrutura em madeira.

NVEL IV

Obs.: No caso de edificaes muito perigosas (inflamveis, produtos txicos, explosivos, etc.)dever ser consultado um especialista para anlise do grau de periculosidade para avizinhana, determinar a rea de inalao de gases e at onde a ignio poder seriniciada,etc.

Nvel de Eficilncia do SPDA:

Nvel de Proteo Eficincia de Proteo

I 98%

II 95%

III 90%

IV 80%