Sistemas de Proteção Contra Descargas Atmosféricas SPDA

1 Sistemas de Prote o Contra Descargas Atmosf ricasSPDAProf. Marcos Ferg tzMAIO/2019 NBR 5419-3:2015 Danos F sicos a Estrutura e Perigos VidaEsta parte da NBR5419 se aplica a: Projeto,instala o,inspe oemanuten odeSPDA paraestruturassemlimitesdealtura; Estabelecimentodemedidasparaprote ocontrales esaseresvivoscausadaspelastens esdepassoetoqueprovenientesdasdescargasa tmosf :sistemacomcapta oedescidasposicionadasdetalformaqueocami nhodacorrentededescargan oisoladodaestrutura:sistemacomcapta odasestruturasdeconcretoarmadoser consideradaeletricamentecont nuasepelomenos50%dasinterliga oentrebarrasverticaispode-seutilizarsold a,aramerecozido,cintasougrampos,desdeque hajatraspassem nimode20vezesodi rmicosedeexplos onopontodeimpacto,ounoscondutorespercorr idospelacorrentededescarga,puderemcausar danos estruturaouseuconte oconsideradoscomponentesnaturaisoselemen toscomoarmadurasdea odoconcreto,vigamentosmet licosdasestruturas,telhasmet licas, oserutilizadoscomocomponentesdoSPDA.

2 Desdequecumpramcomosrequisitosdanorma(es pessurae/ouse otransversal).Componentes met licos da estrutura a ser protegida que n o forem definitivos estrutura ou que n o cumpram com os requisitos da norma (dimens es), devem ficar dentro do volume de prote o ou incorporados complementarmente ao do SPDAA efici nciadecadaclassedeSPDA classe do SPDA requerido deve ser selecionada com base na avalia o de riscoTelhado Met licoCabo EsticadoFranklinFonte: : NBR5419/05-Subsistema de Capta oO Subsistema de Capta o pode ser constitu do por um, ou uma combina o, dos seguintes elementos:a)Hastes/mastros.

3 B)Condutores suspensos;c)Condutores em malha;d)Elementos oreconhecequaisquerrecursosartificiaisde stinadosaaumentaroraiodeprote odoscaptoresouinibiraocorr nciadedescargasatmosf individuais devem estar interconectados ao n vel da cobertura para assegurar a divis o de corrente em pelo menos dois o posicionamento do subsistema captor deve-se utilizar um, ou mais, dos seguintes m todos: M todo do ngulo de prote o (Franklin); M todo da esfera rolante (Eletrogeom trico); M todo das malhas (Faraday).Om tododo ngulodeprote o adequadoparaedifica escomformatosimplesetemalimita odealturadoscaptoressegundoafiguraabaixo :Oscomponentesdosubsistemainstaladosnaes truturadevemserposicionadosnoscantossali entes,pontasexpostasenasbeiradas,especia lmentenon H superior ao valor do fim de cada curva se aplica apenas malha ou esfera a altura do captor acima do plano de refer ncia da rea a ser H<2m o ngulo de prote o n o se m todo da esfera rolante e o das malhas pode ser aplicado qualquer do SPDARaio da Esfera Rolante R (m)M x.

4 Afastamento dos condutores da malha (m)I205x5II3010x10 III4515x15IV6020x20 Atabelaabaixoindicaosvaloresdoraiodaesfe rarolanteeotamanhodamalhaparacadaclassed eprote o:Volume de Prote o-M todo do ngulo de Prote o ngulo de Prote o ( )Volume de Prote o por Cabo SuspensoVista Lateral6m 3m18m4m 4m 4m ngulo de Prote o ( )H= 27m40 Rp=17,5mRp=22,7m62,8 12m12mVista SuperiorH= 9mProjeto de SPDA Predial Edifica es Simples ngulo de Prote o ( )Conforme visto no exemplo anterior, o gr fico fornecido pela norma n o possibilita muita precis o em sua leitura.

5 Mesmo assim, com alguma imprecis o, apresenta-se, abaixo, uma tabela com valores discretos para a altura (H) , o ngulo de prote o ( ) e o raio de Prote o (Rp).H(m)234567891015202530354044 ( )77,27572,37068,666,464,362,861,454,348, 642,137,13227,123,6Rp(m)8,811,21313,715, 31616,617,518,420,922,722,722,721,920,51 9,2 Analisando a tabela, observa-se que o Raio de Prote o, para Classe III, tem um valor m nimo em 8,8m e um valor m ximo de 22, o Industrial Classe de Prote o IIIH(m)234567891015202530354044 ( )77,27572,37068,666,464,362,861,454,348, 642,137,13227,123,6Rp(m)

6 8,811,21313,715,31616,617,518,420,922,72 2,722,721,920,519,21 Captor2 Captores4 Captores6 CaptoresPara Classe III n o h solu o poss velCaptorInterliga o entre CaptoresProte o de BordaSolu o para 6 captores H=7,0m, =66,4 e Rp=16,0m:-6 mastros de 7,0m-5 cabos na largura da edifica o-4 cabos no comprimento da edifica oProte o de borda edifica es com altura >10m e posicionada a at 0,5m da borda-M todo das MalhasLargura (a)Comprimento (b)Fonte: ,Ncl quantidade de cabos na largura da malhaNcc quantidade de cabos no comprimento da malhaClasse do SPDAM x.

7 Afastamento dos condutores da malha (m)I5x5II10x10 III15x15IV20x20-Aplica o do M todos das Malhas Telhados horizontais e inclinados sem curvatura; Prote o de superf cies laterais planas;-Requisitos pala instala o da malha protetora: Oscondutoresdevemserinstalados:naperifer iadacoberturadaestrutura(prote odeborda);nassali nciasdacobertura;e,nacumeeiradotelhado,s eodecliveexceder1/10(umdedesn velpor10decomprimento).OBS.:sendoodecliv emaiorque1/10,emvezdemalha,podemserutili zadoscondutoresemparalelo(nosentidododec live),desdequeadist nciaentrecondutoresn oexcedaalargurademalhaexigida.

8 Asdimens esdamalhan opodemexcederoslimitestabeladospelanorma ; Osubsistemacaptordeveestarconectadoa,nom nimo,2pontosdistintosdosubsistemadedesci das; Instala esmet licasquen opossamassumircondi odeelementocaptordevemestardentrodovolum eprotegidopelosubsistemacaptor; Oscondutoresdamalhadevemseguirocaminhoma iscurtoeretil neoposs de prote o de estrutura com 12 m de altura e classe de prote o III10m x 15m-Projeto de Capta o por MalhaClasse III 15mx15m (m ximo)Emvirtudelargura(40m)ecomprimento(7 5m)daedifica oserem,respectivamente,m ltiplosde10e15,seadotar : =4010+1=5 =7515+1=6 Aquantidadedecabosemcadadimens odamalha,ser : de Edifica o com Capta o em Malha-M todo da Esfera Rolante (Eletrogeom trico)Fonte.

9 NBR5419/15 Classe do SPDARaio da Esfera Rolante R (m)I20II30 III45IV60O comprimento R mostrado na Figura , representa a dist ncia entre o ponto de partida do l der ascendente e a extremidade do l der descendente, o par metro utilizado para o projeto do posicionamento dos captores no modelo eletrogeom trico, sendo que se pode calcular essa dist ncia atrav s do valor de crista m ximo do primeiro raio negativo, em quilo amperes (kA).d = k x IpEsta equa o foi elaborada pelo GT-33 da CIGR Confer ncia Internacional de Grandes Redes El tricas de Alta Tens o.

10 A ABNT NBR 5419 utiliza:k = 10 e p = 0,65, ent o:R = 10 x Im x0,65A equa o demonstra que a dist ncia de atra o fun o da intensidade deIm x, de forma que durante a aproxima o do l der descendente, a parte da estrutura ou o elemento que se encontrar com a dist ncia menor que o raio tem a maior probabilidade de sofrer o impacto do do Subsistema Captor pelo M todo da Esfera Rolante-Altura da Edifica o 60m-Altura da Edifica o > 60mDescargas laterais com probabilidade desprez velAumentodaprobabilidadededescargaslate rais,comanormaindicando20%dotopodaedific a tododaesferarolanteseaplicaapenasparaapa rtesuperiordaestruturaO adequado posicionamento do subsistema captor ocorre se algum ponto da estrutura a proteger entrar em contato com a esfera, a qual deve ser rolada no topo e ao redor da estrutura em todas as dire es poss todo da Esfera Rolante Aplicada a Edifica es AltasFonte: Termot cnica Ind.