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SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS
SPDA | Para-Raios
Método Gaiola de Faraday consiste em instalar um sistema de captores formado por condutores horizontais interligados em forma de malha, formando uma rede modular de condutores envolvendo todos os lados do volume a proteger (cobertura e fachadas), criando assim uma espécie de "gaiola".
O QUE É SPDA E PARA QUE SERVE?
O SPDA, popularmente conhecido como "Para-raios", é um sistema essencial para a segurança de edificações, projetado para proteger contra os efeitos perigosos das descargas atmosféricas (raios). Composto por três subsistemas interconectados—Captação, Descidas e Aterramento—o SPDA atua para minimizar riscos e garantir a integridade estrutural de sua construção.
Como Funciona o SPDA?
O SPDA é projetado para captar e direcionar a energia de uma descarga atmosférica para o solo de forma segura. Isso evita danos à estrutura da edificação e protege tanto as instalações elétricas quanto as pessoas presentes no local.
Benefícios e Normas de Segurança
A instalação do SPDA oferece benefícios econômicos ao reduzir o risco de danos significativos. Para garantir sua eficácia, o dimensionamento do sistema deve ser feito com base em uma análise de gerenciamento de risco conforme a norma ABNT NBR 5419-2. Esta norma estabelece diretrizes comprovadas para a proteção contra descargas atmosféricas, dividindo as medidas em dois grupos:
- Medidas de Proteção à Vida: Reduzem danos físicos e riscos à vida dentro da edificação, conforme detalhado na ABNT NBR 5419-3.
- Medidas de Proteção aos Sistemas Elétricos e Eletrônicos: Previnem falhas em sistemas elétricos e eletrônicos, conforme especificado na ABNT NBR 5419-4.
Garantia de Segurança
O SPDA é crucial para minimizar riscos de incêndios, explosões, lesões e choques elétricos causados por descargas atmosféricas. Com um sistema de proteção adequado, você assegura a proteção das pessoas e a integridade da edificação.
Invista na segurança de sua estrutura e garanta a tranquilidade de todos ao seu redor com um SPDA devidamente instalado e dimensionado conforme as normas vigentes.
Conforme definição da Norma NBR 5419:2015 o sistema de captação é o conjunto do SPDA externo que utiliza elementos metálicos dispostos em qualquer direção, que são projetados e posicionados para interceptar as descargas atmosféricas.
Esses subsistemas podem ser compostos por qualquer combinação dos seguintes elementos:
- Hastes (incluindo mastros).
- Condutores suspensos.
- Condutores em malha.
Para projeção desses sistemas de captação é preciso ser realizado um projeto escolhendo os seguintes métodos para sua elaboração:
- Método do ângulo de proteção.
- Método da esfera rolante.
- Método das malhas.
MÉTODO DO ÂNGULO DE PROTEÇÃO
Também conhecido como captores Franklin o método de ângulo de proteção conforme indicado pela norma ABNT NBR 5419:2015-3, é adequado para edificações de formato simples, mais está sujeito aos limites de altura dos captores. Esse método consiste na criação de um volume de proteção formando um cone circular onde a vértice está no eixo do mastro.
É importante lembra que salientar que o captor Franklin não deve ser confundido com o método de ângulo de proteção. O captor do tipo Franklin pode ser utilizado na aplicação dos demais métodos.
MÉTODO ESFERA ROLANTE
Esse método também utiliza os captores como forma de captação porem deve ser projetado como uma forma de esfera fictícia rolando ao redor e no topo da estrutura em todas as direções possíveis. O adequado posicionamento do subsistema de captação na aplicação deste método ocorre se nenhum ponto da estrutura a ser protegida entrar em contato com essas esferas.
MÉTODO DAS MALHAS
Também conhecido como gaiola de Faraday. Esse é o método mais utilizado nos sistemas de captação. Este consiste na formação de uma malha condutora normalmente feita com cabo de cobre nú ou fita de alumínio instalados no topo da estrutura. Para elaboração dessa malha é preciso deve ser observar a tabela 2 da Norma NBR 5419:2015-3. Com a classe do SPDA definida é possível saber qual o mesh correto para ser utilizado de acordo com o nível de proteção a ser aplicado.
Conforme norma ABNT NBR 5419: 2015-3 O método das malhas é apropriado para telhados horizontais e inclinados sem curvatura. O método das malhas é apropriado para proteger superfícies laterais planas contra descargas atmosféricas laterais. Se o declive do telhado exceder 1/10, condutores paralelos, em vez de em malha, podem ser usados, adotando a distância entre os condutores não maior que a largura de malha exigida.
Conforme definição da Norma NBR 5419:2015 o sistema de descida é o conjunto do SPDA externo responsável para conduzir a corrente de descarga atmosférica desde o subsistema de captação até o escoamento no subsistema de aterramento (malha de aterramento). Essas descidas devem ser espaçadas conforme nível de proteção determinado no gerenciamento de risco da planta (NBR 5419: 2015-2) e tabela 4.
Um condutor de descida deve ser instalado, preferencialmente, em cada canto saliente da estrutura, além dos demais condutores impostos pela distância de segurança calculada.
Esses condutores de descidas caso a parede não seja de material combustível podem ser instalados na superfície ou dentro da parede, essa podem ser construídas de diversos materiais como: Cabo de cobre nú, fita de alumínio, cabo de aço ou até mesmo a própria estrutura da edificação, disque cada um desses materiais seja dimensionado conforme espessura mínima determinada pela norma ABNT NBR5419:2015.
Conforme definição da Norma NBR 5419:2015 o sistema de aterramento é o conjunto do SPDA externo responsável a conduzir e dispensar a corrente de descarga atmosférica na terra:
Conforme norma NBR 5419: 2015 – 3 Quando se tratar da dispersão da corrente da descarga atmosférica (comportamento em alta frequência) para a terra, o método mais importante de minimizar qualquer sobretensão potencialmente perigosa é estudar e aprimorar a geometria e as dimensões do subsistema de aterramento. Deve-se obter a menor resistência de aterramento possível, compatível com o arranjo do eletrodo, a topologia e a resistividade do solo no local.
Sob o ponto de vista da proteção contra descargas atmosféricas, uma única infraestrutura de aterramento integrada é preferível e adequada para todos os propósitos, ou seja, o eletrodo deve ser comum e atender à proteção contra descargas atmosféricas, sistemas de energia elétrica e sinal (telecomunicações, TV a cabo, dados etc.).
O sistema de aterramento deve ser conectado de acordo com os seguintes requisitos:
Para subsistemas de aterramento, na impossibilidade do aproveitamento das armaduras das fundações,
o arranjo a ser utilizado consiste em condutor em anel, externo à estrutura a ser protegida, em contato com o solo por pelo menos 80 % do seu comprimento total, ou elemento condutor interligando as armaduras descontínuas da fundação (sapatas). Estes eletrodos de aterramento podem também ser do tipo malha de aterramento. Devem ser consideradas medidas preventivas para evitar eventuais situações que envolvam tensões superficiais perigosas.
Embora 20 % do eletrodo convencional possa não estar em contato direto com o solo, a continuidade elétrica do anel deve ser garantida ao longo de todo o seu comprimento.
O eletrodo de aterramento em anel deve ser enterrado na profundidade de no mínimo 0,5 m e ficar posicionado à distância aproximada de 1 m ao redor das paredes externas.
Eletrodos de aterramento devem ser instalados de tal maneira a permitir sua inspeção durante a construção.
A profundidade de enterramento e o tipo de eletrodos de aterramento devem ser constituídos
de forma a minimizar os efeitos da corrosão e dos efeitos causados pelo ressecamento do solo e assim estabilizar a qualidade e a efetividade do conjunto.
No caso da impossibilidade técnica da construção do anel externo à edificação, este pode ser instalado internamente. Para isto, devem ser tomadas medidas visando minimizar os riscos causados por tensões superficiais.
As armaduras de aço interconectadas nas fundações de concreto, ou outras estruturas metálicas subterrâneas disponíveis, podem ser utilizadas como eletrodos de aterramento, desde que sua continuidade elétrica seja garantida. Os métodos para garantir essa continuidade são idênticos aos utilizados para os condutores de descida. Quando as armaduras do concreto das vigas de fundação (baldrame) são utilizadas como eletrodo de aterramento, devem ser tomados cuidados especiais nas interconexões para prevenir rachaduras do concreto.