Desde os primórdios da eletricidade o fenômeno de descarga atmosférica vem sendo estudado. Estes estudos levaram a algumas conclusões.
Em uma descrição simples o raio é um curto-circuito entre a nuvem e a terra. É um fenômeno da natureza imprevisível e aleatório que acontece quando a energia acumulada em uma nuvem atinge um valor crítico e rompe a rigidez dielétrica do ar.
A instalação de um Pára-Raios - tecnicamente chamado de Proteção Contra Descarga Atmosférica (SPDA) é a prevenção mais adequada para proteger uma edificação e as pessoas que estejam em seu interior.
Para garantir a segurança e eficiência do sistema, o projeto deve ser elaborado sempre seguindo as prescrições da Norma NBR 5419 da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).
Esclarecendo algumas dúvidas que acabaram se tornando crenças populares ao longo dos anos.
1. Um raio não cai duas vezes no mesmo lugar.Isto não é verdade, pois é provado que um raio pode cair várias vezes no mesmo lugar.
2. O Pára-Raios do meu vizinho, protege a minha casa?
O sistema de proteção contra descargas atmosféricas instalado no prédio do seu vizinho, foi projetado para proteger a edificação do seu vizinho, portando a sua está desprotegida.
3. O Pára-Raios atrai os raios para minha edificação?
Errado, o sistema de proteção contra descarga atmosférica serve para conduzir a energia gerada por um raio à terra, por um caminho seguro.
4. O Pára-Raios protege meus equipamentos eletrônicos?
Não, ele não protege os equipamentos eletrônicos. Os equipamentos eletrônicos devem ser protegidos por sistema de aterramento e outros dispositivos que tenham esta função.
5. Devo separar o Pára-Raios dos outros aterramentos?
Não, todos os sistemas de aterramentos, seja de telefonia, de equipamentos eletrônicos, informática, SPDA, tubulações, etc., devem possuir uma ligação equipotencial.
Para a realização de um bom projeto de SPDA é importante:
- Os condutores de descidas e anéis intermediários podem ser fixados diretamente na fachada das edificações ou por baixo do reboco.
- Os condutores de descida devem ser distribuídos ao longo do perímetro da edificação, de acordo com o nível de proteção, com preferência para as quinas principais.
- Em edificações acima de 20m de altura, os condutores das descidas e dos anéis intermediários horizontais deverão ter a mesma seção "bitola" dos condutores de captação, devido à presença de descargas laterais.
- Para minimizar os danos estéticos nas fachadas e no nível dos terraços, podem ser usados condutores chatos de cobre.
- A malha de aterramento deverá ser com cabo de cobre nu #50mm² a 0,5m de profundidade no solo, interligando todas as descidas.
- Os eletrodos de aterramento tipo “Copperweld” deverão ser de alta camada (254 mΩ) não sendo permitidos os eletrodos de baixa camada.
- As conexões enterradas deverão ser preferencialmente com solda exotérmica, porém se forem usados conectores de aperto, deverá ser instalada uma caixa de inspeção de solo para proteção e manutenção do conector.
- Todas as ferragens deverão ser galvanizadas a fogo, sendo portanto proibida a galvanização eletrolítica.
- As equalizações de potenciais deverão ser no mínimo executadas no nível do solo e a cada 20m de altura, onde deverão ser interligadas todas as malhas de aterramento, bem como todas as prumadas metálicas da edificação e a própria estrutura da edificação.
Notas: As tubulações de gás com proteção catódica não poderão ser vinculadas diretamente. Neste caso deverá ser instalado um DPS Dispositivo de Proteção contra Surtos tipo centelhador.
Recomenda-se que todos os furos realizados na instalação do SPDA sejam bem vedados para evitar infiltrações no futuro. Recomenda-se o uso de porcas, arruelas e parafusos em aço inox e buchas de nylon para aumentar a vida útil do SPDA.
Como definir o SPDA adequado
No projeto de captores para um SPDA, podemos usar os seguintes métodos:- Ângulo de proteção (Método Franklin).
- Esfera rolante ou fictícia (Modelo Eletrogeométrico).
- Condutores em malha de gaiola (Método Faraday).
Vejamos como empregá-los:
O Projeto de um SPDA adequado de acordo com a norma técnica ABNT - NBR 5419, passa pelas seguintes etapas:1 - Para seleção do nível de proteção, devemos selecionar na tabela abaixo qual o nível de proteção exigido para a edificação que queremos proteger.
Nota: Algumas instalações exigem atenção especial quanto ao seu conteúdo, principalmente instalações com materiais potencialmente inflamáveis (microfibras suspensas e pó de grãos) pois a elevação de temperatura no telhado ou centelhamento entre estruturas pode desencadear um incêndio, com conseqüências desastrosas.
Subsistemas de um Sistema de Proteção contra Descarga Atmosférica existente em um prédio:
1 - Subsistema de Captação (por cima)Condutor por cima da platibanda percorrendo todas as periferias dos diferentes níveis horizontais.
2 - Subsistema de Captação (na lateral)
Condutor na lateral externa da platibanda percorrendo todas as periferias horizontais.
3 - Subsistema de Descida
Condutores verticais dispostos preferencialmente nas quinas da edificação e distribuídos pelo perímetro da edificação obedecendo o espaçamento especificado na tabela 2.
4 - Subsistema de Anéis Intermediários Horizontais (captação lateral)
Condutores horizontais, com seção mínima de 35mm², instalados a cada 20m de altura, percorrendo a periferia externa da edificação e interligando as descidas.
5 - Subsistema de Malha de Aterramento
Cabo de cobre nu, com seção mínima de 50mm², circundando a periferia do prédio, distando aproximadamente 1m da edificação, enterrado a 0,5m de profundidade e conectado no mínimo a uma haste “Copperweld” de alta camada para cada descida. Esta conexão deverá ser de preferência com solda exotérmica.
6 - Subsistema de Equalização de Potencial
Interligação de todas as malhas de aterramento e massas metálicas ao Terminal de Aterramento Principal (TAP) ou Ligação Equipotencial Principal (LEP) usando preferencialmente uma caixa de equalização. Esta equalização de potencial deverá ser realizada no subsolo, e a cada 20m de altura para prédios residenciais, coincidir com os anéis intermediários ou a cada andar para prédios comerciais / industriais.
SPDA Pelo Método de de Gaiola de Faraday em Prédios
SPDA em outras Aplicações
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