ESTUDO DOS SISTEMAS DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS (SPDA)

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MONTES CLAROS[pic 1][pic 2]

CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

5º PERÍODO- PROFESSOR: JOÃO CARNEIRO NETTO

ELETROTÉCNICA GERAL E INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS

ESTUDO DOS SISTEMAS DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS (SPDA)

Acadêmicos:

Jefferson Freitas de Pardim

Leandro Amaral Batista

Márcia Stéfhany Ribeiro Oliveira

Pâmila Késia Barroso Rodrigues

Montes Claros - MG

Setembro 2017

RESUMO

Este artigo apresenta o entendimento de vários conceitos da composição de um sistema de proteção de descargas atmosféricas, tais como: as técnicas de SPDA, tipos de sistemas, métodos de dimensionamentos e aplicações. O objetivo principal é apresentar a metodologia do sistema de proteção de descargas atmosféricas baseada na norma vigente NBR 5419/2005.

Palavras - chave: Proteção, NBR5419, Descarga atmosférica.

ABSTRACT

This work presents the understanding of several concepts of the composition of a system of protection of atmospheric discharges such as: SPDA techniques, types of systems, sizing methods and applications. The main objective is to present the methodology of the system of protection of atmospheric discharges based on the current norm NBR 5419/2005.

Keywords: Protection, NBR5419, Atmospheric Discharge.

1. INTRODUÇÃO

Descarga atmosférica é definida na NBR 5419 como uma descarga elétrica de origem atmosférica entre uma nuvem e a terra ou entre nuvens, consistindo em um ou mais impulsos de vários quiloampères. Contra as perigosas descargas atmosféricas foram desenvolvidos muitos aparelhos, sendo o para-raio o mais conhecido, o qual permitiu maior proteção contra as descargas atmosféricas. Atualmente, a instalação dos Sistemas de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA) é uma exigência do Corpo de Bombeiros, regulamentada pela ABNT segundo a Norma NBR 5419/2005, e tem como objetivo evitar ou minimizar o impacto dos efeitos das descargas atmosféricas, que podem ocasionar diversos danos.

Nada em termos práticos é capaz de impedir a "queda" de uma descarga em determinada localidade. Não existe "atração" a longas distâncias, sendo os sistemas prioritariamente receptores. Desse modo, as soluções em nível internacional aplicadas buscam tão somente minimizar os efeitos destruidores a partir da colocação de pontos preferenciais de captação e condução segura da descarga para o solo.

O Brasil é um dos países de maior incidência de descargas atmosféricas, devido à localização próxima à linha do equador e algumas outras particularidades físicas e climatológicas.

        

2. DESENVOLVIMENTO

2.1. Incidência de descargas atmosféricas no Brasil

De acordo com o site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), 57 milhões de raios são registrados por ano no Brasil, sendo a maior incidência no Norte e no Centro-Oeste, mas ao se considerar a densidade, isto é, proporcionalmente ao território, os estados do Sul ficam à frente.

O Grupo de Eletricidade Atmosférica (ELAT) do INPE realizou o levantamento das mortes por raios que ocorreram em 2014 no Brasil. Os números se referem às informações fornecidas pela imprensa, Defesa Civil e Ministério da Saúde. Houve 98 mortes no país – uma a menos do que em 2013. Desta vez, os estados que apresentaram mais vítimas fatais foram São Paulo (17 mortes), Maranhão (16), Piauí (7), Amazonas e Pará (com seis mortes cada um). As principais circunstâncias de morte permanecem as mesmas de outros anos: 27% das vítimas estavam em atividades agropecuárias quando foram atingidas pelos raios e 20% estavam dentro de casa. Entre todas as vítimas, 56% viviam na zona rural (INPE, 2015).

Além do prejuízo incalculável pela perda de vidas, as descargas atmosféricas ainda causam muitos prejuízos materiais. Milhões de reais são gastos todos os anos com reparos a linhas de transmissão, subestações, sistemas de distribuição, telefonia e telecomunicações, indústrias e propriedades privadas.

2.2. Verificação da necessidade ou não do uso do SPDA

A verificação da necessidade de um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas é dada por um cálculo probabilístico descrito na norma ABNT NBR 5419/2005. Este cálculo leva em consideração os fatores seguintes:

• Densidade de descargas atmosféricas para a Terra;
• Número de dias de trovoadas por ano, para a área em questão;
• Área de exposição equivalente da edificação;
• Características do imóvel (tipo de construção, localização, tipo de uso).

2.3. Mapa Isocerâunico

O Índice Cerâunico é o número de dias de trovoada, em uma determinada localidade por ano. Em um mapa, as linhas (curvas) que ligam os pontos (localidades) que tem o mesmo índice cerâunico formam o mapa isocerâunico.

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2.4. Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA)

        Os sistemas de proteção contra descargas atmosféricas protegem as edificações, equipamentos, instalações elétricas e de telecomunicações, tendo a finalidade de reduzir os danos impostos às estruturas, os impactos dos desligamentos e manutenções corretivas. Esse sistema tem por função a proteção, captando e direcionando a corrente elétrica proveniente da “queda” de descargas atmosféricas para sistemas de aterramento.

A primeira função é neutralizar não só o poder de atração das pontas, mas também o crescimento do gradiente de potencial elétrico entre o solo e as nuvens, por meio do permanente escoamento de cargas elétricas para a terra.

A segunda função é dar como opção à descarga elétrica um caminho preferencial, de baixa impedância, o que resulta na redução dos riscos decorrentes da sua incidência.

No Brasil a Norma ABNT NBR 5419/2005, Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas, fixa as condições de projeto, instalação e manutenção de sistemas SPDA, para proteger as edificações e estruturas contra a incidência direta das descargas atmosféricas. A proteção se aplica também contra a incidência direta das mesmas sobre os equipamentos e pessoas que se encontrem no interior destas edificações e estruturas ou no interior da proteção imposta pelo SPDA instalado.