SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS - SISTEMA FARADAY

SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS – SISTEMA FARADAY

1 INTRODUÇÃO

Um bom Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas (SPCDA) deve captar a descarga que atingiria um volume de proteção, conduzi-la em segurança pela edificação e dissipá-la na terra. A descarga conduzida e dissipada com segurança significa a proteção dos ocupantes e da edificação em que o SPCDA está instalado.

Como as descargas atmosféricas podem apresentar diferentes características ou peculiaridades, nenhum SPCDA garante 100% de eficácia na proteção, muito embora esse índice possa chegar próximo de 98% no nível de proteção.

É importante lembrar também que a proteção de computadores, controladores, telefonia e equipamentos eletrônicos em geral não é responsabilidade SPCDA. Para isso, deve ser contratado um projeto de proteção adicional com supressores de surto para cada um dos equipamentos, pois a condução da descarga pela edificação produz uma forte interferência eletromagnética.

O maior problema para os equipamentos é a consequência das Descargas Atmosféricas nas imediações que podem induzir elevados surtos nas linhas de energia de alta e baixa tensão assim como em linhas telefônicas (troncos e ramais) e linhas de comunicação de dados. Essa indução na elevação dos surtos provoca um aumento da intensidade de corrente de uma forma quase que instantânea ocasionando desde paralisações temporárias até a queima total.

2 OBJETIVO

Este trabalho tem por objetivo apresentar um SPCDA pelo método Faraday. Esse tipo de SPCDA possui características que lhe confere o maior potencial de eficiência entre os sistemas citados nas normas regulamentadoras da ABNT e CBMSC.

Para exemplificar a aplicação desse tipo de SPCDA, nesse trabalho será utilizada uma edificação que abrigará uma central de painéis elétricos e um sistema de automação de uma Estação de Tratamento de Água, localizado na cidade de Tubarão-SC. Esse tipo de instalação requer um elevado nível de proteção para garantir o funcionamento ininterrupto dos equipamentos abrigados na edificação.

3 REFERENCIAL TEÓRICO E NORMAS TÉCNICAS

Na esfera federal, a norma NBR 5.419 – Proteção de Estruturas Contra Descargas Atmosféricas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é a responsável por regulamentar todos os aspectos que envolvem o dimensionamento, instalação e manutenção de um SPDA.

No estado de Santa Catarina, a Instrução Normativa nº 010 - Sistema De Protecao Contra Descargas Atmosfericas – SPCDA do Corpo de Bombeiros Militar de Santa Catarina, estabelece e padroniza os critérios de concepção, dimensionamento e padrão mínimo de apresentação de projetos de segurança contra incêndios do Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas – SPCDA.

4 REVISÃO CONCEITUAL - GAIOLA DE FARADAY

MÉTODO DA GAIOLA DE FARADAY - consistem no lançamento de cabos horizontais sobre a cobertura da edificação, modulados de acordo com o nível de proteção. Este sistema funciona como uma blindagem eletrostática, tentando evitar que o raio consiga perfurar a blindagem e atinja a edificação e também reduzindo os campos elétricos dentro dela.

4.1 Componentes do sistema de proteção contra descargas atmosféricas

4.1.1 Captores

Têm a função de receber os raios, reduzindo ao máximo a probabilidade da estrutura ser atingida diretamente por eles. Deve ter a capacidade térmica e mecânica suficiente para suportar o calor gerado no ponto de impacto, bem como os esforços eletromecânicos resultantes. A corrosão pelos agentes atmosféricos também deve ser levada em conta no seu dimensionamento.

4.1.2 Condutores de Descidas

Tem a função de conduzir a corrente do raio recebida pelos captores até o aterramento, reduzindo ao mínimo a probabilidade de descargas laterais e indução de corrente em condutores próximos.

4.1.3 Anel de equipotencialização

A NBR 5.419 prevê que devem ser instalados anéis de equipotencialização ao redor de uma edificação, dependendo de sua altura.

O primeiro anel que está previsto pela norma é o que interliga todas as descidas e hastes de aterramento que estão ao redor da edificação a proteger. O anel deve ser feito por um cabo de cobre nu enterrado a aproximadamente 0,5 metro de profundidade. Na impossibilidade de realizar esse anel, um outro deve ser previsto a uma altura não maior do que 4 metros acima do nível do solo.

Para interceptar as descargas laterais e dividir a corrente da descarga entre as diversas descidas, a norma também prevê um anel de equipotencialização a cada 20 metros de altura, contando a partir do nível do solo. Este anel pode ser embutido no reboco da edificação, mas é de fundamental importância que ele esteja na face exterior da mesma.

4.1.4 Cabo de proteção de borda

É recomendável que nas arestas superiores da edificação a proteger sejam instalados cabos de proteção de borda. Este cabo deve circular ao redor de toda a edificação interligando captores (caso estejam previstos) e o maior número de descidas possível.

A função deste cabo de proteção de borda é atuar como captor quanto anel de equipontecialização, dividindo a corrente da descarga no maior número de descidas possível. Considerando o cabo de proteção de borda como um captor, temos que sua secção mínima, segundo NBR 5.419.

4.1.5 Ligações equipotenciais

A ligação equipotencial principal é o nome dado a barra condutora que interliga os diversos elementos da edificação, como: condutores de descidas, aço das estruturas de concreto armado, condutor terra de proteção, blindagens, trilhos de elevadores, anel de equipotencialização, condutor neutro, canos metálicos, bandejas metálicas, eletros e malhas de aterramento.

4.1.6 Aterramento

O aterramento é responsável por dissipar a corrente da descarga atmosférica no solo. Para fazer isso de forma segura ele deve oferecer o mínimo de resistência possível e se espalhar de forma homogênea, evitando assim diferenças