Em um sistema de SPDA, temos 3(três) subsistemas, o subsistema de captação, de descida e de aterramento. Neste artigo vamos focar no subsistema de aterramento.
O sistema de aterramento tem como objetivo dispersar a corrente proveniente da descarga atmosférica para a terra a fim de minimizar qualquer sobretensão potencialmente perigosa.
Em todo projeto de subestação temos que prever o aterramento, geralmente utiliza-se para dimensionar a malha de aterramento, os métodos de medição de resistividade do solo e todos os parâmetros para o dimensionamento do aterramento conforme a norma NBR 15751 (Sistema de aterramento de subestações – Requisitos). Apesar do sistema de aterramento ter que respeitar a norma NBR 15751, aos olhos do SPDA ela deve complementarmente respeitar a NBR5419, ou seja, uma norma não anula a outra.
Com relação a norma NBR 5419-3, devemos ficar atentos em alguns pontos importante para garantir a efetividade do sistema. Primeiramente deve-se garantir a menor resistência de aterramento possível de acordo com o arranjo do eletrodo utilizado, a topologia e a resistividade do solo no local. É interessante assumir uma única estrutura de aterramento integrando todos os propósitos como o SPDA, sistemas de energia e sinal (telecomunicações, dados etc.), essa estratégia proporciona maior economia e facilidade durante a manutenção e instalação.
Para dimensionar o sistema podemos primeiramente considerar os eletrodos naturais, que são as armaduras de aço interconectadas nas fundações de concreto, ou outras estruturas metálicas subterrâneas disponíveis e parte integrante da edificação. Para utilizar esses eletrodos devemos garantir a continuidade elétrica, no caso de concreto protendido, os cabos de aço não podem ser utilizados como condutores para o sistema de aterramento.
Caso não seja possível utilizar aos eletrodos naturais da edificação, e não seja possível fazer uma malha de aterramento, deve ser feito um anel externo a estrutura, onde o condutor deverá estar em contato com o solo no mínimo 80% do seu comprimento total, ou ser constituído de elemento condutor interligado as armaduras descontínuas da fundação (sapatas). Deve ser previsto também medidas preventivas para mitigar tensões superficiais perigosas como tensão de passo e de toque.
O raio médio () da área que o eletrodo de aterramento abriga, não pode ser inferior a , para a configuração em anel ou interligado a fundação descontinuada. O valor de é representado no gráfico a seguir.
Caso haja necessidade de instalar eletrodos adicionais, estes devem ser instalados o mais próximo possível dos pontos de conexão com o subsistema de descida. Estes eletrodos adicionais devem ser implementados quando o valor de for maior que o valor conveniente de , estes deveram possuir comprimentos individuais de acordo com as seguintes equações:
Com relação a instalação dos condutores de aterramento, deverá ser enterrado em uma profundidade de 0,5m no mínimo, e ser posicionado a uma distância mínima de 1m ao redor da edificação a ser protegida. Caso não seja possível realizar a configuração em anel do aterramento, pode ser adotado a instalação do anel de aterramento internamente a edificação devendo ser previstos medidas que minimizem os riscos por tensões perigosas de superfície como tensão de passo e de toque.
Concluímos então que além das diretrizes da NBR 15751 que deve ser seguida durante o dimensionamento a subestação, temos que aplicar em conjunto a NBR 5419 para que possamos garantir todas as corretas aplicações do aterramento.
Referências Bibliográficas:
NBR 5419-3 – Proteção contra descargas atmosféricas Parte 3: Danos físicos a estrutura e perigos à vida
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