Em qualquer atividade que desempenhamos procuramos fazê-la com o máximo de eficiência e segurança, e na engenharia não é diferente, principalmente se tratando da segurança tanto das pessoas quanto dos equipamentos que são fundamentais para o pleno funcionamento dos sistemas seja de produção de uma indústria ou sistemas que influenciem diretamente na sociedade como o fornecimento de energia elétrica. Considerando essa proteção mencionada vamos focar no presente artigo na proteção contra um fenômeno inevitável da natureza, as descargas atmosféricas.
Não é novidade que as descargas atmosféricas tem um potencial de dano, tanto de pessoas quanto de componentes elétricos, considerável; e por este motivo devemos considerar na hora de construir qualquer edificação ou estrutura este dano em potencial e adotar medidas para mitiga-los podendo evitar tragédias relacionadas ao fenômeno em questão. Um meio eficaz de combater este risco é a adoção do SPDA (Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas).
O SPDA é um conjunto de medidas adotadas visando a proteção contra descargas atmosféricas, composto por 3 (três) subsistemas que são:
- Subsistema de captação;
- Subsistema de descida;
- Subsistema de aterramento.
Antes de qualquer ação devemos definir a classe de SPDA que será utilizada, essa classe é determinada de acordo com as características da estrutura que será protegida, cuja definição deverá ser feita conforme norma ABNT NBR 5419-1, e de acordo com a tabela 1 da norma ABNT NBR 5419-3 mostrada abaixo.
A definição da classe de SPDA a ser utilizada é fundamental para definir parâmetros importantes para a metodologia a ser implementada na elaboração e verificação da proteção, como o raio da esfera rolante e comprimento mínimo dos eletrodos de terra.
De acordo com o objeto protegido podemos adotar dois tipos de SPDA, o SPDA isolado e o SPDA não isolado.
O SPDA isolado é aquele que não tem seus componentes incorporado na estrutura, ou seja, é um sistema completamente separado fisicamente da edificação protegida. Este tipo de sistema é muito utilizado em usinas solares fotovoltaicas e como é uma proteção separada da edificação têm menos chances de danificar fisicamente o objeto protegido contra o impacto da descarga atmosférica.
O SPDA não-isolado é o sistema incorporado a edificação protegida, onde os componentes do sistema estão ligados fisicamente a estrutura ou fazem parte da mesma como mostrado na figura 5 abaixo.
Adentrando no subsistema de captação, podemos fazê-lo de 3(três) formas:
- Através de hastes (incluindo mastros, utilizado principalmente em sistemas de SPDA isolado);
- Através de condutores suspensos;
- Através de condutores em malha.
É comum encontrarmos uma junção de dois tipos de captação, como a captação de condutores em malha juntamente com a captação em condutores suspensos. Para definir os parâmetros de dimensionamento da malha de captação e/ou da posição e quantidades de condutores suspensos, utilizamos o gráfico a seguir que indica o ângulo de proteção de acordo com os métodos da esfera rolante e das malhas, juntamente com a tabela 2 da norma.
Podemos considerar também as componentes naturais, que são estruturas metálicas condutoras da própria edificação, objeto protegido, como vigas estruturais de um prédio, ou uma telha metálica. Estes componentes naturais inerentes a edificação podem ter como função a captação da descarga atmosférica servindo como uma parte integrante do sistema de SPDA, isso garante um menor custo de implementação do sistema.
Em muitos casos ao invés de termos uma subestação abrigada, podemos nos deparar com uma subestação de cubículo blindada que normalmente fica exposto ao tempo sujeito aos danos de uma descarga atmosférica, neste caso como podemos aplicar o SPDA?
Neste caso como se trata de uma cabine blindada feita de materiais metálicos e condutores, podemos utilizar essas características ao nosso favor, ou seja, a própria estrutura da cabine será uma parte integrante do sistema de SPDA fazendo a função de captação da descarga atmosférica e também neste caso em específico a função do subsistema de descida ligando a captação ao subsistema de aterramento levando toda essa descarga para terra.
Porém para a utilização deste recurso precisamos nos atentar a algumas exigências da norma ABNT NBR 5419 item 5.2.5
Referência Bibliográficas:
ABNT NBR 5419 – PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS
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Equipe Mesh Engenharia
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