O SPDA (Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas) é um conjunto de equipamentos que tem como objetivo “captar” e “desviar” os raios, para que eles não afetem a infraestrutura das edificações.
Isso acontece por meio de três subsistemas externos que operam em conjunto na estrutura do SPDA. São eles:
- Captação da descarga atmosférica (raio).
- Descidado raio que é conduzido até o solo de maneira segura.
- Aterramento responsável pela distribuição da carga elétrica para a malha de aterramento, um arco de cobre ou alumínio que está diretamente ligado a hastes que também são de cobre e alumínio.
O aterramento opera, na prática, através dos condutores da malha. Eles levam o raio até hastes enterradas que são capazes de drenar a energia para o solo.
Esse procedimento realizado pelo SPDA é eficaz para proteger pessoas, animais e a estrutura física da edificação de raios e de fugas elétricas que podem causar choques.
Assim, o SPDA tem uma grande função…
Os três subsistemas que formam o SPDA realizam um papel fundamental: evitar todo e qualquer prejuízo que possa ser causado pelas descargas atmosféricas.
Esses surtos de grande elevação elétrica, vindos dos raios, são concentrados em um curto período. Mas são capazes de danificar as instalações elétricas e os equipamentos que nelas estão conectados.
Com um projeto de SPDA corretamente dimensionado e um sistema bem estruturado é possível evitar os danos que podem ser causados pelos raios. Especialmente se forem tomadas medidas de segurança complementares. Como, por exemplo:
- Isolar as partes condutoras expostas para reduzir a corrente elétrica que transita por meio dos seres vivos.
- Dispor de barreiras físicas e alertas para que não ocorra o toque em ambientes e objetos de tensão perigosa.
Após entender mais sobre a estrutura de um SPDA, vamos ver os tipos de Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas existentes.
Tipos de SPDA mais utilizados
Com o surgimento da necessidade de controlar os efeitos das descargas atmosféricas, os estudos e as tecnologias foram evoluindo nesse campo e surgiram alguns tipos de SPDA. São eles:
- Ponta de Franklin
- Gaiola de Faraday
- Esfera rolante (eletrogeométrico ou esfera fictícia)
1. Projeto de SPDA com sistema de Ponta Franklin
Utiliza um para-raios de Ponta Franklin, que foi um dos primeiros inventados. A criação foi de Benjamin Franklin, em 1753. É composto por uma haste de cobre que fica no topo da edificação, ligado a dois condutores conectados com o solo através de um sistema de descida.
Protegem uma área equivalente ao volume de um cone do topo à base do edifício.
Esse tipo de SPDA, por causa da sua estrutura física, é ideal para edificações de pequeno porte, sendo capaz de proteger um estabelecimento com altura máxima de 45 metros ou 15 andares.
2. SPDA tipo Gaiola de Faraday
Baseado na teoria de Faraday, em que o interior da gaiola fica isento do campo elétrico externo, esse método utiliza captadores formados por condutores horizontais que formam uma malha interligada que se conectada com a terra em uma distância apropriada.
A estrutura da Gaiola de Faraday é, como o nome sugere, a formação de uma gaiola no topo da edificação. Esse tipo de proteção é utilizado em indústrias e em empresas com galpões.
3. Projeto de SPDA baseado em esferas rolantes (eletrogeométrico ou esfera fictícia)
Esse tipo de projeto de SPDA utiliza uma esfera que deve rolar pela edificação. Onde a esfera estiver, haverá maior chance de descargas atmosféricas tocarem a construção. Por isso, esses pontos da edificação devem ser protegidos com para-raios do tipo ponta Franklin ou ionizante. O tamanho da esfera deve ser proporcional ao nível de proteção desejado.
É muito comum que o projeto de SPDA se baseie na combinação desses três tipos de sistemas de proteção contra Descargas Atmosféricas. A combinação é prevista pela norma NBR 5419, que regula a instalação de SPDAs no Brasil.
Diferenças entre os para-raios mais utilizados num projeto de SPDA
O para-raios é o coração do SPDA e sua definição afeta diretamente o nível de proteção que a edificação terá. Por isso é importante conhecer as tecnologias disponíveis antes de iniciar o projeto de SPDA. Atualmente, os Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas utilizam para-raios do tipo ponta Franklin ou para-raios ionizante – tecnologia cada vez mais empregada. Veja as diferenças entre eles:
Ponta de Franklin
Já considerado como para-raios tradicional, esse modelo pode ser posicionado em uma altura de 5 metros do ponto mais alto do prédio. Sua proteção é de um raio de aproximadamente 8.3 metros. A amplitude da sua proteção é apenas para a edificação em que está instalado.
Etapas do projeto de SPDA
Após conhecer os tipos de SPDA disponíveis e os para-raios mais utilizados, vamos ao próximo passo: entender como funcionam as etapas de um projeto de SPDA. E a primeira instrução é, justamente, escolher o modelo de SPDA que melhor atenda às necessidades da edificação.
Para a estruturação de um projeto de SPDA, é preciso fazer uma análise ampla e específica do local. É essencial verificar a área que se pretende proteger e todas as condições que envolvem essa estrutura. Como, por exemplo, a altura da edificação e os possíveis pontos de incidência de raios.
Outro ponto essencial para a construção desse projeto é pensar nos fatores de risco. E observar os quesitos de segurança que serão necessários. Assim, o projeto deve contemplar os seguintes elementos:
- Gerenciamento dos possíveis riscos
- Definição de recursos de proteção
- Determinação da forma adequada de proteção
- Determinação da quantidade e posição das descidas
- Definição do condutor de aterramento
- Indicação das equalizações de Potenciais
- Estipular as MPS-Medidas de Proteção contra Surtos
- Calcular as distancias de segurança
Dessa forma, para que o projeto e a instalação do SPDA saiam do papel, é preciso analisar se tudo foi idealizado dentro dos parâmetros exigidos pela norma NBR 5419, da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). A norma estabelece todas as condições que envolvem um SPDA.
A NBR 5419 dispõe também sobre a manutenção do sistema e sobre a segurança dos profissionais envolvidos no projeto e na instalação de um SPDA.
Cuidados essenciais na instalação do SPDA
Estar em conformidade com as normas que regulamentam o projeto de SPDA (como a NBR 5419 no Brasil e, internacionalmente, a IEC – International Eletrotecnical Comission, dentre outras) é fundamental para que o projeto e a instalação sejam realizados com sucesso.
Por isso, o primeiro ponto essencial na instalação do SPDA é verificar se o projeto está de acordo com os padrões exigidos antes de executá-lo.
“Seguir as normas no projeto e instalação de SPDA é fundamental. Não apenas para garantir a eficiência da proteção, mas também para evitar acidentes que podem afetar tanto os profissionais envolvidos quanto as próprias edificações” – explica Osmar Costa, diretor da OMS Engenharia.
Para o engenheiro eletricista, “é fundamental contar com equipes que passaram por treinamentos específicos e estão habilitados para atuar na instalação de SPDAs respeitando as normas com total segurança”.
É preciso ficar atento também a outros elementos na instalação de SPDA. Como, por exemplo:
- A apresentação dos laudos de qualificação e certificação dos fabricantes e fornecedores dos materiais e dos componentes que fazem parte do SPDA
- A utilização de equipamentos que atendam às normas específicas de controle de interferência eletromagnética
- A avaliação do ambiente eletromagnético antes da instalação dos equipamentos que compõem a estrutura do SPDA
- O acompanhamento de profissional habilitado pelos Conselho Regional de Engenharia e Agronomia
- A certificação que os trabalhadores estão devidamente treinados para a realizar a instalação
- A disponibilização de equipamentos de proteção adequados para os trabalhadores
- A análise de todas as possibilidades de riscos
- Não fazer as medições e a instalação sob condições atmosféricas adversas, com a possibilidade de descarga atmosférica
- Evitar que pessoas não habilitadas e animais se aproximem do local durante a instalação.