Objetivo do SPDA
O SPDA tem a finalidade de reduzir significativamente os efeitos e propagações de descargas atmosféricas. Com isso, é possível evitar acidentes de importante impacto e ônus as organizações, danos maiores à infraestrutura e também protege áreas com produtos inflamáveis em seu raio de proteção.
Sim, o para-raios forma como se fosse uma cúpula de proteção e dependendo de sua potência pode também proteger instalações vizinhas.
Um SPDA bem idealizado é aquele que é pensado desde o início da construção de estruturas. Quando bem implementado tende à redução de custos, além de potencializar a eficiência, contudo demais casos não dispensa sua realização, já que para sua instalação, cabos metálicos são instalados em malhas ou fios garantindo um aterramento seguro caso haja uma descarga elétrica.
Como implementar um SPDA ?
O prontuário de instalações elétricas (PIE), no entanto deve ser feito a partir do relatório técnico de inspeções e assinado por profissional habilitado e A.R.T. deve ser emitida e recolhida.
Toda documentação técnica deve ser mantida acessível aos interessados e responsáveis pela manutenção. É necessário seguir o cronograma proposto para garantir que a rede elétrica esteja contínua e funcional.
Anualmente, esse relatório deve ser atualizado com inspeções visuais citados SPDA seguindo a NR10.
Inspeções completas seguem exigência abaixo citada em norma:
a) 5 anos – para estruturas destinadas a fins residenciais, comerciais, administrativos, agrícolas ou industriais, excetuando-se áreas classificadas com risco de incêndio ou explosão;
b) 3 anos – para estruturas destinadas a grandes concentrações públicas (por exemplo: hospitais, escolas, teatros, cinemas, estádios de esporte, centros comerciais e pavilhões), indústrias contendo áreas com risco de explosão, conforme a NBR 9518, e depósitos de material inflamável;
c) 1 ano – para estruturas contendo munição ou explosivos, ou em locais expostos à corrosão atmosférica severa (regiões litorâneas, ambientes industriais com atmosfera agressiva etc.).
A profundidade das inspeções faz todo sentido, pois envolve analise de projeto e adequação as mudanças, estado do sistema como um todo, medições e testes, entre outros.
Importante destacar nesse parágrafo o que acontece de forma recorrente. As organizações substituem as inspeções completas pelas preventivas visuais periódicas ou até mesmo entendem que o Prontuário de Instalações Elétricas deve ser feito uma única vez, sem revisões. O que não faz sentido já que a malha pode sofrer alguma ruptura por manutenção predial ou ainda por intempéries.
Agravantes desta situação, por exemplo, podem ser incêndios de grande proporção e até acidentes de trabalho fatais.
A necessidade e pratica de tudo que estamos falando até agora são reconfirmadas tendo em vista os índices de raios.
Frente a todos estes esclarecimentos, nos vem a pergunta diante de grandes condomínios empresariais, industriais e residenciais.
Podemos utilizar o Para Raio de forma conjunta? “Do vizinho”?
Em casos específicos, onde somos um escritório dentro de um condomínio com instalações próximas de para-raios, e queremos a certificação ISO 14001 – Sistema de Gestão Ambiental ou ISO 45001 – Sistema de Gestão de Segurança e saúde do trabalho, onde esses itens são imprescindíveis, fica claro que mostraremos a documentação que nos protege.
Se você for uma casa com inflamáveis, por exemplo, releia a norma. Veja com um profissional habilitado como a NBR5419 aplica à sua infraestrutura.
Sempre procure um engenheiro ou técnico eletricista para maior detalhamento e apoio.
Essa documentação pela norma não é aplicável para:
a) sistemas ferroviários;
b) sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica externos às estruturas;
c) sistemas de telecomunicação externos às estruturas;
d) veículos, aeronaves, navios e plataformas marítimas.
1. Captores
Quando um raio atinge diretamente uma edificação, primeiro entram em cena os captores. São os dispositivos que tomam contato com os raios, anteriormente aos demais elementos.
Normalmente são instalados no topo das edificações, alguns metros acima do telhado ou laje.
- Os para-raios de um SPDA podem ser tradicionais, constituídos de uma ponta metálica – os chamados para-raios de ponta Franklin.
- Ou modernos, dotados de sensores eletrônicos especiais, como os para-raios ionizantes, que veremos adiante.
2. Condutores de Descida
Depois que o raio é “capturado”, os condutores direcionam a corrente da descarga atmosférica para uma “malha de aterramento” instalada no solo.
Esses condutores de descida do raio podem ser feitos de cobre ou alumínio. E, em alguns casos, a própria armação metálica dos pilares e vigas de concreto da edificação podem ser utilizados como condutores. Esses são os chamados “SPDA estruturais”, que precisam ser previstos já no projeto da edificação.
3. Malha de Aterramento
Por fim, a malha de aterramento faz a dispersão da energia para o solo.
A instalação da malha deve ser muito cuidadosa, exigindo até mesmo estudos da qualidade do solo para avaliar critérios como resistividade, salinidade, umidade e compactação.
Quando a malha de aterramento do SPDA industrial é instalada em um solo com alta resistividade à passagem da corrente, é necessário tratá-lo com eletrólitos que elevam a condutividade.
Juntos, esses três sistemas do SPDA industrial – captores, condutores de descida e malha de aterramento – evitam que a descarga atmosférica direta espalhe seus efeitos na estrutura e áreas internas da edificação. E, no caso dos SPDAs modernos com para-raios ionizantes, podem proteger até mesmo pátios externos.
O SPDA reduz significativamente os efeitos de uma descarga elétrica sobre o edifício em si, pessoas e sistemas eletrônicos e de comunicação.
Agora que você já sabe o que é SPDA e como o Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas evita que os raios danifiquem sua edificação, confira o que pode acontecer se sua empresa não estiver protegida!
O que acontece se você não tiver um SPDA industrial?
Explicando de modo bem resumido, os raios produzem campos eletromagnéticos de alta intensidade que geram picos de tensão e corrente elétrica em qualquer tipo de estrutura metálica que encontram pelo caminho.
Esses “surtos” se espalham por cabos de redes, cercas ou mesmo pelas armaduras de metal que sustentam as vigas e pilares estruturais das edificações.
E o pior é que esses efeitos da descarga atmosférica se espalham por um raio de até 5 mil metros do ponto de origem, podendo afetar as instalações elétricas de empresas e edificações vizinhas.
Se um raio atingir sua empresa ou edificação e você não tiver um SPDA industrial corretamente instalado, podem ocorrer danos severos, como:
- Perfurações de chapas metálicas por calor.
- Derretimento de condutores elétricos.
- Outro efeito térmico é que combustíveis podem incendiar.
- O raio pode danificar a infraestrutura física.
- Campos eletromagnéticos e surtos de corrente afetarão equipamentos, fornecimento de energia e todo o funcionamento da empresa.
Danos à infraestrutura
Além de afetar os equipamentos, sensíveis para empresas e indústrias, as descargas elétricas podem ser extremamente graves para a própria estrutura do prédio.
O raio pode romper o concreto e provocar trincas em vigas e pilares, corroendo aço e deteriorando o próprio concreto. Dependendo da gravidade, pode ser perigoso para a estrutura predial.
Por serem muito rápidas e terem o poder de causar ignição, as descargas elétricas podem provocar incêndios quando passam por materiais combustíveis.
Isso pode ocorrer na própria estrutura do edifício ou começar na vegetação próxima ao prédio e se espalhar.
A importância de um SPDA industrial fica clara nessas situações, mas é ainda mais fundamental na garantia da vida das pessoas. Isso porque um raio produz corrente elétrica de alta intensidade que pode ser fatal para um ser humano.
Mas você pode estar perguntando: todas as edificações precisam ter um SPDA? Confira!
É obrigatório ter um SPDA industrial?
Contar com um SPDA industrial é primordial para edifícios residenciais, comerciais ou industriais. Mais do que isso, a instalação de um SPDA é, em muitas situações, uma questão obrigatória.
De acordo com normas do Corpo de Bombeiros, os edifícios com mais de 30 metros de altura e as instalações comerciais e industriais com mais de 1.500 m² de área construída precisam ter um SPDA industrial.
O SPDA industrial também é uma obrigação em algumas situações específicas, relacionadas à periculosidade do material que é manuseado nas edificações. Os postos de combustível são um exemplo.
Outros tipos de estabelecimentos também precisam ter o sistema, pelas regras dos bombeiros:
- Edificações em áreas com elevado índice de descarga atmosférica;
- Instalações isoladas com altura superior a 25 metros;
- Fábricas de explosivos;
- Prédios com valor cultural e histórico;
- Subestações de energia.
Além dessas exigências, há uma norma regulamentadora, a NR-10, que também prevê a instalação do SPDA. Ela estabelece que todo estabelecimento com potência instalada superior a 75 kW deve possuir o sistema e os aterramentos elétricos.
Se sua empresa ou prédio residencial se enquadra em uma dessas categorias, além de saber o que é SPDA, você vai precisar definir qual é o melhor tipo de Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas para você. Vamos lá?
Tipos de SPDA
Apesar da função ser a mesma, existem diferentes tipos de SPDA. Cada um deles tem características próprias de método e funcionamento indicadas para edificações de tamanhos e formatos distintos.
Veja as principais características de cada um deles!
1. SPDA pelo método convencional de Ponta Franklin
O método Franklin é de ação passiva, ou seja, o raio se forma naturalmente e o para-raios apenas recebe e direciona a descarga elétrica para o solo.
O para-raios de Ponta Franklin protege o volume de um cone, onde o captor – uma ponta metálica que atrai a descarga atmosférica- fica no vértice.
O raio de atuação varia de acordo com o nível de proteção almejado e a altura do edifício onde o para-raios é instalado.
Devido à norma NBR 5419, o método apresenta algumas limitações. Essas limitações são: altura máxima de 45 metros ou 15 andares, com uma flecha de proteção de 25º. Por isso, o SPDA com Ponta Franklin só é utilizado em edifícios de porte menor.
2. SPDA moderno com Para-Raios Ionizante
O SPDA que conta com Para-Raios Ionizante (também conhecido como Para-Raios com Dispositivo de Ionização- PDI), tem como principal característica a emissão antecipada de um traçador ascendente.
Isso significa que o captor se conecta com o raio antes de qualquer outro objeto que esteja dentro do seu diâmetro de proteção.
O traçador cria um canal ionizado que modela o percurso do raio até o solo, graças à detecção dinâmica da variação do campo elétrico presente na emissão do raio.
A conexão com a descarga atmosférica acontece num ponto mais alto em relação aos para-raios tradicionais, como os de Ponta Franklin.
Graças a isso, o Para-Raios Ionizante entrega um raio de proteção maior, cobrindo até mesmo as áreas abertas, o que é ótimo para grandes estruturas com operações externas, como indústrias e condomínios residenciais.
Por essas características, o SPDA moderno com Para-Raios Ionizante acaba oferecendo o melhor custo-benefício para esse tipo de edificação e disposição de terreno.
A tecnologia do para-raios ionizante
A tecnologia PDI surgiu na França a partir de 1986 com o desenvolvimento e fabricação do para-raios Prevectron. Foi uma solução que surgiu após a proibição do para-raios radioativo e que é largamente utilizada até os dias de hoje.
A Tesla soluções é especialista na instalação de SPDA moderno com Para-Raios Ionizantes e é representante oficial da Indelec, multinacional francesa que fabrica a tecnologia.
3. SPDA método de Gaiola de Faraday
Esse método é baseado na Teoria de Faraday, na qual o campo elétrico no interior de uma gaiola é nulo, mesmo quando uma corrente de valor elevado passa por seus condutores. Mas, para isso, é necessário que a corrente seja distribuída uniformemente por toda a superfície.
Esse tipo de SPDA usa um sistema de captores formados por condutores metálicos horizontais que são interligados em forma de malha.
Normalmente, são acrescentados terminais aéreos nas interligações e cantos para aumentar a probabilidade de impactos nesses pontos. No mais, há condutores de descida. A quantidade deles depende do nível de proteção e do aterramento.
O SPDA tipo Gaiola de Faraday é bastante utilizado no ramo industrial para proteger galpões e edifícios. Isso porque a disposição dos cabos pela estrutura se torna o próprio receptor da descarga atmosférica. Por isso, os para-raios não são fundamentais nesse tipo de SPDA.
4. SPDA pelo método das Esferas Rolantes
Chamado de “modelo eletrogeométrico (EGM)”, esse tipo de SPDA é projetado por meio de uma simulação feita com uma esfera, cujo raio é determinado pelo nível de proteção desejado.
Durante a simulação, a esfera rola por toda a área externa da edificação.
Os locais que forem tocados pela bola são os mais suscetíveis à “queda” de um raio. Por isso, é nesses pontos que são instalados os captores do SPDA.
Agora você sabe o que é SPDA e quais são os tipos de SPDA mais utilizados. Então, chegou o momento de perguntar: qual é a melhor solução para mim?
Já sei o que é SPDA, mas qual é o melhor para a minha empresa?
O tipo de SPDA ideal é aquele que apresenta o melhor custo-benefício. Isso porque cada edificação tem suas peculiaridades.
Uma indústria, por exemplo, pode precisar proteger não apenas a edificação, mas também o pátio e a área externa de armazenamento e logística. Nesse caso, seria mais recomendado o SPDA moderno com para-raios ionizante, que cobre não apenas a área interna da edificação, mas também seu entorno.
O mesmo seria interessante para um prédio residencial com quadras esportivas, piscinas ou áreas de laser externas.
Já uma edificação comercial pode ter outras necessidades de proteção e, dependendo da altura e da atividade realizada, poderia contar tanto com o SPDA tradicional de Ponta Franklin quanto com o sistema moderno.
Tudo depende de um projeto de SPDA bem executado para cada caso.
O SPDA, claro, deve constar no projeto de construção da edificação. Como dito anteriormente, não apenas para atender às exigências, mas também como forma de prevenção e proteção contra descargas atmosféricas.
No caso de estabelecimentos que já estejam de pé, o ideal é realizar o laudo de SPDA para determinar qual a melhor solução para o edifício.
Laudo e inspeção periódica do SPDA
O laudo de SPDA é feito por especialistas habilitados pelos Conselhos Regionais de Engenharia e Agronomia (CREAs). Eles analisam sistema de proteção contra raios atual e verificam se há a necessidade de alterações.
No caso de edificações sem SPDA, os mesmos técnicos saberão dimensionar corretamente o nível de proteção ideal.
O laudo de SPDA deve seguir as diretrizes da norma técnica NBR 5419, da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), que determina uma série de inspeções, especialmente na instalação elétrica e na estrutura do para-raios, quando já existente.
Inspeções regulares
Vale ressaltar que, pela NBR 5419, o SPDA deve passar por inspeções regulares.
A mais simples, que é a visual, deve ser feita anualmente.
Já inspeções mais complexas devem respeitar uma determinada periodicidade, como segue:
- 1 ano para estruturas que contenham munição ou explosivos, ou em áreas expostas à corrosão atmosférica severa;
- 3 anos para estruturas que recebam muitas pessoas, como escolas, centros comerciais, hospitais, estádios e pavilhões de eventos. Além desses, indústrias contendo áreas com risco de explosão ou depósitos de materiais inflamáveis também devem ter o SPDA revisado com esse intervalo de tempo;
- 5 anos para estruturas residenciais, comerciais, agrícolas ou industriais, desde que não sejam classificados com risco de incêndio.
Por que é importante associar o SPDA a um DPS?
O Dispositivo de Proteção contra Surtos, DPS, atua em conjunto com o SPDA para proteger os equipamentos de uma indústria, empresa ou edificação residencial.
Essa proteção é recomendada porque os surtos gerados por raios podem afetar a rede elétrica da concessionária que fornece energia.
Consequentemente, sobretensões na rede podem danificar as instalações elétricas da edificação mesmo que ela contenha um SPDA. As sobretensões podem ocasionar:
- queda de energia
- perda do sinal de internet e telecomunicações
- redução da vida útil ou mesmo a perda de equipamentos eletrônicos.
Associado ao SPDA, o DPS eleva a proteção contra surtos e sobretensões que podem danificar equipamentos. Assim são evitados muitos prejuízos às empresas.
Agora você já sabe o que é SPDA, os tipos de SPDA e sua função: salvar vidas e negócios! Mas com quem contar para avaliar, projetar e instalar seu SPDA?