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Um projeto de SPDA (Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas) bem dimensionado pode não somente proteger empresas e edifícios de danos materiais, mas também salvar vidas.

Popularmente conhecido como para-raios (já que este é um dos itens mais importantes do sistema), o SPDA é essencial para a segurança dos estabelecimentos.

Mas para garantir proteção efetiva, é preciso ficar atento à elaboração do projeto e à instalação do SPDA.

Neste post, você vai encontrar as informações necessárias sobre esses dois processos fundamentais que envolvem esse sistema. Vamos lá!

 

Como um projeto de SPDA pode proteger sua edificação?

 

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:

1. Captação da descarga atmosférica (raio).
2. Descidado raio que é conduzido até o solo de maneira segura.
3. 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.

 

Qual é a função do SPDA?

 

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:

1. Isolar as partes condutoras expostas para reduzir a corrente elétrica que transita por meio dos seres vivos.
2. 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. 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.

 

Para-raios ionizante

 

O Para-Raios com Dispositivo de Ionização (PDI), conhecido como Para-Raios Ionizante ou Early Streamer Emission (ESE) consiste em uma proteção que antecipa a formação dos raios.

Isso é possível pois essa estrutura ionizante atinge um ponto mais alto que os para-raios tradicionais, como, por exemplo, a Ponta Franklin. Por ter essa característica de alcançar uma altura elevada, esse tipo de SPDA é capaz de proteger áreas maiores.

Dessa forma, os para-raios ionizantes apresentam mais eficácia pela amplitude da sua capacidade de redução de danos. E isso tanto para empresas e indústrias como para fazendas e condomínios residenciais.

O objetivo é atender os locais que tenham um ambiente externo amplo e com grande circulação de pessoas e animais.

É um dos para-raios mais modernos. Sua estrutura pode proteger dezenas de metros ao redor da edificação. Seu raio de proteção pode chegar a ser 10 vezes maior que a Ponta de Franklin.

A tecnologia ionizante foi desenvolvida na França em 1986 pela multinacional Indelec, e a OMS Engenharia é representante da marca na região sul do Brasil.

→ Aproveite para conhecer mais sobre essa tecnologia em nosso post completo sobre para-raios ionizante! 

Relação custo-benefício 

Ambos os para-raios são eficientes. Mas com a utilização de para-raios ionizante, a proteção alcançada é mais ampla, cobrindo inclusive áreas externas.

Esse tipo de estrutura é capaz de preservar com maior segurança pessoas (funcionário e clientes), animais, materiais (inflamáveis) e equipamentos que não estão sob proteção interna. Por isso, é ideal para grandes empreendimentos, indústrias e fazendas.

Vale ressaltar que a escolha do tipo e o posicionamento do para-raios podem facilitar a elaboração do projeto e a instalação do SPDA. Essa decisão pode aumentar a eficiência do SPDA, reduzir gastos e ainda melhorar o aspecto estético da estrutura.

→ Leia também nosso post sobre instalação de para-raios!

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.

 

Inspeção e manutenção do SPDA

 

 

Vale destacar que após o projeto e a instalação do SPDA, outra etapa importante é a inspeção visual do sistema. Segundo a norma NBR 5419, no item 7.3, as inspeções de SPDA visam a assegurar que:

1. O SPDA está conforme o projeto.
2.  Todos os componentes do SPDA estão em bom estado e são capazes de cumprir com suas funções. Que não apresentem corrosão.
3. O valor da resistência de aterramento seja compatível com o arranjo e com as dimensões do subsistema de aterramento. E com a resistividade do solo. Excetuam-se desta exigência os sistemas que usam as fundações como eletrodo de aterramento.
4. Todas as construções acrescentadas à estrutura posteriormente à instalação original estão integradas no volume a proteger, mediante ligação ao SPDA ou ampliação deste.

 

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De acordo com a norma, essas inspeções visuais devem ser feitas em várias situações. São elas:

• durante a construção da infraestrutura
• após a instalação do SPDA, quando é feita a emissão do projeto as built
• após alterações ou reparos
• semestralmente, “apontando eventuais pontos deteriorados no sistema”.

 

Manutenções periódicas do SPDA

 

Além dessas inspeções, manutenções preventivas do SPDA devem ser realizadas periodicamente.

A manutenção preventiva garante que o sistema opere com excelência.

Para isso, deve ser “realizada por profissional habilitado e capacitado a exercer esta atividade, com emissão de documentação pertinente, em intervalos determinados” – aponta a NBR 5419.

Nesse sentido, a norma regulamentadora, no item 7.3, estabelece que a periodicidade das manutenções deve ser:

•  1 ano para estruturas contendo munição ou explosivos. Ou em locais expostos à corrosão atmosférica severa. Como regiões litorâneas, ambientes industriais com atmosfera agressiva etc.
• 3 anos, para as demais estruturas.

De acordo com a norma, “a regularidade das inspeções é condição fundamental para a confiabilidade de um SPDA”.

Portanto, um SPDA sem manutenção, com componentes deteriorados, corroídos e que não esteja funcionando corretamente, expõe empresas e condomínios à incidência de raios que podem gerar:

– Choques e mortes

– Queima de equipamentos

– Invalidação de seguros de condomínios ou empresas

– Prejuízos financeiros por danos à estrutura da edificação.

 

Que tipo de edificação precisa de um projeto de  SPDA, segundo as normas?

 

A NBR 5419 especifica que existem edificações em que a estrutura do SPDA é indispensável. São elas:

• Construções comuns, utilizadas para fins comerciais, industriais, agrícolas, administrativos ou residenciais.
• Estruturas especiais, como, por exemplo, chaminés de grande porte.

A obrigatoriedade do SPDA nessas edificações depende de uma análise prévia dos riscos que a estrutura pode sofrer com as descargas atmosféricas.

Neste ponto, avaliam-se as ameaças de falhas em equipamentos eletrônicos. Também prejuízos financeiros, o ferimento e óbito de pessoas e animais e a incidência de raios na região.

As edificações que, através desse diagnóstico, forem dispensadas do uso do SPDA, precisam obter um relatório técnico, conhecido como ART (anotação de responsabilidade técnica). A ART é assinada por um engenheiro, para comprovar a inexistência de riscos à estrutura.

Bem, com todas essas informações, você já sabe a importância de um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA).

→ Aproveite para ler também nosso post sobre laudos de SPDA.

→  E conte com a OMS Engenharia para ficar mais protegido!

Além de projeto e instalação de SPDA, fazemos laudos de SPDA e  manutenções para atender todas as necessidades da sua empresa ou empreendimento.

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