(Imagem: Engenharia 360/Reprodução)
O SPDA (Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas) serve para proteger pessoas, edifícios, prédios, tanques, tubulações e outros contra descargas atmosféricas. A função do SPDA é direcionar e dissipar as descargas atmosféricas por um caminho seguro até a terra. Ele evita/minimiza os danos em construções e pessoas oriundos de tais descargas.
Vale ressaltar que nem sempre o sistema é totalmente eficiente, mas ele reduz os riscos consideravelmente. Ele também não evita que a descarga aconteça, visto que é um fenômeno natural.
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O SPDA é, basicamente, composto por um subsistema de captação, um subsistema de descidas, um subsistema de aterramento, um subsistema de equipotencialização e definições de distâncias de segurança. O responsável por interceptar as descargas atmosféricas que atingiriam a construção é o subsistema de captação. O subsistema de descidas conduz a corrente da descarga até o subsistema de aterramento, o qual escoa a corrente da descarga na terra.
Para que serve o SPDA?
É importante saber porque deve-se preocupar com a instalação e o bom funcionamento de um SPDA. De acordo com o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), o Brasil é o país com maior incidência de raios no mundo. Caem mais de 50 milhões de raios em solo brasileiro todos os anos. Só com esses dados já é possível ter motivos suficientes para instalar um SPDA.
(Imagem: Engenharia 360/Reprodução)
Porém, antes de falar mais sobre o SPDA, é importante conhecer um pouco sobre o funcionamento e os tipos de para-raios.
Como funciona?
O para-raios é um dispositivo usado para proteger as edificações e sua função básica é criar um caminho seguro para a descarga elétrica. Ele é parte de um sistema completo de proteção contra raios.
Há três componentes básicos em um para-raios. As hastes agem como um terminal para uma descarga atmosférica e a maioria é um objeto pontiagudo. Já os cabos condutores transportam a corrente das hastes até o solo. Por último, há as hastes de aterramento, que são barras enterradas e nas quais os cabos condutores estão ligados.
Tipos de SPDA
Para-raios Franklin
Os tipos de para-raios mais usados são três. O primeiro é o para-raios de Franklin. Nele, o volume de proteção é determinado por um cone, sendo que a altura da construção e o nível de proteção são considerados no dimensionamento. Ainda, há uma haste metálica onde ficam os captadores e um cabo de condução que atinge o solo, no aterramento, levando a energia da descarga elétrica. É indicado para construções altas e com pouca área horizontal.
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Para-raios de Melsens
Os para-raios de Melsens usam como princípio de funcionamento a gaiola de Faraday. É muito usado em galpões e edifícios com baixa altura, mas grande área horizontal. Consiste em instalar captores formados por condutores horizontais. A forma na qual os cabos são dispostos se torna o receptor da descarga atmosférica. A teoria da gaiola de Faraday diz que o campo elétrico no interior de uma superfície condutora eletrizada é nulo. Assim, uma malha de fios metálicos é instalada no telhado e recebe as descargas.
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Para-raios com método eletrogeométrico
Por outro lado, há os para-raios que usam o método eletrogeométrico (ou método da esfera rolante). Este método se baseia na delimitação do volume de proteção dos captores de um SPDA. É possível usar hastes, cabos ou os dois. O “esfera” no nome é porque consiste em criar uma esfera fictícia. Nos locais em que ela tocar a edificação, a descarga também pode tocar, sendo necessário proteger tais pontos. É usado para construções muito altas e/ou com uma arquitetura complexa.
(Imagem: Engenharia 360/Reprodução)
Ainda, vale citar como bônus os para-raios radioativos, os quais tiveram sua produção e instalação no Brasil suspensas há muitos anos. O radioisótopo usado era o Américo-241. Neles, os captores possuem formato de discos sobrepostos.
Classes do SPDA
A NBR 5419/2015 também classifica o SPDA em 4 classes diferentes. Cada uma delas está relacionada a um nível de proteção (NP). Para cada NP há um conjunto de parâmetros máximos e mínimos das correntes das descargas atmosféricas. As diversas tabelas com os dados são encontradas na própria Norma.
Laudo SPDA: elaboração, renovação e manutenção do sistema
Um laudo de SPDA contém informações sobre as condições atuais da instalação do SPDA, como a deterioração e corrosão de captores, condição da equipotencializações, a integridade física dos condutores do eletrodo de aterramento para os subsistemas de aterramento não naturais, medições, registros fotográficos, ART (Anotação de Responsabilidade Técnica) e outros. Assim, o laudo técnico de SPDA descreve os resultados da inspeção técnica e contém recomendações e instruções sobre ela.
ABNT NBR 5419/2015 - SPDA
No Brasil, a ABNT NBR 5419/2015 contém as normas para a proteção contra descargas elétricas. Na hora da instalação, vários fatores devem ser considerados. Além do projeto em si, é necessário considerar outros elementos, como índice ceráunico da região (relacionado ao número de dias de trovoada em um local por ano), número de pessoas, média de raios da região e outros. No site do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) é possível consultar a densidade de descargas atmosféricas para cada local do Brasil.
A NBR 5419/2015 afirma, ainda, que o SPDA é a principal e mais eficaz medida de proteção contra descargas atmosféricas. Segundo a norma, o SPDA é dividido em externo e interno. O externo é destinado a interceptar uma descarga atmosférica para a estrutura, conduzir a corrente da descarga atmosférica para a terra de forma segura e dispersar a corrente da descarga atmosférica na terra. Por outro lado, o objetivo do SPDA interno é reduzir os riscos com centelhamentos perigosos dentro do volume de proteção criado pelo SPDA externo por meio de ligações equipotenciais ou distância de segurança entre os componentes do SPDA externo e outros elementos.
Inspeção
A inspeção de um SPDA deve ser feita durante a construção da estrutura, após a instalação do sistema, após alterações ou reparos ou quando houver suspeita de que a estrutura foi atingida por uma descarga atmosférica. Além disso, deve ocorrer inspeção semestral que aponte pontos deteriorados no sistema e, periodicamente, deve ser realizada uma inspeção por profissional habilitado e capacitado, emitindo documentação pertinente, em intervalos de um ano para estruturas contendo munição ou explosivos, ou em locais expostos à corrosão atmosférica severa, e 3 anos para as demais estruturas. Porém, vale ressaltar que é necessário consultar as normas estaduais e as do Corpo de Bombeiros para verificar se não há um prazo mais restritivo.
Manutenção
A manutenção deve ser feita observando-se as recomendações provenientes da inspeção. Ainda, o profissional que elabora a documentação deve indicar um prazo de manutenção, seja ela imediata ou preventiva.
Softwares para projeto de SPDA
Para um SPDA ser bem projetado, é necessário considerá-lo desde o projeto da construção. Assim, é possível aumentar a eficiência e reduzir custos, visto que não será necessário fazer adaptações após a obra ficar pronta para instalar o sistema. Alguns softwares podem auxiliar no projeto, como:
QIspda: é um software que conta com um sistema de verificação visual do dimensionamento. É possível visualizar se a estrutura está totalmente protegida ou não. O software permite, ainda, dimensionar o projeto pelos métodos da gaiola de Faraday, Franklin e eletrogeométrico. Ele também gera o memorial de cálculo, tudo em concordância com a NBR 5419/2015.
CADPROJ Elétrica: este software auxilia no desenho, análise, classificação de risco e etapas complementares para os métodos de Faraday, Franklin e eletrogeométrico. O dimensionamento é feito de acordo com a NBR 5419/2015
Autopower: o módulo do SPDA também é adequado à NBR 5419/2015. Ele permite que o usuário dimensione o sistema manipulando as áreas que serão protegidas.
Quando o SPDA é obrigatório?
Por último, é preciso saber se uma edificação deve ou não ter SPDA. O sistema é exigido por normas para determinados locais. Então, para verificar se um local precisa ou não de um SPDA, é preciso consultar a legislação pertinente, incluindo a ABNT NBR 5419/2015 e as normas estaduais, como a do Corpo de Bombeiros, e outras, se houver. Com os dados da edificação em mãos é possível averiguar a necessidade de um SPDA e, em caso afirmativo, definir qual tipo de sistema é melhor para o local. O dimensionamento fica a cargo de um profissional habilitado.
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