Comprimento das linhas de energia e sinal – gerenciamento de risco conforme a NBR5419:2015

Para calcular os riscos associados a descargas diretas (S3) e indiretas (S4) em linhas elétricas, um parâmetro fundamental é o comprimento da linha. Esse comprimento determina a área de exposição da linha, sendo a largura padrão de 40 metros para S3 e 4000 metros para S4.

O comprimento da linha é bem definido quando ela tem seu início e fim bem definidos. O fim é tipicamente o ponto de fornecimento da energia e do sinal, como é o caso de um prédio residencial onde as linhas não seguem após ele. Entretanto, o início das linhas não é tão simples como o fim.

As linhas elétricas a serem consideradas devem ser exclusivamente metálicas; trechos de linhas de sinal em fibra ótica, por exemplo, não são incluídos na análise. Conforme ilustrado na Figura 1, em um cenário onde uma linha de sinal em fibra ótica (trecho amarelo) chega à estrutura A e, a partir daí, continua como uma linha de sinal metálica (trecho vermelho) até a estrutura B, o ponto final da linha é claramente definido como a estrutura B, enquanto o ponto inicial é a estrutura A. Nesse caso, o comprimento da linha corresponde à distância total entre as duas estruturas (A e B).

Figura 1 – Linha metálica entre as estrutura A e B

Os erros mais frequentes ocorrem nas análises de linhas elétricas de energia. Um exemplo típico é o fornecimento de energia por uma concessionária utilizando uma linha de média tensão (MT) até um transformador na rua e, a partir dele, um trecho em baixa tensão (BT) até a estrutura consumidora, conforme ilustrado na Figura 2.

Nesses casos, o erro comum é considerar apenas o trecho em baixa tensão, que muitas vezes possui apenas algumas dezenas de metros. No entanto, o correto é incluir tanto o trecho em baixa tensão quanto o de média tensão. Para atender a essa necessidade, podem ser criadas duas seções com características distintas: uma para o trecho em MT — considerada alta tensão pela NBR 5419:2015 —, tipicamente aérea, com seu respectivo comprimento; e outra para o trecho em BT, normalmente subterrâneo, com seu comprimento correspondente.

Como alternativa conservadora, é aceitável adotar a pior condição e tratar toda a extensão da linha como baixa tensão, aérea e considerando o comprimento total (MT + BT). Essa abordagem simplifica a análise e oferece maior segurança na estimativa de riscos.

Figura 2 – Linha elétrica de energia com divisão entre MT e BT

Nesse exemplo, é difícil determinar com precisão o comprimento do trecho em média tensão (MT), devido à complexidade dos caminhos, derivações e da localização da subestação que origina a linha. Para lidar com essa situação, a NBR 5419:2015 oferece uma solução prática, permitindo considerar um comprimento total padrão de 1000 metros, quando a medida exata não é conhecida.

Dessa forma, no contexto de um gerenciamento de risco conforme a NBR 5419:2015, é incomum adotar um comprimento de linha elétrica, especialmente de energia, inferior a 1000 metros, garantindo uma análise mais conservadora e abrangente.

Fator de localização da estrutura

Outro erro comum está na classificação das estruturas ao redor da estrutura em análise. A Tabela 1, uma reprodução da tabela A.1 da NBR 5419-2:2015, utiliza os termos “mais altos”, “mais baixos” e “isolada”, que podem gerar interpretações equivocadas. O objetivo desse fator de ponderação é ajustar o cálculo do risco, considerando a influência das estruturas vizinhas na probabilidade de a estrutura em estudo ser atingida por uma descarga atmosférica.

A opção “Estrutura cercada por objetos mais altos” não deve ser utilizada quando as estruturas vizinhas forem apenas ligeiramente mais altas, nesse caso, a escolha correta seria “Estrutura cercada por objetos da mesma altura”. Por outro lado, a opção “Estrutura isolada: nenhum outro objeto nas vizinhanças”, deve ser aplicada quando a estrutura em estudo, de fato, não tem concorrentes significativos em altura nas proximidades. Por exemplo, para um prédio de 20 andares, cercado por casas de até 2 pavimentos, essa seria a classificação mais apropriada, em vez de selecionar a opção que menciona “objetos mais baixos”.

Tabela 1 – Fator de localização da estrutura C_D

Fator ambiental da linha

Erros também são comuns na classificação do ambiente em que as linhas elétricas estão ou serão instaladas. O fator ambiental é utilizado para avaliar a probabilidade de a linha estar sujeita aos efeitos de descargas atmosféricas. Quanto maior o número de estruturas ao redor da linha, menor será a sua exposição a esses efeitos.

É importante ressaltar que o foco deve estar nas estruturas ao longo do percurso da linha, e não naquelas ao redor da estrutura em análise. Conforme mencionado anteriormente, o comprimento típico considerado é de 1 km. Portanto, a abordagem correta é selecionar a condição de maior exposição da linha ao longo de todo o seu trajeto.

Tabela 2 – Fator ambiental da linha C_E

Outros erros são frequentemente cometidos, mas deixaremos para as próximas edições da revista.

Sobre o autor:

José Barbosa é engenheiro eletricista, relator do GT-3 da Comissão de Estudos CE: 03:064.010 – Proteção contra descargas atmosféricas da ABNT / Cobei responsável pela NBR5419. | www.eletrica.app.br