Considerações sobre o SPDA externo

Este texto tem o objetivo de ajudar o leitor a melhorar a qualidade do projeto, da instalação ou da inspeção de um sistema externo de proteção contra descargas atmosféricas, aquele segmento da proteção contra descargas atmosféricas (PDA) constituído pelos subsistemas de captação, descida e aterramento, que trata a parte 3 da ABNT NBR 5419.

Não será tratada a utilização de componentes naturais do SPDA, assunto a ser desenvolvido oportunamente.

Todo SPDA deve ser precedido de um estudo para determinar a necessidade de sua existência.

Na ABNT NBR 5419, esta consideração pode ser executada com base na análise e no gerenciamento de risco, presentes na parte 2. Através dos procedimentos ali existentes são calculados e analisados os riscos e a necessidade da existência, ou não, da proteção. Não devemos esquecer a escolha do nível (classe) de proteção para cada estrutura, pois o mesmo é fundamental para o andamento de todo o processo. Este item deve ser condicionado às leis estaduais ou municipais.

É sempre mais eficiente o método de cálculo para escolha do subsistema de captação quando são previamente consideradas a topologia da estrutura e a geometria dos telhados e coberturas.

A escolha pode ser feita entre o método do ângulo de proteção (Franklin), o método das malhas (Faraday), o método da esfera rolante (modelo eletrogeométrico), ou ainda uma associação entre eles. Parte 3 da ABNT NBR 5419.

 A distribuição dos condutores de descida deve ser executada prioritariamente nos cantos das estruturas.

Quando há condições favoráveis para a ocorrência de raios a concentração das cargas elétricas é maior nos cantos das estruturas, o que aumenta consideravelmente a chance de o impacto desse raio ocorrer nesses pontos. Posicionar aí uma descida implica aumentar a capacidade de escoamento da corrente elétrica impulsiva em um menor intervalo de tempo. Depois de instaladas as descidas nos cantos da estrutura, as descidas excedentes, se houverem, devem ser distribuídas de forma equidistante ao longo do perímetro dessa estrutura. Parte 3 da ABNT NBR 5419.

O anel intermediário que une as descidas é importante no desempenho do SPDA.

Sua principal função é a de redistribuir as correntes elétricas que estejam trafegando pelos condutores de descida do SPDA. Quando instalado corretamente, esse condutor horizontal deve interligar todas as descidas. O anel deve estar posicionado a partir do piso em intervalos mostrados na Tabela 4 da parte 3 da ABNT NBR 5419.

O eletrodo de aterramento deve constituir, no mínimo, um anel formando um laço eletricamente fechado no entorno da estrutura e deve ter utilização única para cada estrutura.

O dimensionamento do comprimento do eletrodo de aterramento está diretamente ligado à resistividade do solo e ao nível de proteção adotado para o SPDA. Se analisarmos a Figura 3 da parte 3 da ABNT NBR 5419, veremos que, em qualquer caso, o menor comprimento de um eletrodo de aterramento permitido é de 5 m, o que descarta qualquer possibilidade de se ter uma única haste enterrada por descida para cumprir essa função. Uma vez construído o eletrodo de aterramento, este deve atender a todos os elementos que necessitem ser aterrados, por exemplo: instalações elétricas de energia e de sinal, SPDA, tubulações metálicas, etc. Ver 5.1.3 da ABNT NBR 5419.

As peças que compõem um SPDA devem ser compostas de materiais normalizados. Medidas para minimizar a corrosão de qualquer origem devem ser consideradas.

Cobre, aço e alumínio são exemplos de materiais que constam da Tabela 5 da parte 3 da ABNT NBR 5419 e que são usualmente utilizados na instalação do SPDA. O alumínio tem uso restrito aos subsistemas de captação e de descida, a utilização do aço fica condicionada ao tipo de recobrimento, que deve ser com camadas de zinco por imersão (galvanização a quente). Todos os metais mencionados devem suportar os esforços mecânicos inerentes à instalação. É importante mencionar que a união de materiais diferentes (cobre/aço, cobre/alumínio, etc.) proporciona condição favorável ao aparecimento da corrosão eletrolítica através do par galvânico formado. Nesses casos, a dica é que sejam utilizados conectores bimetálicos ou que um dos materiais seja recoberto por uma camada de estanho. Há diversas referências na Tabela 5 da parte 3 da ABNT NBR 5419.

 Conexões devem ser executadas e mantidas de forma segura e duradoura. Todas as conexões mecânicas só podem ser abertas através da utilização de ferramenta adequada.

São admitidas conexões mecânicas (através de conectores ou fixadores) e soldadas. Dependendo do material utilizado e do local, a execução de solda elétrica é possível, embora o procedimento mais comum seja a utilização de solda exotérmica. Lembrar que conexões enterradas devem ser soldadas.

Ligações equipotenciais para redução de tensão devem ser executadas da forma mais curta e reta possível.

A ABNT NBR 5419 não possui uma regra específica para este procedimento. Há apenas a possibilidade das interligações diretas, realizadas com condutor metálico e das indiretas quando é utilizado um dispositivo de proteção contra surto (DPS) ou um de seus componentes (comumente um centelhador) para fazer a conexão entre dois pontos. A dica é sempre tentar minimizar as indutâncias que surgirão devidas à interligação.

Ao considerar os itens apresentados, o leitor contribuirá para a melhoria do SPDA externo e, consequentemente, minimizando os riscos a ele relacionados.