O Franklin morreu?

Segundo informações fornecidas pelo Dr. Hélio Sueta (IEE USP), o método de Franklin teve sua origem baseada na análise de resultados colhidos em experimentos realizados em laboratório.

O Dr. Sueta relata que, na década de 1950, cientistas prepararam o piso do laboratório no entorno de um elemento captor vertical e dispararam vários conjuntos de descargas elétricas variando a altura do citado captor a cada conjunto de “mini raios” disparados. Antes de variar a altura da proteção, cada conjunto de pontos de impacto que haviam atingido o piso, ao invés do captor, era devidamente mapeado. Dessa forma delimitou-se uma “área protegida” no plano em que o captor estava fixado para cada altura estipulada.

Figura 1 – Estabelecimento da área protegida em função da altura do captor.

Assim, estabeleceu-se uma relação entre a altura do elemento captor versus a área protegida (em que a probabilidade de impacto direto das descargas elétricas era reduzida) na base considerada.

Para viabilizar a execução da proteção interligou-se diretamente o perímetro médio da área de proteção formada pelo conjunto de pontos obtido ao ápice do elemento captor. Estava criado o cone de proteção.

Figura 2 – Formação do cone de proteção.

A criação do cone de proteção proporcionou a criação do método denominado “Método do ângulo de proteção “, em que os ângulos que formavam a base e o volume do cone de proteção foram evoluindo como mostrado:

– NB 165:1970 – Proteção de Edificações contra Descargas Elétricas Atmosféricas:

Figura 3 – Método para obtenção do cone de proteção na NB 165:1970.

ABNT NBR 5419:1993 – Proteção de Estruturas contra Descargas Atmosféricas

Figura 4 – Método para obtenção do cone de proteção na NBR 5419:1993.

Esta forma de determinação do volume de proteção perdurou até maio de 2015 com a versão de 2005 da ABNT NBR 5419.

Com as alterações na IEC 62305, ed.2, a versão 2015 da ABNT NBR 5419 trouxe um novo procedimento para determinação do ângulo que forma o cone de proteção, agora derivado do método da esfera rolante. Ao invés de ângulos fixos relacionados à altura e ao nível de proteção, como visto na Figura 4, os ângulos variam “grau a grau”, conforme mostrado na Figura 5.

Figura 5 – Método para obtenção do cone de proteção na ABNT NBR 5419: 2015.

Para verificar a tendência de aproximação entre os dois métodos de captação realizou-se uma simulação gráfica aplicando o método do ângulo de proteção conforme a versão 2005 comparando os resultados com a aplicação da proteção segundo a versão 2015, executada também para o método da esfera rolante. Considerou-se a classe III para elementos captores com as alturas comercialmente mais encontradas no mercado. A ABNT NBR 5419:2005 adotava um ângulo fixo de 450 para a classe III até 20 m de altura (tg 45 = 1), assim, nessa primeira etapa, os valores resultantes das proteções no plano base seriam exatamente iguais às alturas dos elementos captores.

A figura apresenta a proteção gerada pelo método do ângulo de proteção para elementos captores verticais de 0,6 m, 3,0 m, e 6.0 m com ângulo fixo de 450, para classe III do SPDA, conforme a ABNT NBR 5419:2005.

Figura 6 – Aplicação do método do ângulo de proteção para classe III, segundo a ABNT NBR 5419:2005.
Figura 7 – Comparação da proteção gerada entre método do ângulo de proteção e o método da esfera rolante que constam atualmente na ABNT NBR 5419: 2015.

A figura apresenta uma superposição entre as proteções geradas pelo método do ângulo de proteção (ângulos de 780, 750 e 690) e o método da esfera rolante (raio da esfera 45 m) para elementos captores verticais de 0,6 m, 3,0 m, e 6.0 m para classe III do SPDA, segundo NBR 5419:2015.

Em que:
– as linhas retas (em tons de azul e verde) representam a projeção da proteção criada pelo método do ângulo de proteção e as linhas curvas (em tons de vermelho e amarelo) representam a projeção da proteção criada pela esfera rolante.

– os valores estão em metros.

Observando as Figuras 6 e 7 nota-se o um notório crescimento na abrangência da proteção feita pelo método do ângulo de proteção dada pela alteração na composição do método.

Analisando o exposto pode-se concluir a clara intenção de aproximar-se os resultados obtidos pelo método do ângulo de proteção aos da esfera rolante, assim fica a questão: essa alteração pode levar o método do ângulo de proteção (Franklin) à morte?

 

Atualizado em 3 de agosto de 2021 por Simone Vaiser

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