Por que não podemos usar poucas descidas em um SPDA?

Irei interromper a especificação adequada de um DPS classe I, tratada nas edições anteriores, para abordar um tema de grande relevância: a importância da quantidade mínima de condutores de descida em um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA). Na minha observação, o número de instalações de SPDA que não respeitam a quantidade mínima de condutores de descida, que havia diminuído significativamente nos últimos anos, voltou a crescer no Brasil. Isso pode ser atribuído tanto à falta de conhecimento técnico sobre a proteção contra descargas atmosféricas, quanto à busca por lucro a qualquer custo.

Os condutores de descida de um SPDA têm a função crucial de conduzir a corrente da descarga atmosférica do(s) captor(es) até o subsistema de aterramento (solo). Essa corrente chegará ao solo de qualquer maneira, seja por meio do rompimento de isolantes (ar, tijolos etc.) ou através de elementos condutores presentes na estrutura atingida. Um caminho inadequado frequentemente causa incêndios devido aos centelhamentos gerados e cria tensões perigosas de toque e passo, que podem resultar em perdas econômicas significativas e, mais gravemente, em mortes. Isso não é um exagero: a realidade dos acidentes fatais por descargas atmosféricas confirma essa preocupação. Tenho compartilhado muitas notícias de acidentes por descargas atmosféricas no LinkedIn (barbosaSPDA) que corroboram essa afirmação.

A diferença de um subsistema de descida adequado está em conduzir a corrente da descarga atmosférica até o solo com segurança. Isso não ocorre sem um sistema apropriado ou com um sistema subdimensionado, especialmente quando há uma redução na quantidade necessária de condutores.

Todo dimensionamento de um SPDA começa pela definição do valor da corrente da descarga atmosférica que pode atingir a estrutura. Esse valor é determinado pelo nível de proteção associado ao SPDA, conforme a análise de risco, como mostrado na figura 2. 

Figura 2 – Trecho da Tabela 3 da Parte 1 da ABNT NBR 5419

Essa corrente total (por exemplo, 200 kA para SPDA nível I) será interceptada pelo subsistema de captação e distribuída pelos condutores de descida. A divisão da corrente total pelos condutores de descida traz os principais benefícios de uma quantidade adequada de descidas:

• Como no final do condutor de descida há o eletrodo de aterramento com sua respectiva impedância, quanto maior for o valor da corrente injetada nesse ponto, maior será o potencial gerado, especialmente se outro erro for cometido: aterramento individual por descida. Esse potencial gerado é o responsável pelas tensões de passo e toque. Quanto maior for o número de condutores de descida, menor será a quantidade de corrente por condutor, mesmo considerando que a divisão não é uniforme. Com uma divisão adequada, essa redução da corrente por descida implicará na diminuição das tensões de passo e toque a níveis toleráveis.

• Um maior valor de corrente da descarga atmosférica por condutor também resultará em uma maior capacidade de causar centelhamentos entre o condutor de descida e as instalações metálicas existentes ou para uma pessoa próxima. O campo magnético gerado pela corrente conduzida pelo condutor de descida irá induzir uma tensão no laço aberto formado pela instalação metálica (por exemplo, uma tubulação de gás GLP) ou por uma pessoa e o condutor de descida. Essa tensão pode superar a rigidez dielétrica do material (ar, tijolos etc.) que separa esses elementos no ponto de abertura do laço e causar um centelhamento perigoso, como ilustrado na figura 1. Novamente, um maior número de condutores de descida, dividindo adequadamente a corrente da descarga atmosférica, implicará em um menor valor da tensão induzida a ponto de não ser capaz de superar a rigidez dielétrica, protegendo as pessoas e as instalações.

Não basta apenas captar a descarga atmosférica, a proteção não se encerra nesse ponto. É crucial conduzir a corrente até o solo de maneira segura, e os condutores de descida desempenham um papel fundamental nesse processo. Reduzir o número de condutores de descida compromete toda a eficácia do SPDA, colocando em risco tanto o patrimônio quanto a vida das pessoas.  

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