Proximidade do SPDA com outras instalações (distância de segurança)

Edição 92 – Setembro 2013
Por Jobson Modena

Há algumas situações em que, por razões funcionais, as ligações equipotenciais não podem ser executadas, tais como em invólucros de equipamentos que possuem placas eletrônicas diretamente fixadas na carcaça. Nestes casos, deve-se estudar a possibilidade de aumentar a distância de separação “s” entre os equipamentos e os condutores do SPDA, em relação à distância de segurança “d”, de forma a evitar a ocorrência de centelhamentos periogosos.

Dessa forma, deve ser buscada a condição s ≥ d, sendo:

Em que:

k_i depende do nível de proteção escolhido (Tabela 1);

K_c depende da configuração dimensional (Figuras 2, 3 e 4);

K_m depende do material de separação (Tabela 2);

l é o comprimento do condutor de descida, em metros, compreendido entre o ponto em que se considera a proximidade e o ponto mais próximo da ligação equipotencial.

A equação somente é válida para interferência em trechos de “condutores vítima” (da instalação elétrica) com comprimento de até 20 m e quando a corrente elétrica no “condutor indutor” (geralmente parte da captação ou, em alguns casos, no caso das Figuras 1 e 2, o condutor de descida) for de mesma intensidade e puder ser determinada em função da corrente elétrica do raio. Em geral, para se determinar essa corrente, costuma-se dividi-la igualmente desde o ponto de impacto pelo número de caminhos disponíveis – por exemplo, se o ponto de impacto estiver entre duas descidas, a corrente é dividida por dois. Ao chegar na descida em questão, ela é novamente dividida por dois (Figura 1). Essa forma simplificada de cálculo geralmente resulta em uma condição aceitável de projeto.

Quando as medidas de equipotencialização (SPDA interno) prescritas na ABNT NBR 5419, especialmente em 5.2.1.2.1 c, forem atendidas, não haverá trechos de condutor indutor com mais de 20 m conduzindo a mesma quantidade de corrente do raio. Na captação, a divisão da corrente é realizada nos diferentes nós das conexões de equipotencialização e nas descidas, no mínimo, por meio dos anéis intermediários, cuja instalação é obrigatória a cada 20 m de altura.

Na Figura 1, a distância de segurança (d) deve ser suficiente para que não haja centelhamento a partir do ponto A quando pelo condutor de descida (indutor) fluir até 12,5% (Iraio/8) da corrente da descarga atmosférica prevista na proteção da estrutura. A distância de segurança é inversamente proporcional à quantidade de condutores de descida instalados.

A utilização das armaduras da estrutura ou perfis de aço interligados formando subsistemas naturais de descida e aterramento provê excelente condição para a múltipla divisão da corrente da descarga atmosférica, diminuindo significativamente a sua intensidade por trecho considerado. Em consequência, o valor de “S” para elementos de outras instalações dentro da estrutura se torna bastante reduzido.  Isso ocorre porque, na maioria das situações, por ser um valor diretamente proporcional às correntes elétricas impulsivas, a distância de segurança “d” é muito pequena (da ordem de unidades de cm).

Tabela 1 – Proximidade do SPDA com as instalações – Valores do coeficiente K_I
(Fonte: Tabela 8 da ABNT NBR 5419)

Tabela 2 – Proximidade do SPDA com as instalações – Valores do coeficiente K_M
(fonte: Tabela 9 da ABNT NBR 5419)

Figura 2 – Configuração unidimensional – Kc = 1 (Fonte: Figura 4 da ABNT NBR 5419).

Figura 3 – Configuração bidimensional – Kc = 0,66 (Fonte: Figura 5 da ABNT NBR 5419).

Figura 4 – Configuração tridimensional – Kc = 0,44 (Fonte: Figura 6 da ABNT NBR 5419).