Quem equipotencializa é a natureza

Por Sergio Roberto Santos*

A proteção contra descargas atmosféricas envolve fenômenos eletromagnéticos cuja nossa capacidade de controlá-los é mais limitada do que supomos.
A filosofia da proteção contra descargas atmosféricas consiste em conduzir uma corrente elétrica de grande intensidade e curtíssima duração através de caminhos pré-determinados, evitando, ao máximo, elevações de temperatura, esforços mecânicos e aumentos de tensão.Este desafio é maior porque não basta disponibilizar para a corrente da descarga atmosférica condutores elétricos, mas garantir que o caminho oferecido por eles seja o de menor impedância entre vários outros caminhos existentes na estrutura que devemos proteger, muitas vezes, não evidentes para nós.

Uma descarga atmosférica acontece devido à enorme diferença de potencial existente no interior de uma nuvem, onde, devido a mecanismos complexos, acontece a separação de cargas elétricas. Tendo a natureza criado esta diferença de potencial, ela própria se encarregará de desfazê-la, através de descargas atmosféricas intra-nuvens, entre nuvens ou nuvens solo.

Apenas este fato deveria ser suficiente para alertar-nos de que a partir de determinados valores a natureza irá agir para reduzir as diferenças de potencial existentes, o que justamente chamamos de equipotencialização. Como é muito difícil impedi-la, devemos concentrar nossos esforços em determinar onde esta equipotencialização deverá ocorrer, de modo a evitar que as suas consequências nos causem prejuízos.

A norma ABNT NBR 5419:2015 define equipotencialização para a proteção contra descargas atmosféricas, como a “ligação ao SPDA de partes condutoras separadas, por conexões diretas ou via dispositivos de proteção contra surto (DPS), para reduzir diferenças de potencial causadas pela corrente da descarga atmosférica”.

Por se tratar de fenômenos sobre os quais não temos total controle, a norma é extremamente cautelosa ao afirmar que “equipotencialização” e “equalização de potenciais”, mais do que expressões de sentido genérico, são recomendações de práticas para reduzir ou limitar as tensões entre pontos da instalação e, principalmente: “desde que os condutores, agentes dessa equalização, sejam instalados o mais próximo possível dos elementos a serem protegidos”.

As observações da norma ABNT NBR 5419:2015 vão muito além do conceito simplista de que para equipotencializar é necessário apenas interligar duas partes da estrutura ou componentes da instalação eletroeletrônica através de condutores elétricos, já que dependendo do diâmetro, formato e comprimento destes condutores, a interligação poderá ter impedância significativamente próxima ou superior a outras interligações também existentes no local, o que será suficiente para que toda ou parte da corrente da descarga atmosférica não circule pelos condutores instalados por nós para a desejada equipotencialização.

Desta forma, é fundamental compreendermos que ao instalarmos um “condutor de equipotencialização”, o que realmente estamos fazendo é determinarmos onde esta equipotencialização, passagem de uma corrente elétrica, acontecerá, já que caso não exista este condutor, colocado por nós, esta corrente poderá passar por lugares indesejados e perigosos, como o interior de equipamentos eletroeletrônicos ou o ar, originando centelhamentos perigosos (imagem 1).

Infelizmente, sempre a corrente da descarga atmosférica terá mais de um caminho para seguir, mas, felizmente, ela seguirá, a natureza não faz escolhas, de forma inversamente proporcional os caminhos de menor impedância, cabendo aos responsáveis pela Proteção Contra Descargas Atmosféricas (PDA) disponibilizá-los na estrutura protegida, para que a corrente da descarga atmosférica por ali seja conduzida de forma segura até um ponto onde ela não mais será perigosa, normalmente, as barras de equipotencialização ou o subsistema de aterramento (imagem 2).

Apesar de ser comum a utilização da expressão “ligação equipotencial de baixa impedância”, temos, neste caso, uma grande redundância, já que se for de baixa impedância, será uma ligação equipotencial, intencional ou não, e se não for, não obteremos a tão desejada equipotencialização.

Desta forma, deve ficar claro para todo profissional envolvido na proteção contra descargas atmosféricas que a partir de certo valor de tensão e determinada distância, uma corrente elétrica será criada, sendo ela a responsável pela equipotencialização entre duas partes da estrutura. Cabe a nós apenas, o que em si já é muito importante e desafiador, oferecer caminhos para que esta corrente seja conduzida de forma a mais segura possível.

Como em outros textos da seção Espaço 5419, este também deve ser complementado pela leitura da norma ABNT NBR 5419:2015 e, neste caso, também pelo estudo do artigo publicado em quatro partes, a partir da edição 158, na coluna Proteção contra raios desta revista.

*Sergio Roberto Santos é engenheiro eletricista e membro da comissão de estudos CE 03:64.10 do CB-3 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).