SPDA – Componentes e parâmetros

É importante entender o conceito de certos parâmetros para determinar limites normalizados de dimensionamento de componentes do SPDA – Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas.

Nasce o raio da separação das cargas elétricas dentro da nuvem a partir do atrito de, principalmente, partículas de água em diferentes estados físicos. Essas cargas em movimento criam corrente elétrica que, por sua vez, ao circular por meios que se opõem (resistência) à sua passagem, gera calor.  A carga elétrica, Q, dividida em dois momentos distintos (pulso e continuidade entre pulsos), é expressa pelo valor resultante da integral da corrente (de pulso ou de continuidade entre pulsos) no tempo. 

Q= ∫idt

Q – carga elétrica (C)

I – corrente elétrica (A)

A figura mostra pulsos padrão onde ficam evidenciados tais parâmetros:

Em que:

I_PICO – corrente de pico relacionada ao primeiro pulso do raio;

I_CONTINUIDADE – corrente de “junção” entre os pulsos do raio;

Q_CURTA – carga da componente curta (pulso) do raio. Valor resultante da integral da corrente do pulso no tempo; 

Q_LONGA – carga da componente longa (continuidade) do raio. Valor resultante da integral da corrente de continuidade no tempo;

T_CURTA – duração da componente curta (pulso) do raio;

T_LONGA – duração da componente longa (pulso) do raio.

Ainda:

Energia específica (W/R) – Valor resultante da integral da corrente do raio ao quadrado no tempo. Representa a energia específica do raio dissipada em uma resistência de valor unitário.\

Assim, podemos dizer que as grandezas carga elétrica, corrente elétrica e energia específica são interdependentes e extremamente importantes para o dimensionamento de componentes, tais como seção de condutores, espessura de chapas, suportabilidade de conectores etc.

Com os conceitos já apresentados, é simples entender que a parametrização dos componentes da PDA deve seguir limites de suportabilidade à corrente (carga) elétrica e à energia específica.

Para facilitar a obtenção dos resultados, tanto no dimensionamento quanto nos ensaios dos componentes do SPDA, a ABNT NBR 5419 estabelece grupos de valores com limites máximos e vincula esse agrupamento ao nível de proteção. Assim, são distribuídos os valores máximos de I, Q, W/R e T a serem considerados para ensaios de alguns componentes do SPDA em função dos níveis de proteção (I, II, III e IV). 

A Tabela 1 mostra fragmentos da Tabela D.1 da ABNT NBR 5419-1 adaptados às aplicações onde valores típicos normalizados são utilizados para verificação da suportabilidade de vários componentes dos subsistemas do SPDA.

Os valores apresentados, somados às equações mostradas na ABNT NBR 5419-1, Anexo D, (assunto que será oportunamente tratado neste espaço), proporcionam ao profissional de proteção contra descargas atmosféricas o caminho para o correto dimensionamento ou a verificação dos componentes dos subsistemas do SPDA.

Autor:

Por Jobson Modena, engenheiro eletricista, membro do Comitê Brasileiro de Eletricidade (Cobei), CB-3 da ABNT, onde participa atualmente como coordenador da comissão revisora da norma de proteção contra descargas atmosféricas (ABNT NBR 5419). É diretor da Guismo Engenharia | www.guismo.com.br