PROCEDIMENTO DE INSPEÇÃO DO SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

KAWE ALEXANDRO TRAGUETA

PROCEDIMENTO DE INSPEÇÃO DO SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

UNEMAT – Campus de Sinop

2016/2

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

KAWE ALEXANDRO TRAGUETA

PRECEDIMENTO DE INSPEÇÃO DO SISTEMA PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

Projeto de Pesquisa apresentado à Banca Examinadora do Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica – UNEMAT, Campus Universitário de Sinop – MT, como pré-requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Elétrica.

Prof. Me. Marcelo Gouveia Sebastião:

Procedimento de inspeção da proteção contra descargas atmosféricas. Kawe Alexandro Tragueta.

UNEMAT – Campus de Sinop

2016/2

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Valores máximos dos parâmetros das descargas atmosféricas

corresponentes aos níveis de proteção (NP) ... 15 Tabela 2 -Continuação ... 16 Tabela 3 - Valores mínimos dos parametros das descargas atmosféricas e

respectivos raios das esfera rolante correspondente aos níveis de proteção (NP) ... 16

Tabela 4 – Posicionamento de captores conforme o nível de proteção ... 17

Tabela 5 – Espaçamento médio dos captores de decidas não naturais conforme n

nível de proteção ... 19

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 - Ângulo de proteção corresponde à classe do SPDA ... 17

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Volume de proteção provido por mastro ... 17

Figura 2 - Gaiola de Faraday - Nível de proteção III em malaha 10 x 20 ... 18

Figura 3 - Gaiola de Faraday - Nível de proteção III em malha 15 x 15 ... 19

LISTA DE ABREVIATURAS.

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas Amp – Ampére

ART – Anotação de Responsabilidade Técnica DPS – Dispositivo de Proteção Contra Surto EUA – Estados Unidos da América

NR – Normas Regulamentadoras

SPDA – Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas

DADOS DE IDENTIFICAÇÃO

1. Título: Procedimento de Inspeção da Proteção Contra Descargas Atmosféricas

2. Tema: 30400007 ENGENHARIA ELÉTRICA

3. Delimitação do Tema: 30404045 MEDIÇÃO, CONTROLE, CORREÇÃO E PROTEÇÃO DE SITEMA. ELÉTRICO. E

4. Proponente (s): Kawe Alexandro Tragueta

5. Orientador (a): Prof. Me. Marcelo Gouveia Sebastião 6. Coorientador (a): Prof. Me. Vinícius José Santos Lopes

7. Estabelecimento de Ensino: UNEMAT, Campus Universitário de Sinop - MT

8. Público Alvo: Profissionais legalmente habilitados a elaboração de laudos de inspeção da Proteção Contra Descargas Atmosféricas de edificações;

9. Localização: Avenida dos Ingás, n.º 3001 - Jardim Imperial, Sinop - MT, CEP: 78555-000.

10. Duração: 6 (seis) meses

SUMÁRIO

LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE GRÁFICOS ... II LISTA DE FIGURAS ... III LISTA DE ABREVIATURAS. ... IV DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... V

1 INTRODUÇÃO ... 8

2 PROBLEMATIZAÇÃO ... 9

3 JUSTIFICATIVA... 10

4 OBJETIVOS ... 11

4.1 OBJETIVO GERAL... 11

4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 11

5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 12

5.1 ORIGEM HISTÓRICA ... 12

5.2 FORMAÇÃO DAS DESCARGAS ATMOSFÉRICAS ... 12

6 SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS (SPDA) 14 6.1 NÍVEIS DE PROTEÇÃO ... 14

6.2 MÉTODO DE PROTEÇÃO ... 16

6.3 MÉTODOS DE FRANKLIN ... 16

6.4 MÉTODOS DA GAIOLA DE FARADAY ... 18

6.5 CONDUTORES DE DESCIDAS ... 19

6.6 MALHA DE ATERRAMENTO ... 19

7 INSPEÇÃO DE UM SPDA ... 21

7.1 APLICAÇÃO DAS INSPEÇÕES ... 21

7.2 ORDEM DAS INSPEÇÕES ... 22

7.3 INSPEÇÃO VISUAL ... 22

8 ENSAIOS ... 23

8.1 RESISTÊNCIA DA TERRA E O TESTE DE CONTINUIDADE ... 23

8.2 RESISTIVIDADE DO SOLO ... 23

9 CONTINUIDADE DE UM SPDA ... 24

9.1 TESTE DE CONTINUIDADE DO SPDA ... 24

9.2 CONTINUIDADE ELÉTRIA EM MALHA DE ATERRAMENTO ... 24

9.3 EQUALIZAÇÃO DE POTENCIAL ... 24 10 EQUIPAMENTOS NECESSARIO PARA REALIZAR UMA MEDIÇÃO DO SPDA

26

11 METODOLOGIA ... 27

12 CRONOGRAMA ... 28

13 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO ... 29

1 INTRODUÇÃO

Segundo Coutinho (2003), Inspeção de um Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas é uma atividade técnica de engenharia, multidisciplinar, para verificação das condições técnicas de funcionalidade, de segurança e proteção ao meio ambiente. O seu objetivo é verificar se a instalação está em conformidade com a norma técnica brasileira ABNT NBR-5419 – Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas e a Norma Regulamentadora do Ministério do Trabalho e Emprego – NR10.

A inspeção de manutenção de SPDA tem como objetivo garantir que o sistema de proteção contra descarga atmosférica esteja funcionando em conformidade com a norma NBR 5419 com objetivo de garantir a segurança das pessoas e de sua propriedade.

As Inspeções visuais, são realizadas por pessoas minimamente capacitadas para observar se algum dos elementos do sistema de proteção contra descargas atmosféricas não apresenta avarias, como trincas, oxidação etc. Os procedimentos de inspeções devem ser realizados em intervalos de um à três anos no máximo depende das condições do local, ou se houver suspeita de que o SPDA foi comprometido por alguma descarga atmosférica.

As Inspeções periódicas são obrigatórias devem ser realizadas em

intervalos de um a três anos, no máximo, dependendo da agressividade que o

ambiente estiver impondo ao SPDA. Nesta etapa, é necessário que seja gerado um

relatório técnico, acompanhado de ART do profissional executante, onde constará a

situação do sistema e quais intervenções são necessárias, se existirem, para

adequação.

2 PROBLEMATIZAÇÃO

A falha em um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosférica deve ser

evitada, assim faz-se necessário que as instalações passem por inspeções periódicas

de forma a garantir a eficiência do SPDA implantado. Sem isso, expõe os ocupantes,

equipamentos etc ao risco constante de sofrer danos ao ser atingido por uma descarga

atmosférica. Os prejuízos geralmente são de grandes proporções como, perdas de

equipamentos, distúrbios em linhas de transmissões, e distribuições e até mesmo

perigo de vida.

3 JUSTIFICATIVA

De acordo com Souza (2013), o Brasil é o pais que mais recebe raios no

mundo, cerca de 50 milhões de raios. Mesmo sofrendo com todas essas descargas,

o topo dos prédios, industrias e entre outras edificações não estão recebendo a

atenção necessária. É uma área que requer muita atenção e profissionais qualificados

para realizar a construção, inspeção e a manutenção do Sistema de Proteção contra

Descargas Atmosféricas (SPDA), entre outros equipamentos associados.

4 OBJETIVOS

4.1 OBJETIVO GERAL

Este trabalho apresenta alguns aspectos específicos sobre como fazer uma inspeção com eficácia de um SPDA. São abordados, também, os principais danos que podem ocorrer nas edificações devido às descargas atmosféricas, e as principais normas estabelecidas a serem seguidas.

O assunto foi abordado na intenção de especificar a importância de uma inspeção num sistema de SPDA. E tem como objetivo acrescentar de forma sistemática e detalhada conhecimento sobre o assunto considerando diversas particularidades não contempladas nas normas.

4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Oferecer e propor requisitos para fixar as condições do procedimento de

inspeção de maneira correta e eficiente, a fazer no sistema de proteção contra

descargas atmosféricas, desde a proteção de edificações, fazer no sistema uma

análise real de situações onde tem esses sistemas implantado seguindo a norma

ABNT NBR 5419/2015.

5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 5.1 ORIGEM HISTÓRICA

Segundo Sousa (2013), na década de (1706 – 1790), havia um escritor, cientista chamado Benjamin Franklin um dos homens mais admirados do mundo, onde serviu de diversos modos a seu povo. Pelo seu conhecimento e trabalho Franklin teve um papel muito importante na decisão onde transformou as 13 colônias inglesas da América nos atuais Estados Unidos da América.

Quando Franklin completou seus 17 (Dezessete) anos fugiu para Nova York, onde teve seu primeiro emprego, finalmente encontrou um trabalho na Filadélfia.

Franklin era tão bom impressor que o governador da Pensilvânia ofereceu-se para ajudá-lo. Sugeriu que Franklin montasse uma oficina própria, oferecendo uma carta de crédito para comprar os materiais na Inglaterra. Mas o governador não cumpriu com sua promessa e Franklin teve que desembarcar em Londres, quando retornou para Filadélfia teve que trabalhar muito e com seu esforço logo conseguiu ser tornar proprietário de eu próprio negócio.

Ao atingir 47 anos trabalhando duro, Franklin fez uma grande fortuna, assim tendo que se retirar de seus negócios. Então logo resolveu ir para Filadélfia, onde criou um corpo de bombeiros que se tornou a primeira biblioteca circulante dos EUA.

No ano de 1752, Franklin estava se divertindo com seu filho, soltando um papagaio feito com material de seda e metal, no meio de suas brincadeiras surgiu uma tempestade, onde percebeu registros de pequenas descargas elétricas intermitente pelo seu corpo, e desde então começou a fazer estudos sobre esse fenômeno. Como Franklin era muito engenhoso resolveu criar um dispositivo para proteger casas dessas descargas onde deu por nome de pára-raios.

Franklin se aprofundou nos estudos e resolveu publicar seu primeiro artigo sobre a eletricidade na Colômbia e na Europa. Com esse estudo, foram criados alguns termos técnicos onde são usados até hoje conhecido como bateria e condensador.

5.2 FORMAÇÃO DAS DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

Conforme Coutinho (2003), em 1752, foi comprovado pelo cientista francês

Thomas-François D`Alibard, que quando se aproxima um fio aterrado de uma barra

de um material condutor pontiaguda de modo prévio colocando em direção a nuvens

carregadas, Thomas observou que faíscas saltavam do mastro para o fio, desta forma provando o princípio de funcionamento dos pára-raios.

Logo após este período, diversos estudos apresentaram muitos conceitos relacionados a descargas atmosféricas. Uma representação mais comum dada pelos grandes cientistas e engenheiros da área é que o rompimento da isolação do ar entre duas superfícies carregadas eletricamente com polaridades dá origem a uma descarga atmosférica. A nuvem seria representada por um enorme dípolo com cargas positivas na parte superior e as partes negativas na inferior.

Na parte inferior das nuvens ocorre uma grande concentração de cargas com a polaridade negativa e, logo uma grande quantidade de cargas positivas se induzem ao solo. Com isso a distribuição e a concentração das cargas relacionadas geram o gradiente elétrico um fenômeno que supera o limite de isolação do ar, onde resulta uma circulação de corrente elétrica e direção da nuvem ao solo ou sentido oposto, através de percursos ramificados.

A descarga atmosférica tem um desenvolvimento que é caracterizado por formações de descargas preliminares denominada de piloto, a partir de um centro de cargas com polaridades negativas que se localiza no centro da nuvem que é acompanhada por uma corrente de retorno.

Essa descarga quando atingi o solo, surge uma corrente elétrica de retorno

com uma luminosidade extremamente alta, a qual se propaga no sentido das nuvens,

seguindo pelo mesmo percurso da descarga piloto e já descarregando para o solo,

quanto as cargas que existe no canal ionizado como também uma grande parcela das

cargas da nuvem.

6 SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS (SPDA)

O SPDA (Sistema de proteção contra Descargas Atmosféricas) é um sistema onde propicia segundo uma norma técnica estabelecida a proteção civil de uma construção ou estrutura contra os efeitos das descargas atmosféricas. A descarga conduzida é dissipada com segurança significativa à proteção dos ocupantes e da edificação onde o SPDA está instalado. SOUZA (2013)

6.1 NÍVEIS DE PROTEÇÃO

Visto a necessidade de um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas, o próximo passo é determinar o Nível de Proteção dessa edificação.

Isso é de fundamental importância, já que o conteúdo da edificação a proteger altera o rigor das medidas de proteção, que pode variar do mais alto nível (Nível I) ao mais baixo (Nível IV) (STÈFANI, 2011)

Para efeitos da ABNT NBR 5419, são considerados quatro níveis de proteção contra descargas atmosféricas (i a iv). Para cada NP, é fixado um conjunto de paramentos máximos e mínimos das correntes das descargas atmosféricas. NBR 5419 (2015)

NOTA 1 A proteção contra descargas atmosféricas cujos parâmetros máximos e mínimos de corrente excedam aqueles correspondentes ao NP I requer medidas de proteção mis eficientes, as quais recomenda-se que sejam escolhidas e implementadas para cada caso especifico. NBR 5419 (2015) NOTA 2 A probabilidade de ocorrência de descargas atmosféricas cujos parâmetros de correntes estejam fora do intervalo máximo e mínimo do NP I é menos que 2 %. NBR 5419 (2015)

Os valores máximos dos paramentos das correntes das descargas atmosféricas correspondentes ao NP I não podem ser excedidos, com uma probabilidade de 99 %. De acordo com a relação de polaridade assumida (ver A.2), o valor assumido para as descargas atmosféricas positivas tem probabilidade inferior a 10 % enquanto que aqueles para as descargas atmosféricas negativas permanecem abaixo de 1 % (ver A.3) NBR 5419 (2015)

Os valores máximos dos parâmetros das correntes das descargas atmosféricas correspondentes ao NP I são reduzidos a 75 % para o nível II e a 50 % para o nível III e IV (reduções lineares para I, Q e di/dt, mas quadrática para W/R, os parâmetros de tempo não mudam. NBR 5419 (2015)

NOTA 3 Os níveis de proteção contra descargas atmosféricas cujos

parâmetros máximos de correntes sejam menores que aqueles

correspondentes ao NP IV permitem considerar valores de probabilidade de

danos maiores que aqueles apresentados na ABNT NBR 5419-2:2015, Anexo

B, embora não quantificados, mas que podem ser úteis para um ajuste mais adequado das medidas de proteção a fim de se evitar custos injustificavelmente altos. NBR 5419 (2015)

Os valores máximos dos parâmetros das correntes das descargas atmosféricas para os diferentes níveis de proteção são dados na Tabela 3 e são usados para projetar componentes de proteção contra descargas atmosféricas ( por exemplo, seção transversal ds condutores, espessuras das chapas metálicas, capacidade de condução de corrente dos DPS, distancia de segurança contra centelhamentos perigosos) e para definir parâmetros de ensaios que simulam os efeitos das descargas atmosféricas sob tais componentes (ver Anexo D). NBR 5419 (2015)

Os valores mínimos de amplitudes das correntes das descargas atmosféricas para os diferentes NP são usados para se determinar o raio da esfera rolante (ver A.4) de modo a definir a zona de proteção contra descargas atmosféricas ZPR 0B, a qual não pode ser alcançada por descargas atmosféricas diretas (ver 8.3 e Figuras 3 e 4). Os valores mínimos dos parâmetros das correntes das descargas atmosféricas junto com os raios das esferas rolantes correspondentes são dados na Tabela 4. Eles são usados para posicionar os componentes do subsistema de captação e para definir as zonas de proteção contra descargas atmosféricas ZPR 0B (ver 8.3). NBR 5419 (2015)

Tabela 1 - Valores máximos dos parâmetros das descargas atmosféricas corresponentes aos níveis de proteção (NP)

Fonte: NBR 5419/2015

Tabela 2 -Continuação

Fonte: NBR 5419/2015

Tabela 3 - Valores mínimos dos parametros das descargas atmosféricas e respectivos raios das esfera rolante correspondente aos níveis de proteção (NP)

Fonte: NBR 5419/2015

6.2 MÉTODO DE PROTEÇÃO

Primeiro, deve-se avaliar se uma edificação necessita de SPDA ou não, em diversos casos a necessidade é fundamental, por exemplo:

 Locais de grande afluência de público;

 Locais que apresentam serviços públicos essenciais;

 Áreas com alta densidade de descargas atmosféricas;

 Estruturas isoladas, ou com altura superior a 25 m;

 Estruturas de valor ou cultural.

6.3 MÉTODOS DE FRANKLIN

Segundo a NBR 5419 (2015), o volume de proteção provido por um mastro é

definido pela forma de cone circular cujo vértice está posicionando no eixo do mastro,

o ângulo, depende da classe do SPDA, e a altura do mastro. Figura 1, Tabela 3 e

Gráfico 1.

Figura 1 - Volume de proteção provido por mastro

Fonte: NBR 5419/2015

A = Topo do captor B = Plano de referencia

𝑅

= Raio da base do cone de proteção

h = Altura de um mastro em cima do plano de referencia α = Ângulo de proteção

Tabela 4 – Posicionamento de captores conforme o nível de proteção

Fonte: NBR 5419/2015

Gráfico 1 - Ângulo de proteção corresponde à classe do SPDA

Fonte: NBR 5419/015

6.4 MÉTODOS DA GAIOLA DE FARADAY

Esse método é baseado na teoria de Faraday, segundo qual o campo no interior de uma gaiola é nulo, mesmo quando passa por seus condutores uma corrente de valor elevado.

Para que campo seja nulo, na verdade, é preciso que a corrente se distribua uniformemente por toda a superfície. O campo será nulo, na realidade, no centro da gaiola, mas nas proximidades dos condutores haverá sempre um campo que poderá dar tensões induzidas em condutores das instalações elétricas que estejam paralelos aos condutores da malha.

O método gaiola de Faraday apresenta algumas mudanças nas dimensões das quadrículas, que passam a ser mais rigorosas e com formas quadrado, resultando no uso de mais material. Ver referência na Tabela 4, exemplos na Figura 2 e 3 NBR 5419 (2015)

Figura 2 - Gaiola de Faraday - Nível de proteção III em malaha 10 x 20

Fonte: NBR 5419/2015

Figura 3 - Gaiola de Faraday - Nível de proteção III em malha 15 x 15

Fonte: NBR 54 19/2015

6.5 CONDUTORES DE DESCIDAS

Os condutores de descida tiveram seus espaçamentos reduzidos para os níveis de proteção II, III, também aumentado a quantidade de material a ser utilizado.

NBR 5419 (2015)

Tabela 5 – Espaçamento médio dos captores de decidas não naturais conforme n nível de proteção

Fonte: NBR 5419/2015

6.6 MALHA DE ATERRAMENTO

Conforme Junior (2003), o sistema de aterramento tem como objetivo receber

as correntes elétricas da descida e as dissiparem ao solo, e também tem a função de

equalizar os potencias no solo, devendo haver preocupação com locais de frequência

de pessoas, minimizando as tensões de passo nestes locais.

Para um bom dimensionamento da malha de aterramento é imprescindível a execução de uma prospecção da resistividade do solo previamente.

Os objetivos principais da malha de aterramento são:

 Obter uma resistência de aterramento a mais baixa possível, para correntes de falta a terra;

 Manter os potenciais produzidos pelas correntes de falta dentro de limites de segurança de modo a não causar fibrilação;

 Fazer com que equipamentos de proteção sejam mais sensibilizados e isolem rapidamente as falhas à terra;

 Proporcionar um caminho de escoamento para terra de descargas atmosféricas;

 Usar a terra como retorno decorrente no sistema MRT.

7 INSPEÇÃO DE UM SPDA

A eficácia de um SPDA depende da sua instalação e métodos de ensaio utilizados. Inspeção, ensaios e manutenção não podem ser realizados durante a uma ameaça de tempestade. NBR 5419-3 (2015)

Segundo a ABNT NBR 5419 (Inspeções de Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas), pontos de aterramento que apresentem valores de Resistência Ôhmica acima de 10 ohms (Ω), não estão em conformidade, logo, a malha de aterramento não será considerada eficaz. Um dos problemas mais comuns que se encontra nos sistemas de aterramento é o desgaste dos materiais empregados no sistema, que são agredidos pelos elementos químicos que compõem o solo ou por processo de contaminação. Os serviços que são realizados durante as inspeções são:

 Revisão das conexões de aterramento;

 Verificação da continuidade;

 Medição da resistência de aterramento.

Emissão do laudo com as reais condições da malha de aterramento, fotos dos equipamentos e medições, e sugestão de correção dos problemas encontrados quando houver;

Os serviços de Inspeção de aterramento são executados observando as recomendações das seguintes normas:

 NBR 5410 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão;

 NBR 7117 – Método Wenner;

 NBR 13571 – Haste de Aterramento Aço-Cobreada e Acessórios;

 NBR 15751 Sistemas de aterramento de subestações — Requisitos;

 NBR 15749 – Medição de resistência de aterramento e de Potenciais na superfície do solo em sistemas de aterramento.

 NR10 – Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade.

7.1 APLICAÇÃO DAS INSPEÇÕES

Segundo as ABNT NBR 5419-3:2015 o objetivo das inspeções é assegurar

que:

O SDPA esteja de acordo com o projeto baseado na norma ABNT NBR 5419/2015;

Todos os componentes do SPDA estão em boas condições e são capazes de cumprir suas funções, que não apresentem corrosão, e atendam às suas respectivas normas;

Qualquer nova construção ou reforma que altere as condições iniciais previstas em projeto além de novas tubulações metálicas, linhas de energia e sinal que adentrem a estruturas e que estejam incorporados ao SPDA externo se enquadrem na norma ABNT NBR 5419-3:2015.

7.2 ORDEM DAS INSPEÇÕES

De acordo com a NBR 5419:2015, as inspeções devem ser feitas com o item 7.2 da norma.

Durante a construção da estrutura;

Após a instalação do SDPA, no momento da emissão do documento “as built’’;

Após alteração ou reparo ou quando houver suspeita de que a estrutura foi atingida por uma descarga atmosférica;

Inspeção visual semestral apontando eventuais pontos deteriorados no sistema;

Periodicamente, realizado por profissional habilitado e capacitado a exercer esta atividade, com emissão de documentação pertinente, em intervalos determinados, assim relacionados: NBR 5419 (2015)

Um ano, para estrutura contendo munição ou explosivos, ou nem locais expostos a corrosão atmosféricas severa (regiões litorâneas, ambientes industrias com atmosfera agressiva etc.), ou ainda estrutura pertencentes a fornecedores de serviços considerados essenciais (energia agua, sinais etc.);

Três anos, para as demais estruturas. NBR 5419 (2015)

7.3 INSPEÇÃO VISUAL

Devem ser feitas inspeções visuais para verificar se:

Não existe maus contatos em condutores e conexões interrompidas;

Nenhuma parte do sistema foi comprometido devido á corrosão, principalmente ao nível do solo;

Condutores de equipontencialização e blindagem dos cabos estão intactos e interligados;

Não existem acréscimo ou alterações que necessitam medidas de proteção adicionais;

Não existem indicações de danos nos DPS e seus fusíveis ou interruptores;

Os roteamentos apropriados estão mantidos;

As distancias de segurança para as blindagens espaciais estão mantidas.

NBR 5419 (2015)

8 ENSAIOS

8.1 RESISTÊNCIA DA TERRA E O TESTE DE CONTINUIDADE

Segundo a NBR 5419:2015, são exigidos vários ensaios do SPDA a fim de certificar a confiabilidade do sistema.



Resistividade do Solo em Camadas: Determina a resistividade do terreno no qual se pretende instalar um aterramento. Com essa informação é possível projetar uma malha de aterramento, estimando uma resistência desejável.



Resistência Elétrica do Aterramento: Determina a resistência da malha de aterramento. A NBR 5419 recomenda resistências abaixo de 10 , como patamar de referência seguro para a dissipação da descarga atmosférica.



Continuidade Elétrica de Malhas de Aterramento: Determina um possível seccionamento na malha de aterramento, fato que compromete a dissipação uniforme da descarga, e consequentemente, o desempenho do sistema. É indicada a realização deste ensaio em malhas de aterramento existentes sem projeto, informações de sua implantação, histórico, ou instaladas em terrenos que foram submetidos a escavações passíveis de romper o condutor da malha.

8.2 RESISTIVIDADE DO SOLO

A medição da resistividade do solo é o fator decisivo e exigência normativa no dimensionamento da malha de aterramento para os níveis I e II de proteção do SPDA.

A partir dela são determinadas a resistência de aterramento, a tensão de passo e a tensão de toque aceitáveis para a finalidade da malha. SOUZA (2013)

A composição do solo, o valor de umidade e temperatura afetam a resistividade do solo. O solo raramente é homogêneo e a resistência do solo varia geograficamente e em profundidades diferentes. COUTINHO (2003)

O valor de umidade varia de acordo com as estações do ano, com a natureza

das camadas internas do solo e com a profundidade dos lençóis freáticos. Como o

solo e a água geralmente são mais estáveis em estratos geológicos mais profundos,

recomenda-se que as hastes de aterramento sejam colocadas o mais profundamente

possível, no lençol freático, se possível. Além disso, as hastes de aterramento devem

ser instaladas em um local com temperatura estável, ou seja, abaixo da linha de

congelamento. COUTINHO (2003)

9 CONTINUIDADE DE UM SPDA 9.1 TESTE DE CONTINUIDADE DO SPDA

Este ensaio mede a resistência entre quaisquer dois componentes do sistema, o que ajuda a determinar se o sistema precisa ser ajustado ou substituído. Um teste de continuidade será recomendado no caso de o sistema apresentar deterioração incomum, conectividade questionável, valores ôhmicos acima do que a norma NBR 5419 estipula. SOUZA (2013)

A cada ano, milhares de edificações residenciais e comerciais são destruídas ou danificadas pelas descargas atmosféricas. A menos que as empresas e condomínios tenham um programa de testes e manutenção adequada, só saberemos se o SPDA só vai saber se está funcionando corretamente quando sofrer uma descarga. SOUZA (2013)

Os estabelecimentos sem a proteção de um SPDA conforme NBR 5419 estão desprotegidos e propensos a danos causados pelo fogo, explosões ou picos de energia elétrica e representa um risco a segurança para os ocupantes. Os efeitos de um raio podem ser devastadores.

Como grande parte do sistema de proteção contra descargas pode estar oculto ou inacessíveis após a conclusão das obras, é particularmente importante, que cada componente de um SPDA seja inspecionado durante a fase de construção e intervalos regulamentados de manutenções preventivas. SONATA ENGENHARIA (2014)

9.2 CONTINUIDADE ELÉTRIA EM MALHA DE ATERRAMENTO

Quando realizado o teste de continuidade do sistema. Apenas baixos valores de resistência ôhmica não são suficientes para se assegurar a confiabilidade do sistema de aterramento após anos de instalação. É necessária a verificação de continuidade elétrica em seus diversos trechos, o que fornece parâmetros para determinação da integridade física do eletrodo de aterramento e suas conexões.

SONATA ENGENHARIA (2014)

9.3 EQUALIZAÇÃO DE POTENCIAL

A equalização de potencial constitui a medida mais eficaz para reduzir os

riscos de incêndio, explosão e choques elétricos dentro do volume a proteger. A

equalização de potencial é obtida mediante condutores de ligação equipotencial, interligando o SPDA, a armadura metálica, as massas e os condutores dos sistemas elétricos de potência e de sinal. RWENGENHARIA (2016)

Uma ligação equipotencial principal, como prescreve a ABNT 5410, é obrigatória em qualquer caso. Todas as massas e instalações metálicas incorporadas às chaminés tais como escadas, plataformas, tubulações etc, devem ser conectadas ao sistema de SPDA. RWENGENHARIA (2016)

Os condutores vivos dos circuitos de energia devem ser protegidos por DPS,

situados no respectivo quadro de distribuição elétrico. RWENGENHARIA (2016)

10 EQUIPAMENTOS NECESSARIO PARA REALIZAR UMA MEDIÇÃO DO SPDA

Para realizar uma medição com eficácia deve-se usar equipamentos que apresentam o máximo de precisão. A medição pode ser feita diretamente com o uso de um milli - ohmímetro, onde é capaz de fornecer uma corrente de 1,2 A em corrente contínua. INSTRUBRASIL (2016)

O milli-ohmímetro é um equipamento que atende a norma da ABNT NBR 5419/2015, portátil para medição da continuidade elétrica das armaduras de um edifício, é um instrumento adequado a medir a resistência ôhmica entre a parte superior e a parte inferior da estrutura. INSTRUBRASIL (2016)

Esse instrumento possui 4 terminais para conexão tipo KELVIN. A corrente de teste é obtida nos terminais C1 e C2, e a resistência sob medição deve ser conectada aos terminais P1 e P2. INSTRUBRASIL (2016)

O instrumento injeta uma corrente de 1A entre os pontos extremos da

armadura sob ensaio realizado, onde sendo capaz de ao mesmo tempo que injeta

essa corrente, medir a queda de tensão entre esses pontos. A resistência é calculada

internamente no instrumento, dividindo-se a tensão medida pela corrente injetada e o

valor ôhmico é indicado em seu mostrador. Se o valor indicado for igual ou inferior a

1 ohms, a armadura é aceitável. INSTRUBRASIL (2016)

11 METODOLOGIA

Para realizar este trabalho, serão utilizados diversos tipos de pesquisas e de várias referências bibliográficas, dentre elas a principal norma NBR 5419:2015 (Proteção contra descargas atmosféricas), esta norma é brasileira, pertencente a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

Com isso, este trabalho tem objetivo de propor um procedimento com visitas a oferecer ao profissional responsável pela inspeção de um SPDA, subsídios os mínimos que garantam seu perfeito funcionamento da forma como foi projetado ou mesmo assegurar que não houve alterações estruturais da instalação descaracterizando a eficiência inicialmente projetada.

Esse estudo segue critérios de ensaios que se necessita para realizar uma inspeção adequada do SPDA, dentre os procedimentos a serem propostos, além das inspeções visuais, será descrito a forma correta de utilização de equipamentos eletrônicos entre eles, o ohmímetro que tem o objetivo de aferir a resistência da terra.

Por ser vital garantir que os testes e manutenção sejam regulares, todos os

estabelecimentos que possuem um sistema de proteção contra descargas devem

passar por ensaios de continuidade, resistência da terra e inspeções visuais

periódicas.

12 CRONOGRAMA

ATIVIDADES

MÊS

1

2

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Escolha do tema e do orientador

Encontros com o orientador

Pesquisa bibliográfica preliminar

Leituras e elaboração de resumos

Elaboração do projeto

Entrega do projeto de pesquisa

Revisão bibliográfica complementar Coleta de dados complementares Redação da monografia Revisão e entrega oficial do trabalho

Apresentação do trabalho

em banca

13 REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO

BRASIL (a), NBR, Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. NBR-5419-1- Proteção Contra Descargas Atmosféricas – Parte 1: Princípios Gerais.

BRASILIA/DF, 2015.

BRASIL (a), NBR, Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. NBR-5419-2- Proteção Contra Descargas Atmosféricas – Parte 2: Gerenciamento de Riscos.

BRASILIA/DF, 2015.

BRASIL (a), NBR, Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. NBR-5419-3- Proteção Contra Descargas Atmosféricas – Parte 3: Danos físicos a estruturas e perigos à vida. BRASILIA/DF, 2015.

BRASIL (a), NBR, Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT. NBR-5419-4- Proteção Contra Descargas Atmosféricas – Parte 4: Sistemas elétricos e eletrônicos internos na estrutura. BRASILIA/DF, 2015.

COUTINHO, F. N.; ALTOÉ, C. A. Levantamento de estruturas que necessitam de spda na UnB e análise de seus efetivos sistemas de proteção. Brasília /DF:

Universidade de Brasília - UnB, 2003.

JUNIOR, F. R. Nova NBR 5419 – Ambientação e aplicação em projetos de SPDA.

Brasília/DF: AltoQi Tecnologia Aplicada a Engenharia, 2015.

Rwengenharia. Serviços Elétricos e sistema de Aterramento. Disponível em: <

http://www.rwengenharia.eng.br/teste-de-continuidade-spda > Acesso em dez 2016 Sindicantes. Check-up e inspeção predial. Disponível em: <

https://www.sindiconet.com.br/informese/7076/checkup-e-inspecao-predial/inspecao- dos-pararaios > Acesso em 30 nov, 2016.

Sonataengenharia. Serviços Elétricos e Segurança do Trabalho. Disponível em: <

http://www.sonataengenharia.com.br/servicos > Acesso em 24 nov, 2016.

SOUZA, A. N.; RODRIGUES, J. E.; BORELLI, R.; BARROS, B.F. SPDA – Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas. São Paulo/SP: Editora Érica LTDA, 2013

STÉFANI, R V. Metodologia de Projeto de Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas para Edifício Residencial. São Paulo/SP. 2011.

Voltimum. Resistencia de puesta tierra. Disponível em: <

http://www.voltimum.es/articulos-tecnicos/resistencia-puesta-tierra > Acesso em 18

dez, 2016.