SISTEMAS DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICVAS (SPDA)

(1)

CURSO- INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

SISTEMAS DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS

ATMOSFÉRICVAS (SPDA)

(NBR 5419/ 2015)

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(4)

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(6)

FF

ATE

C

-SP

MPS: Medidas de proteção contra surtos causados por LEMP

LEMP: Pulso eletromagnético devido as descargas atmosféricas (lightning electromagnetic impulse)

ZPR: zona de proteção contra descargas atmosféricas (raios)

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FF

ATE

C

-SP

Início de incêndio (p.e. árvores, galpões de madeira)

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FF

ATE

C

-SP

Desligamento de linhas de transmissão e distribuição de energia

(9)

(10)

FF

ATE

C

-SP

Eletrização por tensão de passo

(11)

FF

ATE

C

-SP

Eletrização por tensão de passo

(12)

(13)

(14)

(15)

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FF

ATE

C

-SP

(17)

FF

ATE

C

-SP

• ZPR0A - Zona susceptível a incidência direta

de raios;

• ZPR0B

- Zona protegida pelo SPDA;

• ZPR1

- Zona susceptível aos efeitos indiretos

de raios, onde se encontra o QDP da edificação

e geralmente o BEP;

• ZPR2

- Zona onde se encontram QD ou

equipamentos

SPDA Interno → Medidas de proteção contra surtos MPS

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(22)

FF ATE C -SP

SPDA

1- Subsistema de Captação

•Método do Ângulo de proteção (Franklin)

•Modelo Eletrogeométrico(Esfera Rolante ou fictícia) (Forma de verificação)

•Condutores em Malha ou gaiola (Método Faraday)

2- Subsistema de descidas

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FF

ATE

C

-SP

SUBSISTEMA DE CAPTAÇÃO

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FF

ATE

C

-SP

(30)

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(33)

FF

ATE

C

-SP

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(39)

(40)

FF

ATE

C

-SP

(41)

FF

ATE

C

-SP

Subsistema de Aterramento

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FF

ATE

C

-SP

RISCO DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

Os riscos R1, R2, R3 e R4 devem ser considerados na avaliação da necessidade de proteção contra descarga atmosféricas.

R1 - Risco de perda da vida humana (incluindo ferimentos);

R2 - Risco de perda de serviço público;

R3 - Risco de perda de patrimônio cultural;

R4 - Risco de perda de valores econômicos.

• Para avaliar os riscos, R, os relevantes componentes de risco (riscos parciais dependem da fonte e do tipo de dano) devem ser definidos e calculados.

• Cada risco, R, é a soma dos seus componentes de risco.

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FF

ATE

C

-SP

Danos e perdas

1 Fontes dos danos

A corrente da descarga atmosférica é a principal fonte de dano. As seguintes fontes são distintas pelo ponto de impacto (ver Tabela 1):

a) S1: descargas atmosféricas na estrutura;

b) S2: descargas atmosféricas perto da estrutura; c) S3: descargas atmosféricas na linha;

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FF

ATE

C

-SP

2 Tipos de danos

Os danos provocados são:

D1 - Ferimentos aos seres vivos por choque elétrico;

D2 - Danos físicos;

D3 - Falhas de sistemas eletroeletrônicos.

2 Tipos de perdas

Perdas provocadas pela descarga atmosférica:

L1 - Perda de vida humana;

L2 - Perda de serviço ao público;

L3 - Perda de patrimônio cultural;

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FF

ATE

C

-SP

• Risco tolerável RT

GERENCIAMENTO DE RISCO

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FF

ATE

C

-SP

SPDA NBR 5419/2001

Níveis de Proteção

NÍVEL I

Estruturas com risco confinado:estações de telecomunicações, usinas elétricas;

Estruturas com risco para os arredores:refinarias, postos de combustíveis, fábricas de fogos ou munição;

Estruturas com risco para o meio ambiente:indústrias químicas, usinas nucleares, laboratórios bioquímicos.

NÍVEL II

Estruturas comuns,teatros,escolas, lojasdedepartamentos, áreasesportivas, grejas, bancos, Companhias de seguro, hospitais, casasderepouso, prisões, museus, locaisarqueológicos.

Classificação de um SPDA deve ser realizada conforme o nível de proteção

adotado para o mesmo

.

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FF ATE C -SP NÍVEL III

Estruturas comuns:residências,fazendas,estabelecimentos agropecuários, industriais em geral.

NÍVEL IV

Estruturas

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FF

ATE

C

-SP

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FF

ATE

C

-SP

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(64)

FF

ATE

C

-SP

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FF

ATE

C

-SP

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FF

ATE

C

-SP

COMPONENTES DE RISCO À DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NA ESTRUTURA

a) RA: componente relativo a ferimentos aos seres vivos causados por choque elétrico devido às tensões de toque e passo dentro da estrutura e fora nas zonas até 3 m ao redor dos condutores de descidas. Perda de tipo L1 e, no caso de estruturas contendo animais vivos, as perdas do tipo L4 com possíveis perdas de animais podem também aumentar;

NOTA Em estruturas especiais, pessoas podem estar em perigo por descargas atmosféricas diretas (por exemplo, no nível superior de estacionamentos ou estádios). Recomenda-se que estes casos também sejam considerados utilizando os princípios desta Parte da ABNT NBR 5419.

b) RB: componente relativo a danos físicos causados por centelhamentos perigosos dentro da estrutura iniciando incêndio ou explosão, os quais podem também colocar em perigo o meio ambiente. Todos os tipos de perdas (L1, L2, L3 e L4) podem aumentar;

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FF

ATE

C

-SP

COMPONENTES DE RISCO PARA UMA ESTRUTURA DEVIDO ÀS DESCARGAS ATMOSFÉRICAS PERTO DA ESTRUTURA

RM: componente relativo a falhas de sistemas internos causados por LEMP. Perdas do tipo L2 e L4 podem ocorrer em todos os casos junto com o tipo L1, nos casos de estruturas com risco de explosão, e hospitais ou outras estruturas onde falhas de sistemas internos possam imediatamente colocar em perigo a vida humana.

COMPONENTES DE RISCO PARA UMA ESTRUTURA DEVIDO ÀS DESCARGAS ATMOSFÉRICAS A UMA LINHA CONECTADA À ESTRUTURA

a) RU: componente relativo a ferimentos aos seres vivos causados por choque elétrico

devido às tensões de toque e passo dentro da estrutura. Perda do tipo L1 e, no caso de propriedades agrícolas, perdas do tipo L4 com possíveis perdas de animais podem também ocorrer;

b) RV: componente relativo a danos físicos (incêndio ou explosão iniciados por

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FF

ATE

C

-SP

c) RW: componente relativo a falhas de sistemas internos causados por sobretensões induzidas nas linhas que entram na estrutura e transmitidas a esta. Perdas do tipo L2 e L4 podem ocorrer em todos os casos, junto com o tipo L1, nos casos de estruturas com risco de explosão, e hospitais ou outras estruturas onde falhas de sistemas internos possam imediatamente colocar em perigo a vida humana,

NOTA 1- As linhas consideradas nesta análise são somente aquelas que entram na estrutura.

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FF

ATE

C

-SP

COMPONENTES DE RISCO PARA UMA ESTRUTURA DEVIDO ÀS DESCARGAS ATMOSFÉRICAS PERTO DE UMA LINHA CONECTADA À ESTRUTURA

RZ: componente relativo a falhas de sistemas internos causados por sobretensões induzidas nas linhas que entram na estrutura e transmitidas a esta. Perdas do tipo L2 e L4 podem ocorrer em todos os casos, junto com o tipo L1, nos casos de estruturas com risco de explosão, e hospitais ou outras estruturas onde falhas de sistemas internos possam imediatamente colocar em perigo a vida humana.

NOTA 1 As linhas consideradas nesta análise são somente aquelas que entram na estrutura.

NOTA 2 Descargas atmosféricas em ou perto de tubulações não são consideradas como uma fonte de danos, uma vez que existe a interligação ao barramento de equipotencialização. Se o barramento de equipotencialização não existir, recomenda-se que este tipo de ameaça também seja considerado.

c) RW: componente relativo a falhas de sistemas internos causados por sobretensões

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FF

ATE

C

-SP

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FF

ATE

C

-SP

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FF

ATE

C

-SP

Composição dos componentes de risco

a) R1: Risco de perda de vida humana:

R1= RA1+ RB1+ RC1 1 + RM1 1 + RU1 + RV1 + RW1 1 + RZ1 1 (1)

1 Somente para estruturas com risco de explosão e para hospitais com equipamentos elétricos para salvar vidas ou outras estruturas quando a falha dos sistemas internos imediatamente possa por em perigo a vida humana (RC11, RM11, RW11. RZ11)

b) R2: Risco de perdas de serviço ao público:

R2 = RB2 + RC2 + RM2 + RV2 + RW2 + RZ2 (2)

c) R3: Risco de perdas de patrimônio cultural:

R3 = RB3 + RV3 (3)

d) R4: Risco de perdas de valor econômico:

R4= RA4 2 + RB4 + RC4 + RM4 + RU4 2 + RV4 + RW4 + RZ4 (4)

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FF

ATE

C

-SP

Resumindo: comparar com o risco existente R com RT,

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FF

ATE

C

-SP

1-

Determinar os componentes do risco R1 (RA, RB, RU e RV),

depois comparar com o risco tolerável RT

a) componente relacionado a ferimentos a seres vivos por choque elétrico (D1)

RA = ND × PA × LA

ND- ver Anexo A (nº de eventos perigosos / ano)

PA- ver Anexo B (probabilidade de dano a estrutura) LA- ver Anexo C (perda consequente)

b) componente relacionado a danos físicos (D2)

RB = ND × PB × LB

c) componente relacionado a ferimentos a seres vivos por choque elétrico (D1)

RU = (NL + NDJ) × PU × LU

d) componente relacionado a danos físicos (D2)

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FF

ATE

C

-SP

PLANILHA DE CÁLCULO GERENCIAMENTO DE RISCO

https://www.youtube.com/watch?v=Ab6h-zEz20I

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FF

ATE

C

-SP

ESTUDO DE CASO

ANÁLISE DE RISCO PARA UM

BLOCO DE APARTAMENTOS

Condomínio localizado em um território plano

em São Paulo.

Quantidade de pavimentos

Terreo

–

3 unidades

Pavimentos tipo

–

11 pavimentos x 6 unidades

12o pavimento

–

3 unidades

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FF

ATE

C

-SP

Condomínio localizado em um territorio plano

em São Paulo.

Quantidade de pavimentos Terreo– 3 unidades

Pavimentos tipo – 11 pavimentos x 6 unidades

12o pavimento – 3 unidades

Total – 72 unidades

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