Danos Físicos a Estrutura e Perigos à Vida, Resumos de Engenharia Elétrica

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Sistemas de Proteção Contra Descargas Atmosféricas SPDA

Prof. Marcos MAIO/2019 Fergütz

Danos Físicos a Estrutura e Perigos à Vida^ NBR 5419-3:

Esta parte da NBR5419 se aplica a:   - Projeto, alturaEstabelecimento tensõesSPDA; externo (^) deinstalação, passo isolado de e toqueinspeçãomedidas da estrutura provenientes parae manutenção (^) : proteçãosistema das descargascomcontra de captação SPDA lesões atmosféricas para ea descidasseres estruturas vivos. posicionadas causadassem limites (^) depelas detal

• formaSPDA de tal formaqueexterno^ o quecaminho não o caminho isolado^ da^ corrente dada estruturacorrente^ de^ descarga : (^) desistema descarga^ não com^ fique esteja captação^ em em^ contato contatoe descidas^ com com^ a^ estrutura posicionadasa estrutura.. A contínua firmemente recozido, barra^ Um^ de^ danos São armadura^ impacto, SPDAconsiderados.^ à^ estrutura secintas^ isolado conectadas^ pelodeou ounosaço oumenosdevecomponentes grampos, seucondutoresdas.^ serPara^ conteúdo 50 estruturas^ considerado% desdea das conexãonaturais^ percorridos. interligações quede quandoosconcretoentrehaja elementos^ pela (^) traspassebarras^ osentre armado^ correnteefeitos verticais comobarras mínimo térmicos^ será dearmaduras horizontaispode^ descarga,deconsiderada - 20 ese^ de vezesutilizar de^ explosão^ e puderemaço verticais o eletricamentesolda, dodiâmetro concreto,no^ causararame^ sejamponto da vigamentos ser norma Componentes metálicos da estrutura a ser protegida que não forem definitivos à estrutura ou que não cumpram com os requisitos da norma (dimensões), devem ficar dentro do volume de proteção ou incorporados complementarmente ao SPDA. utilizados (espessura metálicos como e/ou componentes das seção estruturas, transversal) do telhas SPDA,. metálicas, desde que dentre cumpram outros. (^) comOs mesmosos requisitos poderão da

Fonte: www.google.com.br/imagens^ Franklin Cabo Esticado Telhado Metálico Fonte: NBR5419/

a) b)^ -^ O Subsistema de Captação pode ser constituído por um, ou uma combinação,^ dos seguintes elementos:^ Subsistema de CaptaçãoHastes/mastros;Condutores suspensos; c) d) Condutores em malha;Elementos naturais.

Esta o Captores individuais devem estar interconectados ao nível da cobertura para assegurar a divisão de corrente em pelo menos dois caminhos. raio norma de proteção não reconhece dos captores quaisquer ou inibir recursos a ocorrência artificiais de descargas destinados atmosféricas a aumentar.

Para o posicionamento do subsistema captor deve-^ Posicionamento -se utilizar um, ou mais, dos seguintes métodos: O método    Método do ângulo de proteção (Franklin);Método da esfera rolante (Método das malhas (Faraday). do ângulo de proteção Eletrogeométricoé adequado para); edificações com formato simples e tem a limitação de altura dos captores segundo a figura abaixo:

Os nos superior componentes cantos de (^) qualquersalientes, do subsistemafachada pontas. expostas instalados e nas na estruturabeiradas, devemespecialmente ser posicionados no nível

• cada curva se aplica apenas malha ou esfera rolante. - de referência da área a ser protegida. Para H superior ao valor do fim deH é a altura do captor acima do plano
• se altera. Para H<2m o ângulo de proteção não

Volume de Proteção

• Método do Ângulo de Proteção

Ângulo de Proteção (°)^

Volume de Proteção por Cabo Suspenso

Vista Lateral

6m^ 3m 4m 4m 4m 18m Ângulo de Proteção (°) H= 27m

40º Rp=17,5m Rp=22,7m

62,8º 12m^ 12m Vista Superior

H= 9m

Projeto de SPDA Predial – Edificações Simples

Classe de Proteção IIIGalpão Industrial

H(m) α Rp (° ( ) m) (^) 77,28,8 (^2) 11,2 753 72,3 134 13,7 705 68,615,3 (^6) 66,4 167 64,316,6 (^8) 62,817,5 (^9) 61,418,4 (^10) 54,320,9 (^15) 48,622,7 (^20) 42,122,7 (^25) 37,122,7 (^30) 21,9 (^3532) 27,120,5 (^40) 23,619,2 44

1 Captor (^) 2 Captores 4 Captores^ 6 Captores

Para Classe III não há solução possível

• Método das Malhas (^) Comprimento (b) Largura (a)

Fonte: www.google.com.br/imagens^ Onde, Ncl Ncc   quantidade de cabos na quantidade de cabos no largura da malha comprimento da malha

Classe do SPDA IV III II I condutores da malha (m)Máx. afastamento dos10x1015x1520x205x

• (^)   - Aplicação do Métodos das Malhas Requisitos pala instalação da malha protetora: Telhados horizontais e inclinados sem curvatura;Proteção de superfícies laterais planas;

OBS^ ^ .: Os^ estrutura^ cumeeira^ de^ sendo^ comprimento)condutores^ do o (proteção^ declive telhado,^ .devem^^ de maior se^ seroborda)^ declive^ que instalados;^^ nas 1 exceder / 10^ , saliências:^ em na^^1 / vez^10 periferia^ (um^ de da^ de^ malha, coberturada^ desnível^ cobertura podem ;^ pore,^ dana^10 ser utilizados distância   As normaO subsistema dimensões (^) ; (^) entrecondutores condutores captor da (^) malha em deve paralelonão (^) estarnão exceda podemconectado ( no (^) a sentido largura exceder a, no (^) (^) do de osmínimo, (^) malha declive limites (^) 2 exigida ), pontostabelados desde. distintos que pela a   doInstalações captorOs possível^ subsistemacondutores devem. metálicas estar^ de da^ descidas malhadentro que dodevem; não volume possamseguir protegido o assumircaminho pelo condiçãosubsistema mais curto de captor eelemento retilíneo;

• Método da Esfera Rolante (Eletrogeométrico)

Fonte: NBR5419/

Classe do SPDA III IV II I Raio da Esfera Rolante (m) 20304560 – R O comprimento R mostrado na Figura , representa a distância entre o ponto de partida do líder ascendente e a extremidade do líder descendente, é o parâmetro utilizado para o projeto do posicionamento dos captores no modelo eletrogeométrico negativo, em quilo amperes (kA). Esta equação foi elaborada pelo GT Tensão. A ABNT NBR 5419 utiliza: k = 10 e p = 0,65, então:, sendo que se pode calcular essa distância através do valor de crista máximo do primeiro raio-33 da CIGRÉ – Conferência Internacional de Grandes Redes Elétricas de Alta d = k x Ip A equação demonstra que a distância de atração é função da intensidade de aproximação do líder descendente, a parte da estrutura ou o elemento que se encontrar com a distância menor que o raio tem a maior probabilidade de sofrer o impacto do raio.^ R = 10 x^ Imáx^ 0,65 Imáx , de forma que durante a

• Altura da Edificação ≤ 60mPosicionamento do Subsistema Captor pelo Método da Esfera Rolante -^ Altura da Edificação > 60m

Descargas laterais com probabilidade desprezível^ Aumento^ laterais,^ topo^ Método para^ daa parte^ edificaçãoda^ comda^ esfera^ superior^ probabilidadea^ norma^ .rolante da^ indicandoestrutura^ sede^ aplicadescargas^20 %apenas^ do

O adequado posicionamento do subsistema captor ocorre se estrutura a proteger entrar em contato com a esfera, a qual deve ser rolada no topo e ao redor da estrutura em todas as direções possíveis. algum ponto da

Método da Esfera Rolante Aplicada a Edificações Baixas

Fonte: Termotécnica Ind. e Com. Ltda.

• Para e Para edificações com altura superior a 60m, aumenta consideravelmente a probabilidade de Descargas Laterais indica estruturas que medidas com menos de proteção de (^60) podemm de altura, ser desconsideradas a norma reconhece. a baixa probabilidade As medidas de proteção requer subsistema de captação que atenda ao menos aos requisitos do nível IV, havendo ênfase na localização dos elementos da captação em cantos, quinas, bordas e saliências.^ ocorrência de descargas, especialmente em pontas, cantos e saliências significativas^ (varandas, marquises...). A captação lateral pode ser satisfeita pela presença de elementos metálicos externos (revestimento de metal ou fachada metálica), desde que atendam os requisitos mínimos da norma. A captação lateral deve ser interligada ao subsistema de descida (cabos, estrutura metálica da fachada ou às armaduras de aço dos pilares)