Cinase 2015 - SPDA - por Jobson Modena

March 17, 2018 | Author: ChrislerBR | Category: Lightning, Electrical Conductor, Electricity, Nature, Building Engineering


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Uma viagem pelas instalações elétricas.Conceitos & aplicações A nova NBR 5419:2015 – Proteção contra descargas atmosféricas Jobson Modena GUISMO Engenharia NBR 5419:2015 – Proteção contra descargas atmosféricas Publicada em 22.05.2015, válida a partir de 22.06.2015 Parte 1: Princípios Gerais ─ 67 páginas; Parte 2: Gerenciamento de Riscos ─ 104 páginas; Parte 3: Danos físicos às estruturas e perigo às pessoas ─ 51 páginas; Parte 4: Sistemas elétricos e eletrônicos dentro das estruturas ─ 87 páginas. IEC 62305:2010 – Lightninig Protection, parts 1 to 4 Campo de atuação ampliado tubulações subterrâneas de alta pressão.tubulações e. . .veículos. . . navios. .Aplicação: restrições de utilização . . aviões.plataformas offshore.linhas elétricas de energia e de sinal quando colocadas fora da estrutura.sistemas ferroviários. Reduzir dano às pessoas devido a choque elétrico. .Reduzir danos físicos (estruturas e instalações internas). .Medidas de proteção Proteção completa (PDA – Proteção contra Descargas Atmosféricas) . Medidas de proteção .isolação adequada das partes condutoras expostas. .Adoção de MPSs .ligação equipotencial para descargas atmosféricas (EB). . .restrições físicas e avisos.equipotencialização com o subsistema de aterramento. .Medidas de proteção contra surtos (individuais ou combinadas). . SPDA INTERNO .Medidas de proteção Instalação de SPDA: .subsistema de captação.subsistema de aterramento.ligação equipotencial para descargas atmosféricas. SPDA EXTERNO .subsistema de descida. .isolação elétrica → distância de segurança (s) . . Gerenciamento de risco Impacto direto na estrutura Impacto direto próximo da estrutura Impacto direto em condutores que adentram a estrutura Impacto direto próximo aos condutores que adentram a estrutura . Avaliação da eficiência do custo da proteção . Avaliação da eficiência do custo da proteção CPM + CRL > CL . USP .Avaliação Geral Instituto de Energia e Ambiente . Instituto de Energia e Ambiente .USP . USP .Instituto de Energia e Ambiente . br/webelat/ABNT_NBR5419_Ng .Densidade das descargas atmosféricas http://www.inpe. Classificação do SPDA Classificação de um SPDA deve ser realizada conforme o nível de proteção adotado para o mesmo Nível de proteção Classe do SPDA I I II II III III IV IV . 0 Ω .Continuidade das armaduras do concreto armado Condições de validação: . conforme Anexo F: .ensaio final: com o SPDA instalado mede-se entre o ponto superior extremo da captação até o BEP → R ≤ 0. . .ensaios efetuados entre a parte mais alta e o nível do solo.primeiro ensaio: pilares determinados como descidas naturais → R ≤ 1.2 Ω .50 % das conexões entre barras horizontais e verticais sejam firmemente conectadas. método do ângulo de proteção. .método das malhas. .SPDA Externo → Subsistema de captação Métodos admissíveis: . .método da esfera rolante. SPDA Externo → Subsistema de captação Métodos admissíveis: Esfera rolante Malhas Ângulo de proteção . Fig. 1 Tabela 2 – NBR 5419:2015-3 .SPDA Externo → Subsistema de captação Máximo afastamento Raio da esfera rolante Classe de SPDA dos condutores da r (m) malha (m) I 20 5x5 II 30 10 x 10 III 45 15 x 15 IV 60 20 x 20 Ângulo de proteção α° Curvas. Captação → Método do ângulo de proteção α° (Franklin)  ° 80 70 69 60 54 50 48 Classe do SPDA 40 30 II I 20 IV III 10 0 0 2 5 10 15 20 30 H m 40 50 60 Figura 1 – NBR 5419:2015-3 IEC 2095/05 . 02 m .Captação → Método do ângulo de proteção α° (Franklin-classe III) 45o 69o 5m s 5m 13. SPDA Externo → Subsistema de descida e anéis intermediários de interligação Valores típicos de distância entre os condutores de descida e entre os anéis condutores de acordo com a classe do SPDA: Classe de SPDA I II III IV Distâncias (m) 10 10 15 20 É aceitável uma diferença entre o espaçamento dos condutores de descida de até 20 % Tabela 4 – NBR 5419:2015-3 . Embora 20 % do eletrodo convencional possa não estar em contato direto com o solo. ou elemento condutor interligando as armaduras descontínuas da fundação (sapatas). Para o eletrodo de aterramento em anel ou interligando a fundação descontínua. o arranjo a ser utilizado consiste em condutor em anel.SPDA Externo → Subsistema de aterramento Na impossibilidade do aproveitamento das armaduras das fundações. em contato com o solo por pelo menos 80 % do seu comprimento total. Devem ser consideradas medidas preventivas para evitar eventuais situações que envolvam tensões superficiais perigosas. externo à estrutura a ser protegida. a continuidade elétrica do anel deve ser garantida ao longo de todo o seu comprimento. o raio médio re da área abrangida pelos eletrodos não pode ser inferior ao valor l1 re ≥ l1 . Devem ser consideradas medidas preventivas para evitar eventuais situações que envolvam tensões superficiais perigosas. em contato com o solo por pelo menos 80 % do seu comprimento total.SPDA Externo → Subsistema de aterramento Na impossibilidade do aproveitamento das armaduras das fundações. Embora 20 % do eletrodo convencional possa não estar em contato direto com o solo. o arranjo a ser utilizado consiste em condutor em anel. externo à estrutura a ser protegida. o raio médio re da área abrangida pelos eletrodos não pode ser inferior ao valor l1 re ≥ l1 . ou elemento condutor interligando as armaduras descontínuas da fundação (sapatas). Para o eletrodo de aterramento em anel ou interligando a fundação descontínua. a continuidade elétrica do anel deve ser garantida ao longo de todo o seu comprimento. Aterramento Comprimento mínimo l1 do eletrodo de aterramento de acordo com a resistividade do solo e a classe do SPDA Figura 3 .NBR 5419:2015-3 . Maciço. Encordoado Encordoado Encordoado Não permitido ou Como ou Como ou Como cobertura cobertura cobertura Boa em muitos ambientes Podem ser Aumentado destruídos por (acoplamento galvânico) Compostos sulfurados. Maciço. Materiais orgânicos. Maciço. Maciço. Maciço. em galvanizado conteúdos de Encordoado Encordoado Encordoado Encordoado concreto e em a quente cloretos solos salubres Aço Maciço. Maciço. Maciço. Maciço. inoxidável Encordoado Encordoado Encordoado Encordoado Bom em muitos ambientes Cobre Altos conteúdos de ─ cloretos Tabela 5 – NBR 5419:2015-3 .Materiais: Material Cobre Ao ar livre Utilização Na terra Corrosão No No concreto concreto Resistência armado ou reboco Maciço. ─ Altos conteúdos de cloretos Aceitável no Aço Altos Maciço. ar. Maciço.Utilização Material Ao ar livre Na terra No concreto No concreto Resistência ou reboco armado Aço Maciço. Não Encordoado permitido Corrosão Não permitido Não permitido Bom em muitos ambientes Bom em atmosferas contendo Não baixas permitido concentrações de sulfurados e cloretos Podem ser Aumentado destruídos por por acoplamento galvânico Compostos sulfurados ─ Soluções alcalinas Cobre Tabela 5 – NBR 5419:2015-3 . Maciço. revestido Encordoado Encordoado Encordoado por cobre Aluminio Maciço. 5 0.5 Titânio Cobre Alumínio Zinco 4 5 7 ─ 0.7 Previne PF PQ IG Não Previne PF PQ IG Tabela 3 – NBR 5419:2015-3 .65 0. galvanizado a quente) 4 0.Materiais: Elementos naturais na captação Classe do SPDA I a IV Material Espessura t Espessura (mm) t´ (mm) Chumbo ─ 2 Aço (inoxidável.5 0. 5 mm Encordoado maciço 200 Diâmetro 16 mm 50 Diâmetro 8 mm 50 Diâmetro de cada fio da cordoalha 3 mm Aço cobreado Arredondado maciço IACS 30 % Encordoado Tabela 6 – NBR 5419:2015-3 .Materiais: Captação e descida Material Configuração Fita maciça Cobre Alumínio Área da seção mínima Comentários (mm²) 35 Espessura 1.5 mm Encordoado maciço Fita maciça 200 70 Diâmetro 16 mm Espessura 3 mm Arredondado maciço 70 Diâmetro 9.5 mm Encordoado 70 Diâmetro de cada fio da cordoalha 3.75 mm Arredondado maciço 35 Diâmetro 6 mm Encordoado 35 Diâmetro de cada fio da cordoalha 2. 5 mm Diâmetro 8 mm Diâmetro de cada fio cordoalha 1.7 mm Diâmetro 16 mm Fita maciça Aço Arredondado maciço galvanizado a Encordoado quente Encordoado maciço Fita maciça Arredondado maciço Aço inoxidável Encordoado Encordoado maciço Tabela 6 – NBR 5419:2015-3 .7 mm Diâmetro 16 mm Espessura 2 mm Diâmetro 8 mm Diâmetro de cada fio cordoalha 1.Material Alumínio cobreado IACS 64 % Configuração Área da seção mínima (mm²) Comentários Arredondado maciço 50 Diâmetro 8 mm Encordoado 70 Diâmetro de cada fio da cordoalha 3.6 mm 50 50 50 200 50 50 70 200 Espessura mínima 2. Materiais: dimensões mínimas de eletrodo de aterramento (parcial) Dimensões mínimas Material Cobre Eletrodo cravado (diâmetro) (mm) Eletrodo não cravado (mm²) Encordoado ─ 50 Diâmetro de cada fio cordoalha 3 mm Arredondado maciço (liga) Fita maciça ─ 50 Diâmetro 8 mm ─ 50 Espessura 2 mm Arredondado maciço 15 ─ Tubo 20 ─ Configuração Comentários Espessura da parede 2 mm Tabela 7 – NBR 5419:2015-3 . Material Dimensões mínimas Eletrodo Configuração cravado Eletrodo não cravado (mm²) (diâmetro) (mm) Arredondado 16 Diâmetro 10 mm maciço Tubo Aço galvanizado Fita maciça à quente Arredondado Maciço.7 70 15 Diâmetro 10 mm 100 Diâmetro de cada fio da cordoalha 3. Encordoado Arredondado Aço cobreado maciço Encordoado Arredondado Aço inoxidável maciço Fita maciça Comentários ─ 25 ─ Espessura da parede 2 mm ─ 90 Espessura 3 mm ─ 70 12.45 mm Espessura mínima 2 mm Tabela 7 – NBR 5419:2015-3 . Iimp IF UP .SPDA Interno → Equipotencialização .Indireta → via DPSs com: .UP < nível de suportabilidade a impulso da isolação entre as partes. DPS classe I .nível de proteção (tensão gatilho do DPS) .corrente do raio que flui pelo condutor externo considerado .Iimp ≥ IF .corrente de impulso.direta. . SPDA Interno → Equipotencialização Equipotencialização: Aterramento da Blindagem (forma indireta) Aterramento da Blindagem (forma direta) Cabo Blindado DPS Blindagem Do cabo Duto metálico (blindagem em uma instalação) . BEL e delas ao eletrodo de aterramento Tabela 8 – NBR 5419:2015-3 .Dimensões mínimas dos condutores de equipotencialização entre BEP. BEP ou BEL Tabela 9 – NBR 5419:2015-3 .Dimensões mínimas dos condutores de equipotencialização entre instalações internas. na captação ou na descida. desde o ponto onde a distância de segurança deve ser considerada até a equipotencialização mais próxima . - ki depende do nível de proteção escolhido para o SPDA kc depende da corrente de descarga pelos condutores de descida km depende do material isolante l é o comprimento em metros (m).SPDA Interno → Isolação elétrica Distância de segurança – S. SPDA Interno → Isolação elétrica SPDA Topo do prédio Armadura da viga de amarração BEL BEP . 04 3 ou mais 0.66 III e IV 0.5 2 0. tijolos 0.índices Classe do SPDA ki Material km Numero de descidas kc 1 I 0. 11 e 12 – NBR 5419:2015-3 .08 Ar 1 1 (somente para SPDA isolado) II 0.06 Concreto.SPDA Interno → Isolação elétrica do SPDA .44 Tabelas 10. ZPR Estão associadas à parte do espaço confinado onde a severidade dos impulsos eletromagnéticos (LEMPs) são compatíveis com a suportabilidade dos sistemas internos existentes.SPDA Interno → Medidas de proteção contra surtos MPSs Zonas de proteção contra raios . . As MPSs → ZPRs . Zona onde se encontram QD ou equipamentos . onde se encontra o QDP da edificação e geralmente o BEP.As MPSs → ZPRs • ZPR0A . • ZPR2 . • ZPR0B .Zona susceptível a incidência direta de raios.Zona susceptível aos efeitos indiretos de raios. • ZPR1 .Zona protegida pelo SPDA. Ik 3º nível DPS IN UP UC DPS IIMP UP UC Blindagem BEP BEL .As MPSs → ZPRs + Blindagem + DPSs ZPR1 ZPR0B 1º nível ZPR2 2º nível DP In. As MPSs → Roteamento de condutores errado carga certo carga fonte fonte . OBRIGADO Eng. Jobson Modena www.com.guismo.facebook.br www.com/GUISMOEng .
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