para raio

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Oque é para-raio?

O raio é um fenômeno da natureza, aleatório e imprevisível. É como se fosse um curto circuíto entre a nuvem e a terra. Existem raios entre nuvens e intra nuvem, porém somente os raios entre nuvem / terra nos interessam pois são esses que podem causar danos materiais ou matar pessoas.

Um pára-raios é um SPDA – sistema de proteção contra descargas artmosféricas que tem como objetivo encaminhar a energia do raio, desde o ponto que ele atinge a edificação até o aterramento, o mais rápido e mais seguro possível. Ao contrário do que o nome dele sugere, o SPDA não pára o raio, não atrai raios e nem evita que o raio caia.

O que um SPDA protege?

Um SPDA protege o patrimônio (edificação) e as pessoas que estão dentro da edificação que é protegida.

O raio sobe ou desce ?

Existem os 2 tipos, os ascendentes e os descendentes. Algumas regiões têm mais propensão para um tipo ou outro, isso depende de diversos fatores naturais como: temperatura, pressão, vento, etc.

O SPDA protege equipamentos eletroeletrônicos ?

Não. O SPDA não tem como proteger os equipamentos, pois quando estes são ligados na rede elétrica ou telefônica, eles estão plugados numa rede de fios externos à edificação que pode levar o raio para dentro da edificação.

Como proteger os equipamentos eletrônicos ?

Os equipamentos eletroeletrônicos podem ser protegidos por protetores eletrônicos (supressores de surtos), as vezes popularmente chamado de forma equivocada de “filtros de linha”. Eles são instalados nos quadros de energia e telefonia e perto dos equipamentos eletrônicos que se deseja proteger.

 

Qual o alcance da proteção de um SPDA ?

De modo geral os SPDA´s são dimensionados para proteger edificações de forma individual e a proteção fica restrita à edificação em questão. Não existem SPDA`s com grandes áreas de proteção. Assim, a proteção de áreas descobertas torna-se economicamente inviável. Na norma NBR5419 existe uma tabela definindo as proteções em função do nivel de proteção.

Quantos tipos de SPDA existem ?

Existem básicamente 2 tipos de SPDA. O primeiro consiste no lançamento de cabos horizontais sobre a edificação, denominado “gaiola de faraday” e o segundo são hastes

Árvores atraem raios ?

Árvores não atraem raios. Apenas por serem a estrutura mais alta nas redondezas de onde o raio decidiu cair, torna-se o ponto com mais probabilidade de ser atingido, encurtando assim a distância entre a nuvem e o solo.

O pára-raio (SPDA) atrai o raio ?

Não. Se o SPDA atraísse o raio, não seria nada sensato instalar um SPDA, pois uma vez que não é 100% eficiente, a instalação de um SPDA iria aumentar o seu risco.

O prédio vizinho ao meu é mais alto, estou protegido ?

Provavelmente não. O fato do vizinho ter pára-raios não garante que você esteja protegido, uma vez que o pára-raios foi dimensionado para proteger o prédio do vizinho e não o seu.

Porque o SPDA não é 100% eficiente ?

Porque nenhum equipamento de segurança é 100% eficiente e também por ser um fenômeno aleatório. A sua eficiência é medida em função do nivel de proteção adotado de acordo com a norma.

Uma edificação pode ser atingida duas vezes ?

Sim.existem diversos registros de edificações que foram atingidas mais de uma vez no mesmo local em datas diferentes.

Crendices populares

  • o raio não cai 2 vezes no mesmo lugar.
  • o pára-raios da igreja protege toda a cidade.
  • árvores atraiem raios.
  • espelhos atraiem raios.
  • cercas atraiem raios.
  • o pára-raios puxa (atrai) os raios para si.
  • o pára-raios evita que o raio caia.
  • o pára-raios protege equipamentos elétricos.
  • etc, etc, etc…

Quanto é a energia do raio ?

A energia de um raio é variável pois atinge milhões de volts, dezenas a centenas de milhares de amperes e milhões de hertz. O ar ao seu redor pode atingir 30.000 ºc, tudo isso em média acontece em torno de 50 microsegundos.

Nível: intermediário

Proteção

Qual a norma que regulamenta os SPDA’s ?

É a norma nbr 5419/2001 da ABNT (associação brasileira de normas técnicas).

O seu uso é obrigatório ?

Sim. De acordo com o código de defesa do consumidor (lei federal), na seção iv-no artigo 39 inciso 8 todo o serviço ou fornecimento de material deverá atender ás exigências das normas da ABNT. A norma nr10, norma regulamentadora do ministério do trabalho, exige que todas as edificações possuam SPDA.

É necessário uma lei municipal para que seja obrigatório ?

A lei municipal só vai confirmar o que já está explícito na lei federal (codigo de defesa do consumidor e na nr10 do ministério do trabalho). O que só pode ser saudável, mas não dispensável.

Com saber se uma edificação precisa de proteção ?

Na norma NBR5419 existe o “anexo b – cálculo de necessidade de SPDA” que é uma orientação para se fazer o cálculo estatístico para determinar se uma edificação necessita ou não de ser protegida. Clique aqui

Como saber qual o método usar ?

Normalmente quem determina o método ou o tipo (isolado ou não isolado) a ser usado, são as medidas da edificação e o seu uso. Por exemplo: para edificações pequenas (guaritas, caixas d´água baixas, casas residencias baixas e pequenas) pode ser usado o método franklin ou eletrogeométrico, pois são muito próximos (sistema isolado ou não isolado). Para edificações altas ou extensas horizontalmente (prédios ou galpões) o mais indicado é o método gaiola de faraday, tanto pelos custos quanto pela estética e manutenção.

O que é SPDA isolado e não isolado ?

SPDA isolado – sistema isolado físicamente (não elétricamente) da edificação a ser protegida, por exemplo: um poste ou torre ao lado de uma edificação, desde que dentro da área de proteção. SPDA não isolado – sistema não isolado físicamente, em cima da própria edificação que se quer proteger (sistema mais comum).

Nível: avançado

Projetos e instalação

O que são níveis de proteção ?

Os níveis de proteção indicam o tipo de utilização da edificação, o grau de risco e a partir deles é que se determinam os dados técnicos da instalação, tais como: mesh da gaiola, ângulos de captores espaçamentos das descidas, etc.

Veja a tabela de classificação abaixo:

Tabela B.6 – Exemplos de classificação de estruturas

CLASSIFICAÇÃO DA ESTRUTURA

TIPO DE ESTRUTURA

EFEITOS DAS DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

NÍVEL DE PROTEÇÃO

Estruturas comuns 1) Residências Perfuração da isolação de instalações elétricas, incêndio, e danos materiaisDanos normalmente limitados a objetos no ponto de impacto ou no caminho do raio III
Fazendas, estabelecimento agropecuários. Risco direto de incêndio e tensões de passo perigosasRisco indireto devido à interrupção de energia, e risco de vida para animais devido à perda de controles eletrônicos, ventilação, suprimento de alimentação, e outros. III ou IV2)
Teatros, escolas, lojas de departamentos, áreas esportivas e igrejas Danos às instalações elétricas (p. ex.: iluminação) e possibilidade de pânico.
Falha do sistema de alarme contra incêndio, causando atraso no socorro.
II
Bancos, companhias de seguro, companhias comerciais, e outros Como acima, além de efeitos indiretos com a perda de comunicações, falhas dos computadores e perda de dados II
Hospitais, casa de repouso e prisões Como para escolas, além de efeitos indiretos para pessoas em tratamento intensivo, e dificuldade de resgate de pessoas imobilizadas II
Indústrias Efeitos indiretos conforme o conteúdo das estruturas, variando de danos pequenos a prejuízos inaceitáveis e perda de produção III
Museus, locais arqueológicos Perda de patrimônio cultural insubstituível II
Estruturas com risco confinado Estações de telecomunicação usinas elétricas Industrias Interrupção inaceitável de serviços públicos por breve ou longo período de tempo
Risco indireto para as imediações devido a incêndios, e outros com risco de incêndio
I
Estruturas com risco para os arredores Refinarias, postos de combustível, fábricas de fogos, fábricas de munição Risco de incêndio e explosão para a instalação e seus arredores I
Estruturas com risco para o meio ambiente Indústrias químicas, usinas nucleares, laboratórios bioquímicos Risco de incêndio e falhas de operação, com conseqüências perigosas para o local e para o meio ambiente I
1)ETIs (Equipamentos de Tecnologia da Informação)podem ser instalados em todos os tipos de estruturas, inclusive estruturas comuns. É impraticável a proteção total contra danos causados pelos raios dentro destas estruturas, não obstante, devem ser tomadas medidas (conforme NBR 5410) de modo a limitar os prejuízos a níveis aceitáveis. 2)Estruturas de madeira: nível III; estruturas nível IV. Estruturas contendo produtos agrícolaspotencialmente combustíveis(pós de grãos) sujeitos a explosão são considerados com risco para arredores.

Como classificar um prédio misto (residêncial e comercial) ?

A classificação sempre deve adotar o nível mais rigoroso. Por exemplo: um prédio residêncial (nível 3) com lojas nos primeiros pavimentos (nível 2), deve ser adotado o nível 2, a favor da segurança.

Entre o método Franklin e eletrogeométrico qual usar ?

O método eletrogeométrico é uma evolução do Franklin e mais recente (década de 80), por isso, na maioria das vezes se recomenda o eletrogeométrico. Quanto a área de proteção, se analisarmos apenas um captor, a proteção oferecida pelos dois é muito parecida, a diferença começa a aparecer quando se compara a proteção combinada (interação) com diversos captores, onde o eletrogeométrico ganha disparado.

Como proteger pelo método Franklin e eletrogeométrico ?

Veja tabela abaixo:

ÂNGULO DE PROTEÇÃO (A) (MÉTODO FRANKLIN), EM FUNÇÃO DA ALTURA DO CAPTOR (H) (VER NOTA 1) E DO NÍVEL DE PROTEÇÃO

Nível de proteção h (m)R (m) 0 – 20m 21 – 30m 31 – 45m 46 – 60m >60m
I 20 25° (A) (A) (A) (B)
II 30 35° 25° (A) (A) (B)
III 45 45° 35° 25° (A) (B)
IV 60 55° 45° 35° 25° (B)

R = raio da esfera rolante

(A) Aplicam-se somente os métodos eletrogeométrico, malha ou da gaiola de Faraday.

(B) Aplica-se somente o método da gaiola de Faraday.

NOTAS

1 – Para escolha do nível de proteção a altura é em relação ao solo e para verificação da área protegida é em relação ao plano horizontal a ser protegido.

2 – O módulo da malha deverá constituir um anel fechado, com o comprimento não superior ao dobro da sua largura.

Quais são os meshs (fechamentos) da gaiola de Faraday?

Variam de acordo com o nível de proteção, veja na tabela abaixo: nível 1 = 5m por 10m ; nível 2 = 10m por 20m ; nível 3 = 10m por 20m ; nível 4 = 20m por 40m .
Nota: o lado maior não deve ultrapassar duas vezes o lado menor.

Os anéis de cintamento em prédios são obrigatórios ?

Sim. A norma exige anéis de cintamento horizontal a cada 20 metros de altura, percorrendo as fachadas e interligando todas as descidas. Estes anéis teem função de receber as descargas laterais e equalizar os potenciais das descidas.

As descidas podem ser instaladas apenas numa das fachadas?

Não. As descidas teem que ser instaladas preferencialmente nas quinas principais da edificação e ao longo das fachadas, de acordo com o nível de proteção.

Os cabos podem ser esticados apenas nas estremidades ?

Não. A norma exige que os cabos sejam fixados a cada metro.

Preciso usar os “isoladores” com 20 cm de afastamento ?

Não. A norma não exige afastamento dos condutores em relação à estrutura, podendo inclusive ser instalados dentro do reboco da edificação. Na verdade os chamados “isoladores” não conseguem isolar uma energia tão grande. A palavra de ordem não é isolar e sim interligar.

Preciso usar os terminais aéreos na gaiola ?

Não. A norma não exige a instalação dos terminais aéreos, uma vez que a eficiência da gaiola não depende deles, no entanto, a sua instalação é recomendada para preservar o cabo de danos térmicos, no caso de descarga direta sobre ele. Fica a critério do projetista o uso. Caso sejam instalados, a recomendação é usar nas quinas, cruzamentos de cabos e a cada 6m de perímetro (terminais de 350mm) ou 7,5 m (terminais de 700mm).

A norma faz alguma exigência com relação à qualidade dos materiais a serem usados no spda ?

Sim. A norma exige que todos os materiais de origem ferrosa sejam galvanizados a fogo. Está literalmente proibida a galvanização eletrolítica (a frio), apesar da maioria dos fabricantes não obedecerem essa exigência. Com relação às hastes de aterramento, a norma exige hastes de alta camada (254 µm) de cobre. Para as instalações especiais (chaminés) a norma exige que só sejam usados materiais nobres (cobre, latão, bronze, aço inox, etc) . No catálogo da termotécnica você encontra materiais para atender todas estas exigências da norma.

Preciso interligar os aterramentos ?

Sim. A norma exige que todas as malhas de aterramento e todas as massas metálicas (prumadas verticais metálicas / tubulações, etc.) Devem ser interligadas numa caixa com um barramento (lep/tap) com medidas definidas na norma. Essa interligação deverá ser executada no subsolo e a cada 20 metros de altura, coincidindo com os anéis de cintamento.

Que tipo de conexão posso fazer no aterramento?

Pode fazer com conector de aperto mecânico ou solda exotérmica, porém no caso do conector é obrigatório o uso de uma caixa de inspeção para dar manutenção no conector.

A norma exige algum valor de resistência de aterramento ?

A norma não obriga, recomenda 10 ohms. Porém são aceitos valores acima porém deverão ser justificados técnicamente.

Como medir um aterramento ?

A medição de aterramento pode ser feito por diversos métodos. O mais usual e recomendado pela norma é o método de queda de potencial

Oque diz a norma 5419 quanto à pára-raio

NBR 5419

Principais mudanças na Norma NBR-5419

A norma NBR-5419 foi revisada e está disponível na ABNT. Relacionamos abaixo as principais mudanças.

  1. As edificações com altura superior a 10 metros , deverão possuir no subsistema de captação , um condutor periférico em forma de anel , contornando toda a cobertura e afastado no máximo a 0,5m da borda.
  2. Condutores em Alumínio, mesmo com capa isolante, continuam sendo proibidos dentro de calhas de água pluvial. O cobre passa a ser permitido nestas condições.
  3. Em paredes de material inflamável , o afastamento dos condutores passa a ser de no mínimo 10 cm. Nos demais tipos de parede, os condutores podem ser fixados diretamente sobre as mesmas , ou embutidos dentro do reboco.
  4. A norma agora expõe com mais detalhes, a utilização de ferragens estruturais como parte do SPDA, com destaque para os sistemas que utilizam barra adicional dedicada , como forma de garantir a continuidade elétrica e a equalização de potenciais ( Anexo D ).
  5. Passa a ser permitida a utilização das ferragens de estruturas de concreto protendido como parte integrante do SPDA. Os cabos de aço da estrutura protendida NÃO poderão ser utilizados como parte do SPDA.
  6. A tabela 4 determina agora as espessuras mínimas para que estruturas metálicas ( por exemplo, tanques ) possam ser utilizadas no SPDA. São definidas espessuras para não haver pontos quentes ( para tanques de inflamáveis e explosivos ) , e pontos de perfuração ( para tanques de ácidos, por exemplo ).
  7. Todas as peças e acessórios de origem ferrosa, usados no SPDA, deverão ser galvanizadas a fogo ou banhadas com 254 micrometros de cobre. Fica assim proibida a zincagem eletrolítica.
  8. A ligação que era feita entre os anéis horizontais de cintamento e as caixas de equalização secundárias não deverá mais ser executada. Deverá ser instalada uma prumada vertical para interligar as caixas de equalização secundárias à caixa de equalização principal (LEP).
  9. O valor da resistência de aterramento de 10 ohms continua sendo recomendado , porém , em locais onde o solo apresente alta resistividade , poderão ser aceitos valores maiores, desde que sejam feitos arranjos que minimizem os potenciais de passo , e que os procedimentos sejam tecnicamente justificados.
  10. O parágrafo sobre o congelamento do solo foi retirado.
  11. Nos SPDA estruturais que não utilizarem a barra adicional dedicada, deverão ser feitas medições de continuidade elétrica entre diversos pontos da estrutura, pois na maioria dos casos a execução não é acompanhada pelo responsável técnico do SPDA.
  12. Em caso de não necessidade de SPDA, deverá ser emitido um atestado através do anexo B da norma.
  13. Para áreas classificadas o volume a ser protegido deverá ser considerado acima da área de evaporação dos gases ( plano fictício ).
  14. Foi incluído um novo mapa de curvas isocerâunicas da região sudeste com dados mais recentes
  15. A norma traz no Anexo E as exigências para a medição de continuidade elétrica de ferragens.
  16. Todas as tabela passaram a ser inseridas dentro do texto da norma.
  17. O módulo ( mesh ) da gaiola de Faraday foi aumentado para os níveis II , III e IV, de forma que o comprimento passa a ser o dobro da largura.
  18. O texto na nova norma deixa explícito que, caso o cálculo do número de descidas dê como resultado um número menor que 2, deverão ser instaladas mesmo assim, pelo menos 2 descidas para qualquer tipo de edificação. Postes metálicos não necessitam de descidas , podendo ter a sua estrutura aproveitada como descida natural.
  19. Nos casos onde for impossível a execução do anel de aterramento inferior dentro de valetas , deverá ser feito um anel de equalização a até 4 metros acima do nível do solo.
  20. Caso sejam utilizados cabos como condutores de descida, estes não poderão ter emendas (exceto a emenda no ponto de medição), nem mesmo com solda exotérmica . Para condutores de perfis metálicos , as emendas continuam permitidas.
  21. Foi retirada a exigência de se banhar com chumbo, as peças e acessórios usadas no topo de chaminés.
  22. A norma reforça a exigência de se documentar toda a instalação, através de projetos e relatórios técnicos, e de se fazer as vistorias periodicamente.
  23. As descidas do SPDA deverão distar das tubulações de gás no mínimo 2 metros . Caso esse distanciamento não seja possível as tubulações deverão ser equalizadas a cada 20 metros de altura, diretamente no SPDA ou indiretamente através de DPS (Dispositivo de Proteção de Surtos) dependendo do caso.
  24. Em estruturas cobrindo grandes áreas com larguras superiores a 40 metros, são necessários condutores de descida no interior do volume a proteger (requisito que será naturalmente atendido no caso de estruturas metálicas ou com armaduras de aço interligadas)