SPDA

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Normando V.B. Alves, diretor-tcnico da Termotcnica Proteo Atmosfrica - [email protected] www.tel.com.br

Captulo I MItos e CrendICes Aprimeirapartedofascculoirabrirumasriedeoutrosqueiro doar,aumentandoasuaprobabilidadeestatsticadeserematingidos porumadescarga.Dagarantirqueessasestruturasatraemparasios raiosqueiriamcairemoutroslocaisoutraconversa. Adenominaodemachadinhaacreditoquesejaatribudaao materialfundidonosolo,devidoadescargadiretanosoloquetenha ficadoacidentalmentecomumformatodemachadinha.Domesmo modooutraspessoasquesabendodaconcentraodecargasnas pontas,algunsimaginamqueoschifresdoboipossamatrairraios. Umtipodeacidentecomumemreasruraisaquedaderaios nas cercas ou prximo destas, induzindo nestas sobretenses que podemviajarlongasdistanciasatsedissiparemnosolo,sejaatravs de aterramento (que porventura existam) seja atravs do contato direto de pessoas ou animais com a cerca provocando morte por tenso de toque. Essa correntes injetadas no solo, seja por uma descargadireta,sejaatravsdeumaarvore,umSPDA,oumesmo umacerca,provocamsobretensessuperficiaisnosoloquepodem causardesdemal-estarembpedes,atamortedequadrpedes.Na rearuralcomumumraiomatardezenasdecabeasdegado. Porincrvelquepareaessascrendicesnosoprivilgiossda rearural,asmesmassoencontradasnoscentrosurbanos.Nestes, asmaiscomunsdizemqueosistemadeproteoatraiosraios,que 100%eficienteequeprotegeosequipamentoseletrnicos. falar sobre as principais recomendaes da norma NBR 5419:2001 daAssociaoBrasileiradeNormasTcnicas(ABNT)sobreSistemas Proteo contra Descargas Atmosfricas, popularmente conhecidos comopra-raios,etambmfornecerinformaesimportantesedicas de projeto e instalao. Nesta primeira parte iremos apenas fazer umapequenaintroduosobreasdescargasatmosfricasesobreas crendicesemitosqueexistemsobreoassunto. Amaioriadascrendicesaparecenarearural,poisnalqueosefeitos diretoseindiretossomaissentidos,devidofaltadeproteonaturalde outrasestruturasaltas(ausnciadeprdios)econsequentementemaior exposio, densidade populacional menor e falta de informao, fazendocomqueacriatividadepopularsejamaisexercitada. Ocorisco,amachadinhaeoutrossinnimosfazemofolclorese misturarcomfatosreais.comumseencontrarnarearuralpessoas que acreditam que talheres metlicos, espelhos e outros utenslios metlicos,chifredeboi,rvores,cercasmetlicas,etc,atraemosraios. Na verdade no existe comprovao cientfica de nada que atraia os raios. O que acontece na prtica que as estruturas mais altas (rvores,torres,prdiosetc.)porestaremmaispertodasnuvensso estatisticamente as mais provveis de serem atingidas. Isto porque, diminuemadistnciaentreosoloeanuvemreduzindoodieltrico

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O QUE UM SPDA? um sistema de proteo contra raios que tem como objetivo

da norma e o autor do projeto sujeito s penalidades da lei. No segundo caso isso no ocorre, mas estar sendo gasto dinheiro desnecessariamente do cliente. A funo do projetista dosar a tcnica,oscustoseaesttica. Por exemplo, numa fbrica de explosivos a portaria pode ser nvel3ou4(dependedaquantidadedepessoasquefreqentama portaria),oescritriopodesernvel2deproteo;afbricaenos paiis onde o material perigoso manuseado e/ou armazenado deversernvel1deproteoeogalpodesucatapodesernvel4 deproteoouatmesmodispensarproteo. Seaproteofordimensionadacomosendonvel1paratodas as edificaes o custo final da obra ser muito maior. A definio dosnveisnaverdadetambmumaponderaodecusto/benefcio equilibrada.Noexemplo,partiu-sedoprincipioquesetratadeuma empresaformalqueobedecealegislaosobreoafastamentoentre edificaoesesobrecomunidadesprximas.Naelaboraodoprojeto deSPDAdesumaimportnciaarealizaodevisitastcnicaspara coletardadoseinvestigartodooprocessoprodutivoparadefiniros nveisdeproteoadequados. Quanto aos equipamentos eletrnicos, estes so facilmente queimados pela interferncia eletromagntica provocada por um raioquecaiaaalgumascentenasdemetrosdasuaedificaoouna edificaopropriamentedita.Nestecasosomentemedidaseficazes parareduzirassobretensesanveissuportveisdosequipamentos, podemprotegerestesdosefeitosdosraios.

escoarparaosolo,nocaminhomaiscurtoemaisrpidopossvelos raiosqueeventualmenteatinjamaedificaoondeestoinstalados, reduzindo os riscos de vida e de danos materiais. Um SPDA constitudopelossistemasdecaptao,descidas,anisdecintamento (prdiosaltos)aterramentoeequipotencializao.Obviamentepara queissosejaentendveleexeqvelnecessrioaelaboraoprvia de um projeto especfico que faa a avaliao de risco, identifique o nvel de proteo, o mtodo de proteo a ser adotado, detalhe onumerodedescidaseoseuposicionamentocorreto,dimensione amalhadeaterramentoesuaabrangnciaeasmassasmetlicase outrasmalhasexistentesparaquesejamintegradasaoSPDA. Dessa forma, o principal objetivo de um SPDA a proteo patrimonialecomoconseqnciagarantiraseguranadaspessoas que esto no interior da edificao. Apesar disso um SPDA nunca poder garantir uma proteo de 100% uma vez que se trata de umeventodanaturezaqueohomemnotemcontrole.Aliscomo todoseventosdanatureza,anicacoisaqueohomempodefazer agirpreventivamente.OfuracoKatrinaumbomexemplodisso. Aeficinciadaproteo,assimcomoocustofinaldaobra,est diretamente ligada ao nvel adotado. Assim, o nvel a ser adotado devesercriteriosamentedefinidoparaevitarsubdimensionamento ou superdimensionamento. No primeiro caso o projeto ficar fora


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Captulo II os nveIs de proteo, a ClassIfICao Correta e a neCessIdade de proteo Para o dimensionamento de um SPDA o primeiro passo No nvel 1 temos materiais perigosos que podem provocar consisteemresponderseguintepergunta:Aedificaoprecisa serprotegidaouno?. Pararespond-la,serianecessriofazeroclculoestatsticode necessidadedeSPDA(anexoBdanormaNBR-5419).Noiremos detalharesseclculoaqui,poisparaumaexplicaocompletaseria necessrioocupartodoesteespaocomoassunto. Quemtiverinteressepoderacessarositewww.tel.com.brou www.spda.com.br,ondeexisteumaferramentaparaexecutaresse clculodeformafcil(clculoson-line). Anormacitaque,seaedificaoforclassificadacomonvel1 ou2,jestevidenciadoqueprecisaserprotegida,pormsefor classificadacomonvel3ou4entonecessriorecorreraoanexo Bdanormaparafazerumaverificao. importantetambmmencionarqueanormaexigeque,caso um SPDA no seja necessrio, obrigatrio que o anexo B seja feito e documentado para que fique efetivamente documentada ano-necessidadeealgumsejaresponsvelpeladecisodanoinstalao. So quatro os nveis de proteo, indo desde o nvel 1 (mais rigoroso)atonvel4(menosrigoroso).Aclassificaocorretado nveldeproteoimportantssima,poisessaescolhairdeterminar orumodoprojeto,bemcomooscustosdeimplantao. Na verdade a escolha do nvel de proteo a escolha de uma relao custobenefcio, uma vez que quanto mais rigorosoforonveldeproteomaisonerosaserainstalao. Assim,emedificaesdemaiorrisco(riscoprpriooucoletivo), a proteo mais exigente, e de riscos menores a proteo sermenosexigente. contaminao de pessoas e meio ambiente ou mesmo exploso, podendoatingircomunidadesprximas.Nessecasoexisteorisco prpriodaedificaoetambmexisteoriscodevidacoletivo. No nvel 2 o risco maior de vida, uma vez que se trata de locais com concentrao de pessoas (edifcios comerciais), com possibilidadedegerarpnicoeconseqentementeriscodevida. No nvel 3 existe baixo risco de vida e material (edifcios Nonvel4praticamentenoexistemriscosmateriaisnemdevida. Em resumo, fica claro por que nos nveis 1 e 2 a proteo residenciais).

obrigatria,josnveis3e4deveroserponderadosatravsdo anexoBparaverificararealnecessidadedeproteo. Nvel de proteo Nvel1 Nvel2 Nvel3 Nvel4 Necessidade do SPDA? OBRIGATRIO OBRIGATRIO ANEXOB ANEXOB

Um outro dado interessante que a norma diz que caso o

proprietrio queira se sentir seguro, mesmo que a memria de clculo indique a no-necessidade, s esse fato tambm uma evidnciaparaainstalaodoSPDA. Alguns cuidados devem ser tomados na hora de fazer a classificao do nvel de proteo, uma vez que em indstrias aparentemente inocentes podem existir materiais potencialmente inflamveis que numa anlise superficial podem passar despercebidos, por exemplo: indstrias que liberem microfibras oupsdegrosouaindapsdecarvooucoque,semfalarnos

TABELA PARA SELEO DO NVEL DE PROTEO TIPO DE EDIFICAO Edificaes de explosivos, inflamveis, indstrias qumicas, nucleares, laboratrios bioqumicos, fbricas de munio e fogos de artifcio, estaes de telecomunicaes usinas eltricas, indstrias com risco de incndio,refinariasetc. Edifcioscomerciais,bancos,teatros,museus,locaisarqueolgicos,hospitais,prises,casasderepouso,escolas, igrejas,reasesportivas Edifcios residenciais, indstrias, residncias, estabelecimentos agropecurios e fazendas com estrutura de madeira Galpescomsucataoudecontedodesprezvel,fazendaseestabelecimentosagropecurioscomestruturademadeira NVELIV NVELIII NVELII NVEL DE PROTEO NVELI

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solventes ou produtos qumicos que provoquem a liberao de gases perigosos quando entram em reao qumica com outros produtos. Todos esses riscos podem fazer com que a classificao do nvel de proteo tenha que ser repensada. sempre altamente recomendvelfazervisitastcnicasnolocal,para,almdefazeros testesdaresistividadedosolo(exigidosnanorma),sejafeitauma avaliaobemcriteriosadosriscos. Determinadosprodutosusadosisoladamentesoinofensivos, masemcombinaocomoutrospodemseraltamenteperigosos, daanecessidadedavisitainlocoparaaveriguarcommuitaateno todooprocessoprodutivo. Sabemos que nem sempre as empresas cooperam com as informaes que desejamos, alegando sigilo industrial, porm interessante que tudo fique rigorosamente documentado para que num caso de acidente o projetista esteja respaldado com as informaesfornecidaspelocliente. Outrodadoimportantequeaolongodotempooclientepode mudar as atividades dentro da edificao, e nas vistorias anuais deverserchecadaanecessidadedeadaptaodoSPDA,ouno, deacordocomautilizaoatual. Outra questo interessante com relao classificao de algumasestruturasqueparecembviasmasnoso.Porexemplo: a caixa dgua de uma empresa que nvel de proteo ser? E se essa caixa dgua for parte integrante do processo produtivo, cuja parada devido a um raio possa trazer prejuzos enormes? Ouporexemplonocasodeumacaixadguaquealimentauma comunidade?Oumesmoumacaixadguadeincndio?Vejaque, dependendo de quem faz a anlise, o nvel pode ir de 4 para 1,

dependedaresponsabilidadedessaestrutura. A mesma situao pode acontecer, por exemplo, numa indstriadeexplosivos.Aparentementetrata-sedeumaindstria denvel1mas,seaempresaestiverdentrodasnormasdoexrcito, asedificaesdeapoio,taiscomoescritrios,portarias,vestirios, refeitriosetc.,nosonvel1,umavezqueporleinopodem ter materiais explosivos em seu interior. Possivelmente o galpo eospaiissejamnvel1,masasdemaisedificaestalvezsejam nvel2,3ou4.Essaclassificaocorretaporedificaopodetrazer reduodoscustosexpressivosnaimplantaodosistema. Nocasodeedificaesdeusomisto(residencialecomercial)ou Se, por exemplo, uma edificao for classificada como nvel casosduvidosos,deverseradotadosempreonvelmaisrigoroso. 3 quando na verdade deveria ser nvel 1 e ocorra um acidente, a percia poder determinar que aconteceu um erro de projeto, ouseja,nveldeproteoinadequadocomoriscodaedificao, classificadocomoatodenegligncia. Se ao contrrio a edificao era de nvel 3 e foi protegida como nvel 1, no houve negligncia, apenas a proteo foi superdimensionada, gastando mais dinheiro do cliente do que eventualmenteserianecessrio.Porissoimportantenocometer nenhum dos erros e sim fazer uma ponderao correta antes de atribuironveldeproteo. Obviamente que um projeto que fique atento a todos esses detalhes est diretamente ligado experincia que o projetista tem,eexperinciasseadquirecomotempo,ningumcompra experincia. Assim em plantas industriais complexas sempre se devedarprefernciaaempresascommaisexperincia,apesarde serumasugestoumpoucosubjetiva.

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Captulo III os mtodos de proteo At1993anormaNB165apenasconsideravaomtodoFrankim com 60 graus de abertura do ngulo de proteo para todas as edificaesexcetonasreasclassificadasondeseusava45graus. A norma atual NBR5419 (antiga NB165) surgio no Brasil em 1993 tendo como fundo a IEC62305 (norma Internacional). Nesta data, almdotradicionalMtodoFranklimforamacrescentadosomtodos EletrogeomtricoeGaioladeFaraday. OmtodoFranklimpermaneceucomamesmafrmula(R=H.Tg O mtodo das Gaiolas de Faraday consiste na instalao de )ondeongulodeaberturadocaptoremrelaotangentede proteo,pormongulodeaberturaagoravariadeacordocom onveldeproteoecomaalturadocaptoratnosolo.Comessas limitaes este mtodo tem seu melhor rendimento para edificaes pequenasebaixas. OModeloEletrogeomtrico(esferarolante/esferafictcia/mtodo dabola)umaevoluodoFranklim,ondeatangenteaoinvsdeser retaparablica.Estemtodosurgionadcadade70efoidesenvolvido pelaengenhariadelinhasdetransmissodaeuropacomoobjetivode minimizarosdanosmateriaiscomdesligamentosnasLT. Estemodeloconsiste,emlinhasgerais,emfazerrolarumaesfera fictciasobreaedificao,emtodosossentidos,determinandoassim oslocaisdemaiorprobabilidadedeserematingidosporumadescarga atmosfrica tendo como preceito que esses locais so locais com potencialidadedegerarlideresascendentesquedeveroseprecipitar aoencontrocomoliderdescendente. Podemos dizer que o modelo Eletrogreomtrico o primo em primeirograudomtodoFranklimpormcomtangentedeproteo parablica ao invs de reta.. Sua maior eficincia tambm em edificaes pequenas e baixas uma vez que sua proteo varia em funodaalturaedoniveldeproteoadotadovertabela1.Instalao de gaiola de Faraday em galpo

condutores horizontais ou inclinados com medidas padronizadas ,quetemcomoobjetivobloquearapassagemderaios,evitando queestesentrememcontatocomaedificaopreservando-ade danosmateriais.EstemtodoquasetovelhoquantooFranklin, porm bem mais eficiente uma vez que oferece inumeros locais possiveisdeimpactodoraio,aocontrriodosoutros2mtodos, queficamrestritosaospontosverticaisdeterminadosemprojeto. Estemtodoidealparaedificaesextensas(galpesougrandes edificaes),oualtas(prdios).

Mtodo Eletrogeomtrico (esfera rolante)

Instalao de postes em casa, sistema isolado

Instalao de gaiola de Faraday em prdios

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Tabela 1 - Posicionamento de captores conforme o nvel de proteo ngulodeproteo()(mtodoFranklin),emfunoda alturadocaptor(h)(vernota1)edonveldeproteo Nvel de proteo R(m) I II III IV 20 30 45 60 h(m) 0 - 20m 25 35 45 55 21 - 30m (A) 25 35 45 31 - 45m (A) (A) 25 35 46 - 60m (A) (A) (A) 25 > 60m (B) (B) (B) (B) Largura do mdulo da malha (ver nota 2) (m) 5 10 10 20

R=raiodaesferarolante (A) Aplicam-se somente os mtodos eletrogeomtrico,malhaoudagaioladeFaraday. (B) Aplica-se somente o mtodo da gaiola de Faraday. NOTAS 1 - Para escolha do nvel de proteo a altura em relao ao solo e para verificao da rea protegida em relao ao plano horizontal a ser protegido 2 - O mdulo da malha dever constituir um anel fechado, com o comprimento no superior ao dobro da sua largura

Natabela1estodefinidostodososdadostcnicosdos3mtodos prescritospelanorma.5.1.1.2.1Paraocorretoposicionamentodos captores,devemserobservadososrequisitosdatabela1. importante realar que independente do mtodo adotado, um SPDAnuncaser100%eficienteporsetratardeumfenmenoda naturezasobreoqualohomemnotemdomnio.

perfurar,podendoserusadoatemreasclassificadas.Umexemplo prtico disso so os tanques de armazenagem de combustveis, devendo ser tomadas algumas medidas especiais com relao ao tipodetampa,casosejamvel,etambmaacessriosqueexistam notopodotanqueequepossamseralvodeumadescargadireta eprovocarumacidente. Ainda sobre as telhas metlicas interessante ficar atento s telhastiposanducheeseusderivados.Comoessetipodetelhas so razoavelmente recentes no mercado, motivo pelo qual este assunto no abordado na norma, devero ser tomados alguns cuidadosduranteoprojeto. Para telhas com recheio de l de rocha ou l de vidro no interessante permitir a sua perfurao uma vez que esses materiais apesar de no serem propagantes de chama, podem sofrer encharcamento podendo vir a trazer no futuro problemas estruturaiscomsobrecarganaestruturadogalpo. As telhas com recheio de isopor no sofrem encharcamento, porm este material propagante de chama, por esse motivo a perfuraotambmdeverserevitada. As telhas com recheio de poliuretano aparentemente no interessantelembrarqueamaioriadosfabricantesdetelhas apresentamnenhumdosproblemasacimacitados. tipo sanduche d 20 anos de garantia contra infiltraes, desde queotelhadonosejaperfurado.Casoessaperfuraosejafeita por um raio pode comprometer a garantia, assim interessante instalarcondutoresmaisaltosqueastelhasparaqueoraiopossa discerniroscondutoresemrelaostelhas,evitandoassimasua perfurao. Gostariadelembrarquenestecaptulofoidadanfaseapenas aos mtodos de dimensionamento do sistema de captao. As

NOTAS TCNICAS ExisteumatendnciaaqueomtodoFranklinsejaretiradoda

normaseguindoumatendnciaInternacionaletambmpelofato domtodoEletrogeomtricoserumaevoluodoFranklin. Com relao s telhas metlicas, estas podem ser usadas comoelementosnaturaisdecaptao(comosefosseumgridcom mesh de zero por zero metros - totalmente fechado), desde que tenha uma espessura mnima de 0,5 mm de espessura. Gostaria de lembrar que as telhas mais comuns no mercado atualmente, temespessurade0,43mm,asquaisnoatendemesserequisito. Assimantesdeusarastelhascomoelementonaturaldecaptao certifique-seedocumenteessaespessura,sejaatravsdeumxrox daNFdofabricante,sejaatravsdeumdocumentodocliente,seja medindoinlococomummicrmetrodigital(verfoto).

Seatelhativerespessuraentre0,5mme2,5mm,estapode

descidas aterramento e equipotencializaes, dimensionamento doscondutores,etc,seroenfatizadasnosprximoscaptulos. tambm importante salientar que os mtodos prescritos visam a proteo do patrimnio e conseqentemente as pessoas queestodentrodaedificao,masnoprotegeosequipamentos eletroeletrnicos, os quais podem ser queimados devido interferncia eletromagntica causada por raios que caiam na vizinhana. Apesar disso o SPDA instalado dentro da norma ir fornecer a infra estrutura necessria para posterior proteo dos equipamentosdeacordocomaNBR5410daABNT.O SETOR ELTRICO Maio 2006

ser usada como elemento natural de captao, a qual ir sofrer perfuraesepontosquentenotelhadooquenopermitidoem reas classificadas ou em locais com armazenagem de materiais carosoususceptveisouquereagemnapresenadeumidade. Seotelhadotiverespessuraentre2,5mme4mmatelhano irserperfuradapormnoladoinferiordestahaverelevaode temperaturaoquerestringeaindaousoemreasclassificadas. Seotelhadotivernomnimo4mmestenoirgeraroponto quente na parte inferior da telha e obviamente tambm no ir

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Captulo IV DesCIDas Do spDa Decidifazerumcaptuloespecficosobreoitememvirtudeda Exemplo genrico da distribuo das descidas ao longo do permetroDescida numa das quinas principais Descida numa das quinas principais

quantidadedeopesqueexistemsobreesseassuntoetambm pelasquestespsicolgicaseestticasqueenvolvemoassunto. At1993asinstalaesdeSPDAvinhamtendosuasdescidas externas localizadas nos fundos das edificaes. Essa atitude se devia principalmente pela interpretao equivocada da norma e doschamadospadresdomercado. Apartirde1993anorma,desdeentochamadadeNBR5419,Descidas

deixou essa questo bem explcita para que no pairem dvidas sobreessesassuntos. At 1993 havia trs critrios para determinar o nmero de descidas:emfunodopermetro,dareaedaalturadaedificao; aquelequeapresentassemaiornmerodeveriaseradotado. Atualmente o critrio para determinar o nmero de descidas para o SPDA externo em funo do permetro e do nvel de proteo,ouseja,calcularopermetrodaedificaoedividirpelo espaamentodefinidopelonveldeproteo.

Descidas

Descida numa das quinas principais

Descida numa das quinas principais

A norma determina que as descidas devero ser localizadas

preferencialmentenasquinasprincipaisdaedificao,easdemais, distribudasaolongodopermetrocomespaamentosregularesde acordocomonveldeproteo.

NVEL DE PROTEO Nvel1 Nvel2 Nvel3 Nvel4

ESPAAMENTO DAS DESCIDAS (m) 10 15 20 25

Casodessacontaresulteumvalorinferiora2,deveroseradotadas

nomnimoduasdescidas,diametralmenteopostascomaintenode dividirascorrentesemelhorarodesempenhodaproteo. Exemplo 2: Umaedificaocom3,75x3,75m=15metrosdepermetro. Nivel3deproteo=espaamento=20metros N.dedescidas=permetro/espaamento

RegraparadeterminaronmerodedescidasnoSPDAexterno Nmero de descidas = permetro/espaamento

N.dedescidas=15/20=0,75=>devero ser usadas, no mnimo, 2 descidasDescidas diametralmente opostas

Exemplo 1: Umaedificaocomercial(nvel2deproteo)com140metros depermetro. Espaamento=15m N.dedescidas=permetro/espaamento N.dedescidas=140/15=9,3=>devero ser usadas, no mnimo, 10 descidas NOTA: O nmero de descidas, quando apresentar valor fracionrio, dever ser arredondado para o prximo nmero inteiro.

Devero ser tomados cuidados na hora de fazer essa

distribuiodasdescidas,paraqueelasnosejamlocalizadasem janelas,portas,entradasdeveculos,varandasetc.Paraessescasos necessrio fazer a relocao das descidas tentando, dentro do

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O SETOR ELTRICO Junho 2006

Tabela das bitolas dos condutores (mm2)Nvel de proteo Cobre I a IV Alumnio Ao Material Captao mm2 35 70 50mm2

Descidas H at 20mt H (20mt) 16 25 50mm2

Aterramento mm2 50 -2

Equalizaes Alta Corrente mm2 16 25

Equalizaes Baixa corrente mm2 6 10

Espessura de Est. Metlica usar com captao (mm) No perfura Perfura 5 7 4 0,5 0,5 0,5

35 70 50mm

80mm

2

50mm

2

16

& (3/8)* mm2

& (3/8)* mm2

& 3/8)* mm2

& (7/16)* mm2

& (3/8)* mm2 mm2 mm mm

1)Asbitolasacimasereferemseotransversaldoscondutoresemmm2. 2) Cordoalha galvanizada a quente tipo SM 7 fios

possvel, manter um afastamento de 50 centmetros de portas, janelaseoutrosacessos. Emprdiosredondosasdescidasdeveroserinstaladasaoredor dele,pormcomonoexistemquinasnoprecisaobedecerexigncia dedarprefernciaparaasquinas. Emalgunscasosesseafastamentonopossiveldevidoproximidade dejanelas,nessecasopoderopassarnadistnciaquefordisponvel,tendo ocuidadodeinterligartodasasmassasmetlicas(janelas,esquadriasetc.) quefiquemamenosde50centmetrosdedistncia. Asdescidaspoderoserexecutadascomcobre,alumnioouao galvanizado a quente. Veja abaixo as bitolas mnimas exigidas pela norma,emcabosouperfis,desdequerespeitadasasbitolas. Oscabosdedescidadeveroterumaproteomecnicacontra danos, at 2,5 metros acima do solo, atravs de um eletroduto de PVC ou metlico. Essa proteo no visa proteo de pessoas contra choques por tenso de toque, at porque a proximidade de uma descida pelo lado externo da edificao implica outros riscos, como descarga lateral por transferncia de potencial, ou mesmo o deslocamento de material num nvel acima da pessoa que atinja esta,porexemploumadescargadiretanoprdio.Resumindo,essa proteonoparapessoasesimparacabos. Essaexigencianoseaplicaafitas,barraschataseoutrotipodeperfis. Nocasodetubometlico,eledeverseraterradonasextremidades

com a descida, para que a corrente flua pelo lado externo do tubo obedecendoaoprincpiodoefeitopelicular. Os condutores de descida podem tambm ser instalados dentro dorebocodafachadadaedificao,reduzindooimpactoestticona edificao.Nessecasonorecomendvelousodecabosdealumnio, umavezqueestessosuscetveisdegradaoquandopermanecem em locais midos. Assim, para essasituaoo cobre seria omaterial maisadequado. A norma no permite o uso de emendas nos cabos de descida, exceto a conexo da medio, a qual obrigatria para o SPDA externo.At2001anormapermitiaaemendadasdescidascomsolda exotrmica,atualmenteissonomaispermitido. Asdescidaspodemseremcabosouperfis,taiscomobarraschatas Quando as questes estticas so imperativas o uso das barras dealumniooucobre,cantoneiraseoutrostiposdeperfis. chatassoumaboaalternativa,principalmenteasdealumniopintadas nascoresdafachada.Apenaslembroqueasbarrasdealumniodevero sofrerumtratamentodefundoparaquepossamreceberatintaeevitar oseudesprendimentocomasintempries. Para grandes edificaes, galpes por exemplo, a norma exigequeacada40metrosdelargurasejaminstaladasdescidas internas,nosentidodocomprimento,einterligadascomamalha deaterramentoperifrica.


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NBR 5419 / SPDA

F ASCCU LO 2 / NBR 541 9 S P D ADescidas Naturais Pilaresmetlicosdegalpesoudeprdioscomestruturametlica isoladores,atporqueessesuportenoisoladoreltrico.UmSPDA isoladoumsistemadeproteoqueapresentaumadistnciamnima de2metrosdaedificacoqueestsendoprotegida,porexemploum poste metlico afastado 2 metros de uma casa ou de um paiol de explosivos. Paraumsistemaisoladoemqueaestruturadesuportedocaptor nosejametlico(porexemploumpostedemadeira),sernecessrio fazer uma descida. Esta a nica possibilidade em que a norma permiteumanicadescida,ousejanosistemaisolado. Dependendo da regio do pas as descidas podem ser chamadas prumadasoubaixadas. EmedificacestobadaspeloPatrimnioHistrico,atcnicausar as barras chatas de alumnio pintadas na cor da fachada em locais escondidos, passandos pelos adornos das fachadas. Caso existam condutoresmetlicosdeguapluvial,estespodemserusadoscomo condutores naturais, desde que sejam contnuos ou passem um condutordentrodeles,decobre. podemserusadoscomoelementosnaturaisdedescida,desdequea sua continuidade seja garantida, nem que seja visualmente. Nesse casorecomendoadicionalmentequetodosospilares(pelomenosos externos)sejamaterrados,comoformadereduzirosriscosdetenso de toque para quem est fora da edificao. Apesar de isso no ser garantiadeausnciadeoutrosriscosinerentesdescargaatmosfrica. ParaoSPDAestrutural,dentrodoconcretoarmado,ireidedicarum No caso de descidas naturais que no seja possvel visualizar a captuloespecficosobreoassunto. suacontinuidade,porexemplopilaresmetlicosrevestidosporoutros materiais,seriaaltamenterecomendvelostestesdecontinuidade. Outra situaco o caso de sistemas isolados, onde a prpria estruturadesuportedocaptorpoderserusadacomodescidanatural. GostariadelembrarqueumSPDAisoladonoumSPDAcomsuportes

Descida com barra chata de alumnio, conector de compresso bimetlico e tubo metlico

Descida com barra chata de alumnio pintada na cor da fachada. edifcio tombado pelo patrimnio histrico

Descida tubulada em nveis de garagem

Descida com cabo de cobre em fachada de tijolo vista

A execuo das descidas externas exige uma empresa especializada, devido dificuldade de execuo e dos riscos

Aterramento de poste metlico, descida natural

Descida com cabo de cobre embutida no reboco

Continua na prxima edio

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Captulo V anis de Cintamento, aterramento e medio de resistnCia.INTRODUO Comooobjetivodestescaptuloslevarinformaesconfiveis, 2 Distribuirascorrentesdadescargaatmosfricapelasdescidas fazendo com que a partir de um dado momento essas correntes desam de forma equilibrada pelo SPDA, reduzindo os campos eletromagnticos dentro da edificao, ajudando a preservar as instalaesexistentes. Osanispoderoserinstaladosdentrodoreboco,desdeque seadmitaodanomecniconoacabamentodaestruturaquando ocorrerumadescargadireta. Paraedificaesjexistentespoderserusadocabodealumnio 70mm2oucobre35mm2,ouentoperfischatosparaminimizar osdanosestticos,taiscomobarraschatasdealumnio,cobreou ao, desde que atendam as exigncias da norma com relao espessuraeseotransversal. respaldadas pela norma e objetivando seu lado prtico, alguns assuntostmqueserabordadosdeformasuperficial,paraevitar queumartigotcnicovireumlivro.Oassuntoaterramentoum dessescasosque,dependendodousodessamalhadeaterramento, irexigirdoprojetistauminvestimentodetempomuitoalmdas orientaesqueseropassadasnestetextosimples. A abordagem deste trabalho foi direcionada pela norma NBR5419/2005etemfocoparaaplicaoeminstalaesdeSPDA.

ANIS DE CINTAMENTO Os anis de cintamento horizontal devero ser instalados a

cada20metrosdealtura,apartirdosolo,circundandoaedificao einterligandotodasasdescidas. O primeiro anel dever ser instalado no solo a 50 cm de profundidade, (arranjo B) ou no caso de impossibilidade, no mximoa4metrosacimadosolo.Estaimpossibilidadedeverser documentada. Osanisintermediriostmduasimportantesfunes: 1 Receber as descargas diretas laterais, comuns acima de 20 metrosdealtura(verfotos).Foto 2 - Descida e anel de cintamento com barra chata de alumnio reduzindo os danos estticos

Todas as massas metlicas da fachada a menos de 50 cm

dos anis de cintamento devero ser interligadas aos anis de cintamentoatravsdemateriaisbimetlicosparaevitaraformao depareletroltico. Ocruzamentodoscabosdedescidacomosanisdecintamento deveroserfeitoscomconectoresapropriadosparagarantiruma boa conexo. recomendvel que em determinados locais os anissejaminterligadoscomasferragensdaestruturaparaevitar centelhamentos. Os anis de cintamento horizontal tambm podero ser chamadosdeanisdeamortecimento,anisdecaptaolateralou anisintermedirios.Foto 1 Descarga lateral em prdio

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O SETOR ELTRICO Julho 2006

Descida

Desenho genrico de SPDA onde so mostrados o sistema de captao, as descidas, os anis de cintamento, o aterramento e as equalizaes.

Anel de cintamento

Interligao das massas metlicas com as descidas e anis de cintamento

20m

20m

CENCAIxA DE EqUAlIzAO

TRA

lD

Eg

z


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NBR 5419 / SPDA

20m


ATERRAMENTO Ainda existem muito misticismo, crendices e confuses sobre

compermetrodenomximo25metroseresistividadedosoloat100 ohms x metro. Assim o uso desse tipo de aterramento, de modo a atenderasduascondiessimultaneamente,somenteemcasosmuitos raros,porserumaedificaomuitopequenaearesistividadedosolo muitobaixa. ARRANJO B Essetipodeaterramentousadoem99%doscasoseconsiste numaneldeaterramentointerligandotodasasdescidascomcabode cobrenu50mm2(NBR6524)a50cmdeprofundidadenosolo.Para cadadescidarecomendvelainstalaodeumahastedeaterramento tipo copperweld de alta camada (254 mcron de cobre-NBR13571) de modo a reduzir os potenciais na superfcie do solo. Essas hastes deveroserinterligadasmalhadeaterramentoemanelquecircunda aedificao,preferencialmentecomsoldasexotrmicas,ounocasode conexomecnica,eladeverserrobustaeprovidadecaixadeinspeo tiposoloparafuturasmanutenes.Essacaixadeverterumdimetro denomnimo250mmparapossibilitarmanutenesfuturas. De forma geral a malha de aterramento em anel (arranjo B) atendeamaioriadassituaes,pormparaedificaesdenvel1de proteo,apenasesseanelpodenosersuficiente.Nessescasosdever ser consultada a tabela abaixo onde determinada a quantidade de condutoresquedeveroserenterradosemfunodaresistividadedo solo(verfigurailustrativa). Casoaquantidadedecondutoressejamaiorqueoprprioanel, devero ser instalados radiais horizontais (p de galinha/corvo) ou seja,condutoreshorizontais,tambmchamadosdecontra-pesos,at consumiraquantidadedecabodeterminadanatabelaabaixo. Esses radiais devero possuir uma abertura mnima de 60 graus entreosradiais.ARRANJO A ARRANJO B

aterramentos.Asmaiscomunsso: Oaterramentotemqueterumaresistnciadeaterramentodeno mximo10ohmsemqualquerpocadoano Oaterramentodosequipamentoseletrnicostemqueserexecutado separadodoSPDA Os equipamentos esto queimando porque a resistncia de aterramentoalta Ofabricantedoequipamentonodgarantiaseoaterramentono tivernomximo10ohms As concessionrias eltrica e telefnica no deixam interligar o aterramentodoSPDAcomoaterramentodelas Na verdade o valor de resistncia de aterramento no muito importante para as correntes de alta freqncia, como o caso das descargasatmosfricas.Elastmmiopiaparaaresistnciaenaverdade enxergammaisaimpednciadoaterramento,pormcomonoexistem nomercadoaparelhosparafazeramediodeimpedncia,sefaza mediodaresistnciaparaseterumaidiadovalor,masanormano exigenenhumvalorespecfico,apenasrecomenda10ohms.masno exigeessevalor. Esse valor medido serve para se ter um acompanhamento do histricodoaterramento,paraidentificarpossveisdanosmalha,do quepelovalorpropriamentedito. J no caso de malhas de aterramento para subestaes (baixa freqnciaetempolongo)imperativoqueamalhadeaterramento tenha valores de resistncia baixa para controlar tenses de passo e tensesdetoque. Paraumbomdimensionamentodeumamalhadeaterramentopara SPDA,oprimeiropassofazerumreconhecimentodascaractersticas eltricasdosolo.Paratalnecessriofazeraprospecodosoloin loco,atravsdomtododeWenner(4estacas)edepoisaestratificao dosoloemcamadas. Comrelaoaosquestionamentosseasdiferentesmalhasnuma edificaopodemounoserinterligadas,esseumpontopassivoe as normas (NBR5410 e NBR5419) e outras afins esto exigindo essa interligao. Na verdade a tendncia se acabar com essas malhas separadas e executar uma malha nica que ir atender a todas as necessidades(energia/SPDA/telefonia/informtica,etc).Emresumo,lei queasmalhastmqueserinterligadas,pormdeve-setercuidadopara evitarqueumainterligaoindiscriminadapioreasituaoaoinvsde ajudar.Sonessescasosqueasdefiniesdeprojetosoimportantes. Deacordo coma normaNBR5419/2005,existem basicamente2 tiposdeaterramento: ARRANJO A EssetipodeaterramentosomentepoderserusadoemedificaesO SETOR ELTRICO Julho 2006

ATERRAMENTO PARA NVEl 1 DE PROTEO

> 60

> 60

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TABElA DE CONDUTORESDE ATERRAMENTO EM FUNO DA RESISTIVIDADE DO SOlO (verificar maisrigor em edif denvel1de proteo)l (m)

MEDIO DA RESISTNCIA DE ATERRAMENTO PARA SPDA Apesar da qualidade do aterramento estar diretamente

100 90 80 70 60 50 40 30 20r (W.m) Nvel I

ligada qualidade dos materiais e servios aplicados na instalao do que medio, ela necessria para se ter umaidiadovalorapresentadoepossaserfeitoumhistrico do aterramento, para que, no futuro, caso haja algum dano involuntrio (acidental) ou voluntrio (furto) seja possvel identificaroproblemaecorrigi-loatempo. Nvel II a IV

A medio dever ser executada pelo mtodo de Queda Deve-se dar preferncia para marcas consolidadas no

dePotencialcomumterrmetro. mercado,paraqueamediosejaconfiveleoaparelhopossa seraferidopelomenosumavezporano. AmediopelomtododeQuedadePotencialconsiste nosseguintespassos: 1 Emprimeirolugarnecessrioconhecerasdimensesda malhaasermedida; 2 Em seguida dever ser determinada a maior diagonal da malha(D); 3 Multiplicarovalordamaiordiagonalpor4(ou6)obtendo ovalorde4D; 4 O prximo passo consiste em determinar in loco a melhor direo para realizar a medio, evitando locais de difcilacesso,obstrudosoucommuitasinterferncias; 5 Cravarasondadecorrenteaumadistnciadocentroda malhade4Da6D; 6 Cravarasondadecorrenteaintervalosde10%de4D(ou 6D,dependendodequalvocadotou)docentrodamalhaem direosondadecorrente(fixa); 7 Quando estiver chegando a 62% de 4D (ou 6D), cinco

10 0 0 500 1000 1500 2000

2500

3000

Fotos da preparao da solda extrmica.

Detalhe da solda exotrmica entre a haste de aterramento, a malha e a descida

medidas antes e cinco medidas depois devero ser de 1% de 4D(ou6D).Comocadamalhatemsuasdimensesdiferentes, logoD,D4(ouD6),adistnciadaSCeSPirvariarparacada medio; 8 Apsacoletadessesdados,deverserplotadoogrfico deDXR(distnciasXresistncia); 9 O grfico dever ter uma aparncia prxima do desenho abaixo, onde possui duas curvas ascendentes e uma reta horizontal. Essa linha horizontal o valor que representa a resistncia da malha medida. Caso no se consiga obter um grfico onde seja possvel identificar claramente o patamar, a medio dever ser reproduzida em outra direo para fugir dasinterfernciasexistentes.Valoresdopatamarquetenham umdesvioacimaouabaixode5%deveroserdescartadosdo grfico,poispodemestarsinalizandointerfernciaslocais;Cabo de cobre n 50mm2

Detalhe da valeta do aterramento

50cm

10 Deve-se atentar que medies de malhas de SPDA que sejamexecutadascomasondadecorrentea20measonda de potencial a 10 m no so tecnicamente validadas, apesar de alguns aparelhos mais antigos trazerem um diagramaO SETOR ELTRICO Julho 2006

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mostrando essas distncias. Esse desenho s vlido para malhaspontuais(ArranjoA),quenoocasodemalhasde SPDA. 11 Umlaudodeaterramentoqueapenasmencioneovalor da resistncia no pode ser validado se no for apresentada a tabela com valores medidos e as distncias de cravao das sondas, inclusive com a profundidade de cravao das sondas, ltima aferio do aparelho, temperatura ambiente, tipodesolo,etc.

o aterramento pode estar com uma resistncia baixssima e a instalao no estar em conformidade com a norma. A eficinciadeumSPDAsercomprovadaseanormaNBR5419 forseguidafielmente.ExEMPlO DE UM gRFICO DE MEDIO DE RESISTNCIA DE ATERRAMENTO PElO MTODO DE qUEDA DE POTENCIAlR10 R9 R8

Resistncia (W)

12 Outro dado importante que um laudo de medio de aterramento de um SPDA no serve para validar a qualidade/eficincia do aterramento como comumente feito. A qualidade do aterramento est atrelada qualidade dos materiais e servios de execuo e conformidade norma, como j mencionado. Tambm comum as pessoas usarem o laudo da medio para atestar se o SPDA est em conformidade com a norma. Isso um tremendo erro, pois

R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11 D12 D13 D14 D15 D16 D17 D18 D19 D20 D21

Distncias (m)

Valor que representa a resistncia da medio


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Captulo Vi EquipotEnCializao dE malhas E instalao dE dps Este assunto muito delicado, pois, dependendo do ponto de essasduasnormasirochegarnumdenominadorcomumepassar aadotarumanicanomenclatura. NOMENCLATURAS PARA A PRIMEIRA EQUIPOTENCIALIZAO TAP (TerminaldeAterramentoPrincipal) LEP(LigaodeEquipotencializaoPrincipal) BEP (BarramentodeEquipotencializaoPrincipal)Nota: A rigor, TAP=LEP=BEP

vista,podeparecerutpico.Quandoseanalisaocompotamentodas correntesdealtafrequnciaecurtadurao,ficamaisfcildeentender essapolmica,pormcomonummesmosistemapoderemosterque conviver com eventos de curta e longa durao ao mesmo tempo, essaanlisenolinear. Naverdade,apolmicaestmaisfocadanapalavra,quepode Polmicasparte,importantesalientarqueasnormasNBR5419 notraduzirplenamenteaidia,quenaaoprpriamentedita. eNBR5410exigemqueaequipotencializaodetodosossistemas sejamfeitos. H alguns anos se algum falasse em interligar as malhas dos sistemas existentes (SPDA, telefonia, eletrico etc) cometeria uma heresia,correndooriscodeserqueimadoempraapblica. AnormaNBR5419jfazessaexignciadesde1993,noentanto somenteagoraomercadoesttomandoconscinciadanecessidade defazercomqueospotenciaisdossistemassejamomaisprximos possvel, como atitude para reduzir os riscos de queimas de equipamentosepreservarvidas. Menciono sempre o exemplo de um avio, onde existem equipamentoseletrnicosaltamentesofisticadosesensveis,etodos, devidamentereferenciadosnummesmopotencial,ficamsubmetidos adescargasdiretasenemporissoqueimamsistematicamente. Omelhordetudomostrarparaaspessoasqueoavionotem aterramentocom10ohmsenemprecisa.Aacabeadealgumas pessoascomeaafundirquandopercebequeexisteumalinhatnue entreequalizareaterrar. Comojfoifalamosemoutroscaptulos,oaterramentonoo maisimportanteesimequalizar,oumelhor,existeumatendenciade apalavraaterrarvirarequalizar.Adiferenapodesersutil. Outroprocedimentosoasmalhasderefernciaquenodeixam deserumaequipotencializaoenodeixamdeserumaterramento. Emoutraspalavrasumamalhaderefernciaeblindagemalgomuito prximodeumavio,independentedaresistnciadoaterramento. Na prtica isso significa que todas as malhas de aterramento devero ser referenciadas num ponto nico, chamado de TAP ou LEP.Quandoeleinstaladojuntoentradadeenergia,ouTAS. EstasnomenclaturassodaNBR5419,jnaNBR5410sochamadas de BEP e BEL, respectivamente. Tenho esperana de que um dia

NOMENCLATURAS PARA AS DEMAIS EQUIPOTENCIALIZAES TAS (TerminaldeAterramentoSecundrio) LES(LigaodeEquipotencializaosecundria) BEL (BarramentodeEquipotencializaoLocal)Nota: A rigor, TAS=LES=BEL

Essepontonicotemcomoobjetivoserarefernciaparatodosos

sistemas.Entofazermalhasseparadasfisicamenteedepoisinterligar omesmoquefazerumamalhanicaparatodasasaplicaes. NumSPDApoderemosterdiversasequalizaesdepotncias, entre as quais, temos as equipotencializaes de alta corrente e baixacorrente. Asequalizaesdealtacorrentesoaquelasinterligaesentreo sistemadecaptaoeasestruturasnotopodaedificao,taiscomo: antenas,placasdeaquecimentosolar,boiler,escadasdemarinheiro, outdoors,chamins Asequalizaesdebaixacorrentesoasinterligaesinternasde tubulaes,esquadriasedemaisestruturasinternas.

Caixa de equalizao = BEP=TAP=LEP=BEL=LES=TAS

Outra verso da caixa de equalizao

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O SETOR ELTRICO Agosto 2006

Algumas fotos de malha de referncia e blindagem para um pavimento com muitos equipamentos sensveis

Equalizao de central de gs

Equalizao de sistema de aquecimento solar

Equalizao de massas metlicas

DPS (Dispositivos de Proteo de Surtos=Supressores de Surtos) Devido complexidade do assunto e s variveis envolvidas num

projetodeproteodeequipamentos,esteassuntoterumaabordagem superficialcomcarterapenasinformativoeconceitual. Equalizao de tubos de cobre

Os supressores so sistemas ou dispositivos destinados a evitar os

danos decorrentes dos efeitos das descargas atmosfricas diretas ou indiretas,dentrodaedificao.O SETOR ELTRICO Agosto 2006

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Existem basicamente dois processos para a entrada de surtosSeguem abaixo alguns exemplos de instalao de dps como proteo de equipamentos

dentrodaedificao:ainduoeaconduo.Ossurtosinduzidos eosconduzidossofrutodaincidnciadedescargasatmosfricas diretamente na linha de distribuio ou nas proximidades desta. Aincidnciadedescargaadistnciasdeatalgumascentenasde metros capaz de induzir sobretenses elevadas na linha ou em circuitosnointeriordeedificaesprximas. At 2004 no existia norma da ABNT que regulamentasse a instalaodeDPS.Emmarode2006comapublicaodanorma NBR5410 (Instalaes Eltricas de Baixa Tenso) finalmente este procedimentofoiadotadoporumanormaBrasileira. Para as regies com ndice cerunico acima de 25 dias de trovoadasporano(oquecorrespondeacercade95%doterritrio brasileiro)passaaserpraticamenteobrigatriaainstalaodosDPS. Em linhas gerais a instalao de DPS dever ser instalada numa filosofia de proteo em cascata, sendo instalados preferencialmente: 1 cascata na entrada (ou QGBT) : DPS classe 1 2 cascata nos demais quadros secundrios (QDCs) DPS classe 2 3 cascata na tomada dos equipamentos DPS classe 2 Aquantidadeelocalizaodascascatasumcritriodoprojeto e podero ser adotados mais ou menos nveis de proteo em funodosequipamentosquesedesejaproteger. Dependendodonvelderesponsabilidade,podemseradotadas medidasadicionaisdeequipotencializaoeblindagemdemodoa garantiraseguranadepessoas,equipamentoseinformaes.

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Captulo Vii Qualidade dos materiais de spdaQUALIDADE DOS MATERIAIS A qualidade dos materiais empregados numa instalao somentepodemter7fios,noentantonomercadoosmaiscomuns socabosde19fios,oquecontrariaanorma.Umproblemaainda maior que este com relao bitola desses condutores. Como oconsumidor no est acostumado a conferir aseo transversal doscondutores,comumcomprarumcabo50mm2ereceber38 mm2,40mm2ououtrasbitolasbemlongedabitolamencionada nanotafiscal. Umcabodecobre50mm2deverpossuir7fioscomdimetro Estesdadosforamtiradosdatabeladecondutoresnositewww. Cadafioterumareade2,25mm2que,multiplicadopor7 de3mmporfio. prysmian.com. fios, ir apresentar uma seo transversal de 49,455 mm2, bem prximodos50mm2prescritosnaNBR5419/2005ebemlongedo quefornecidopelamaioriadosfabricantes.Possodestacaraqui umaminoriadefabricantesquerealmenteobedecemsprescries daNBR6524.Comovemosnodesenhodoscabos,apenasode7 fiosaceitopelanormaNBR6524,inclusiveocabodedescida(35 mm2ou16mm2).Formao 7 Fios Formao 19 Fios

de suma importncia, uma vez que estes podem determinar a durabilidade da instalao e tambm a freqncia e custos de manuteno dessa instalao. Em uma instalao de SPDA, uma simplespeapodecomprometerodesempenhoe/oueficinciado sistemacomoumtodo. comumemvistoriasdeSPDAseverificarousodemateriais no normalizados, como, por exemplo, uso de materiais ferrosos galvanizadoseletroliticamentejemprocessoavanadodeoxidao, mesmocompoucosmesesdeinstalao. Normalmente o cliente e/ou revendedores olham apenas o preonahoradaaquisio,desprezandoofatorqualidadeeno conformidadenormaNBR5419/2005,esquecendodecomputar oscustosdemanutenoereposioposterior.Asfotosabaixoso exemplos de peas com problemas na galvanizao que mesmo compoucotempodeinstalaojmostramumprocessoacelerado deferrugemecontaminaodaspeasvizinhas.

Diametro mni. 9mm 1 fio = 3mm rea = 50mm2

Diametro mni. 8.85mm 1 fio = 1,77mm rea = 47mm2

Com as hastes de aterramento tipo Copperweld o assunto

parecido. Existem as hastes de alta camada (NBR13571=254 mcrons) que so as exigidas pela NBR5419, no entanto existem Outroitemimportanteaqualidadeeconformidadedoscabos disponveis no mercado as hastes genricas de baixa camada com10 mcrons de cobre, as quais so as mais comercializadas e aplicadaseminstalaesdeSPDAeaterramentos.Parasecertificar dotipodehaste,obrigatrioqueashastesdealtacamadavenham comainscrioembaixorelevodaespessuradecobre254ea normaNBR13751(verfiguraabaixo). decobrenuquesocomercializados,nasuamaioriaforadasnormas daABNT.Umexemploclssicodissosooscabosparaaterramento deSPDA,quepelanorma,deveroserde50mm2.Anormaque maisseaproximadeumaespecificaoparaestetipodeutilizao anormaNBR6524.Estanormamencionaquecabosde50mm2

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O SETOR ELTRICO Setembro 2006

A.1.1 Proteo contra corroso Nesta instalao somente devero ser utilizados materiais nobres, como o cobre, bronze ao inox ou metal monel. Este requisito se aplica aos captores, condutores de descida e seus Outroscuidadosaseremobservadossoemrelaosconexes suportes, conectores e derivaes. Chamins que ultrapassem o teto de uma estrutura em menos de 5m requerem esta proteo somente na parte externa estrutura. NOTA: Neste tipo de instalao as ferragens convencionais no so aceitas, somente materiais nobres, cobre e seus derivados (lato e bronze).

quepossamformarpareletrolticoecomprometeressasconexes.A junodemateriaisdiferentesquepossamformarpilhasgalvnicas (pareletroltico)somentepodeserrealizadaatravsdeconectores bimetlicoscomseparador,paraevitarocontatofsicoepropiciaro contatoeltrico.Seguemabaixoalgumasfotosdealgunsconectores bimetlicosquetmafunodeevitarapilhagalvnica.

INSPEESA manuteno dos SPDAs pode ser dividida em duas partes: A inspeo visual anual para todas as edificaes A inspeo completa, que dever ser: a) cinco anos, para estruturas destinadas a fins residenciais, comerciais, administrativos, agrcolas ou industriais, excetuandose reas classificadas com risco de incndio ou exploso; b) trs anos, para estruturas destinadas a grandes concentraes pblicas (por exemplo: hospitais, escolas, teatros, cinemas, estdios de esporte, centros comerciais e pavilhes), indstrias contendo reas com risco de exploso conforme NBR 9518, e depsitos de material inflamvel; c) um ano, para estruturas contendo munio ou explosivos, ou em locais expostos corroso atmosfrica severa (regies litorneas, ambientes industriais com atmosfera agressiva etc.).fonte: norma NBr5419/2005

ESTRUTURAS ESPECIAIS (Norma NBR5419/2005) ANEXO AA.1 Chamins de grande porte Chamins so consideradas de grande porte quando a seo transversal de seu topo for maior que 0,30m2 e/ou sua altura exceder 20m.


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Captulo Viii CuiDaDoS Na ESpECiFiCao DE pRoDutoS EM pRoJEtoS DE SpDa

AnormaNBR5419/2005deSPDAnoespecificanemdetalha

as emendas de cabos de um SPDA, uma vez que no uma norma de materiais e sim de procedimentos, assim o objetivo destetpicoexatamentedarumaidiadoqueseriaumaboa conexocomummnimodequalidade. Comeolembrandodoisitensimportantesdanorma,asaber: Transcrito da norma NBR5419/2001 5.1.2.4.2 No so admitidas emendas nos cabos utilizados como condutores de descida, exceto na interligao entre o condutor de descida e o condutor do aterramento, onde dever ser utilizado um conector de medio (conforme 5.1.2.6). So admitidas emendas nas descidas constitudas por perfis metlicos, desde que estas emendas encontrem-se conforme 5.1.2.5.2. Para outros perfis referir-se ao item 5.1.4.2. 5.1.2.4.3 Os cabos de descida devem ser protegidos contra danos mecnicos at, no mnimo, 2,5 m acima do nvel do solo. A proteo deve ser por eletroduto rgido de PVC ou metlico; sendo que neste ltimo caso, o cabo de descida deve ser conectado s extremidades superior e inferior do eletroduto. AsemendasouconexesnumsistemadeSPDApodemserde Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 1 Figura 2 Figura 3

As conexes de compresso podem ser feitas com alicate

manualoualicatehidrulico

O maior problema deste tipo de emenda exigir ferramenta

especfica que no caso do alicate hidrulico deve ser estudado o investimento.

Soldas exotrmicas e outras Asoldaexotrmicaumafusomoleculardoselementosaser doistipos;mecnicaouporsolda. soldados,porisso,quandobemexecutada,apresentaumaspecto mecnicomaisconfivel.usadaemlargaescalaematerramentos deSPDA,LTeSE. Asconexesmecnicaspodemserdepressooucompresso. As conexes de presso so aquelas executadas manualmente comconectoresdeapertotipoconectorsplitbolt,pressionados porumaporcaouparafuso.Reiteroaproibiodeemendasnos CABOSdedescidadoSPDAexterno(veritemacima).Asemendas aquimencionadaspoderoserexecutadasnacaptao,descidas eequalizaodepotenciais. Sua grande utilidade o uso junto ao solo, apesar de poder ser usado em qualquer circunstncia desde que efetuada com o acompanhamento de profissional de segurana para avaliao de riscoseprocedimentos. Nosorecomendadasparausoemlocaisaltosacimadosolo, devidoaospossveisdanosprovocadosporimperciaouvazamento acidental quando de sua aplicao, podendo colocar em risco pessoasouaprpriainstalaoabaixodolocaldasolda.

Conexes mecnicas

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Figura 7

Figura 8

Figura 9

Outrotipodesoldaqueraramentefeitoequenoapresenta

RUFOS METLICOS E O PROBLEMA DAS CORROSESESPECIFICAO DOS MATERIAIS DO PROJETO Seguemabaixoalgumasdasespecificaescorretasdeacordo comanormaNBR5419comadescriotcnicaexplcita,asquais deveroserchecadasnaaceitaodosmateriais. Cabo de cobre nu 50mm2 (7 fios - fio 3mm) norma NBR6524 xx gr/m Cabo de cobre nu 35mm2 (7 fios - fio 3mm) norma NBR6524 xx gr/m Cabo de cobre nu 16mm2 (7 fios - fio 3mm) norma NBR6524 xx gr/m Haste de aterramento tipo Copperweld 5/8 x 3,0 m alta camada-254 micras NBR13571 Ferragens de origem ferrosa, galvanizadas a quente NBR6323

restriesnanormaasoldafoscoper,executadacommaarico ecilindrosdeoxiacetilenoeeletrodosespecficos.Asuaaparncia nodasmaisconfiveis,maspermitidapelanorma. Este tipo de solda tem o inconveniente do trabalho para transportedoscilindros,porvezesemlocaisquaseinacessveise exigirpessoaqualificadaparausodesseequipamento,aumentando ocustodasconexes.

CAIXA DE INSPEO E CONECTOR DE MEDIO Sempre que forem executadas emendas de cabos/cabos ou cabo/haste no solo, a norma NBR5419 exige que seja instalada umacaixadeinspeoparafuturasmanutenesnessasconexes, tais como reaperto ou troca, quando apresentarem sinais de oxidao. Nocasodesoldas,esteprocedimentodispensadoumavez quenosetratadeumaconexomecnicaesim,umaemenda soldada.Asoldanoafrouxanemenferruja,assimacaixatornasedispensada. Com relao ao conector de medio, este obrigatrio no SPDA externo em todas as descidas, para possibilitar a medio da resistncia de aterramento com todo o sistema separado fisicamente do aterramento. Este conector de medio pode ser instalado,porexemplo,nametadedotubodeproteo,protegido por uma caixa de inspeo suspensa, obrigatrio nas descidas externasqueusemCABOScomocondutoresdedescida. Apenasumacuriosidade.OstubosdePVCoumetlicoaser instaladosnosCABOSdedescidasoparaproteomecnicados CABOS e no de pessoas, uma vez que, mesmo com um pouco de afastamento de uma descida, existe o risco de ocorrer uma descargalateral,mesmosemocontatofsico.Oaterramentodas extremidadesdostubosmetlicossedeveaofatodoefeitopelicular fazer com que as correntes da descarga tenham preferncia em percorrer a periferia do tubo e no o condutor dentro do tubo metlico. Em resumo, se as descidas no forem instaladas com CABOS,porexemplo,comperfismetlicos,tipobarraschatas dealumniooucobre,otubodePVCoumetlicodispensado. Verfotoaseguir.

Figura 10NOTA: O cabo de aterramento dever ser instalado a 50 cm de profundidade.

EVITANDO O PAR GALVNICO O par eletroltico (pilha galvnica) acontece se uma cela

galvnicaforformada,isto,sehouverdoismetaisouligassituadas distantesnasriegalvnicaconectadoseletricamenteeimersosem um mesmo eletrlito. Os efeitos galvnicos acontecem quando a diferena de potencial entre os dois metais ou ligas imersos no mesmoeletrlitoparticularsuperaos0,05V. Estajuno,porexemplo,Alumnio/Cobrepoderesultarnumpar galvnico,emqueummaterialtematendnciadeadquirireltrons eooutro,aperder,formandoumacorrenteeltrica,nesteprocesso o prprio oxignio da atmosfera poder fornecer o eletrlito da pilha. O modo de combater o par eletroltico atravs do uso de conectoresestanhadoscomseparador(verfiguras1,3,4,e9).No caso da figura 4 no necessrio o separador, uma vez que no existecontatofsicoentreosmateriaisenvolvidos.

Continua na prxima edioO SETOR ELTRICO Outubro 2006

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Captulo IX pRa-RaIoS EStRutuRal (dEntRo do ConCREto aRmado)INTRODUO As normas que regulamentam a instalao de SPDA - Sistemas de Proteo contra Descargas Atmosfricas ficaram adormecidas por aproximadamente 20 anos, quando em 1993 a ABNT (Associao BrasileiradeNormasTcnicas)atualizouestasnormas,quepassaramase denominarNBR5419etiveramcomorefernciaasnormasdaIEC61024 (InternationalEletricalComission). Com a edio desta norma em 1993, muitos conceitos foram atualizadosenovastcnicaspassaramacomporosnovossistemasde proteofazendoqueatingissemeficinciasmuitoboas. Dasnovidades,pode-sedestacar: Oscondutoresdedescidanoprecisammaisficarafastados20cmda fachada Ocondutordedescidatemqueobedeceraumdistanciamentoentre condutores,oqualdependedonveldeproteo. A classificao (nvel de proteo) da edificao, de acordo com o risco. Ainstalaodeanisdecintamentoacada20metrosdealturapara prevenocontradescargaslaterais. Aequalizaodepotenciaisentretodasasmalhasdeaterramentoe todasasmassasmetlicas. Apossibilidadedeusaraestruturadeconcretoarmadodasestruturas. Direcionaremosotrabalhosobreesteltimoitem. Anormadispeduasopesparaestesistema.Aprimeiraconsiste Fundaes -Oprimeiropontoaserobservadootipodefundaoeaprofundidade mdiadesta. -Existemdiversostiposdefundao,entreelas,asmaisusuaisso:estaca Franki, estaca Strauss, estaca pr-moldada redonda (centrifugada) e quadrada,estacatrilho,tubulomecanizadooumanual,hlicecontnua, fundaodireta,radieplanoenoplanoetc. -Independentedotipodeestaca,oprocedimentobsicoconsisteem instalar a Re Bar dentro das fundaes, garantindo a continuidade atravsdetrsclipesgalvanizados(verdetalhedaFig.1). - Para a estaca Franki, Strauss e Tubulo o procedimento o mesmo e consiste na colocao da Re Bar dentro das fundaes, o mais profundopossvel,sem,noentanto,atingirosolo(aprox.20cm),poisa acidezdestepodercorroerabarra,mesmosendogalvanizadaafogo. -Nocasodafundaorasa,oprocedimentoomesmo. a usar a prpria estrutura sem ter que assumir uma responsabilidade solidriacomaestrutura. Numa obra civil existem tantos problemas executivos que podem interferir nessa continuidade que qualquer engenheiro civil poderia enunciarfacilmente. Poressesmotivosemuitosoutroseparanodependerdefatores que esto fora do nosso controle e alcance, no garantir a execuo doprojetodaformamaisconfivel,fcildefiscalizar,fcildeexecutar, por custos bem abaixo dos demais sistemas normalizados, optamos pordesenvolverotrabalhocomasegundaopodanorma,ouseja,o usodabarraadicionalgalvanizadaafogodentrodoconcretoarmado, conformeanexoDdanorma.

SISTEMA ESTRUTURAL-EstesistemafoibatizadodeESTRUTURALpelosimplesmotivodeser instaladojuntamentecomaestruturadeconcretoarmadodoprdio, distinguindo-seassimdosdemaissistemasexternos. -Paraevitarosproblemasdecontinuidade,omodomaisseguroconsiste na colocao de uma barra de ao liso 10 mm galvanizada a fogo (tab.4daNorma),dentrodetodosospilaresdatorredoprdiodesdea fundaoatopontomaisalto. -EssabarraadicionalchamadadeReBar(ReforcingBar)etemcomo missogarantiracontinuidadeverticaldaestrutura.

emsimplesmenteusarasferragensdoconcretoarmadocomodescidas naturais, garantindo a continuidade dos pilares verticalmente e o segundo,seriaousodeumabarradeaogalvanizadaafogoadicional sferragensexistentes(AnexoD),comafunoespecficadegarantir essacontinuidadedesdeosoloatotopodoprdio. Nocasodousodasprpriasferragensestruturaisexistemdiversos problemas a serem contornados. O primeiro deles como garantir a continuidade vertical das ferragens uma vez que no existe essa preocupaoduranteoprocessodaconstruocivil,jqueelano necessria,estruturalmentefalando.Serianecessriaapresenadeuma pessoaespecializadaduranteaexecuodetodaaestrutura,trazendo umnusalto. Descontinuidade da estrutura, como reduo de seo, e deslocamentodepilaresealvenariaestruturalsomaisalgunsdosmuitos problemasqueestaopoapresenta. OutroproblemaasercontornadoconvenceroscalculistasestruturaisO SETOR ELTRICO Novembro 2006

PROCESSO EXECUTIVO

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Fig. 1

-Nonecessriocolocarabarraemtodasasfundaes,bastando apenasumtubulo/estacaparacadapilar,assim,onmerodefundaes aterradascoincidecomonmerodepilaresdopavimentotipo. - No nvel do solo (viga baldrame) dever ser instalada uma Re BarhorizontalmenteinterligandotodasasReBarinstaladasnos pilares (verticalmente) da projeo do pavimento tipo. Assim, fica evidenciadooaterramentoemanel(arranjoB)prescritonanorma NBR5410eNBR5419. - No caso de fundao com trilho metlico, dispensado o uso daReBarnafundaovertical,poisoprpriotrilhojfunciona como aterramento natural atingindo grandes profundidades. A ReBardeversersoldadanotopodotrilho,atravessarobloco eentrarnospilares. -Nocasodefundaodiretadeverseradotadoomesmocritrio dasfundaesescavadas. - No caso de estaca pr-moldada de concreto centrifugada, o1- Re Bar 2- Clip galvanizado 3- 20 cm de transpasse

procedimento ser o mesmo da estaca trilho, visto as estacas terem seus ferros soldados nos anis metlicos presentes nas extremidades.O SETOR ELTRICO Novembro 2006

Fig. 2

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NBR 5419 / SPDA

F ASCCU LO 2 / NBR 541 9 S P D AESTACA METLICA (TRILHO)

Re Bar dentro das ferragens das estacas de fundao solidria aos estribos helicoidais

Descidas-OsistemadedescidasserconstitudopelainstalaodasReBar emtodosospilaresdatorredoprdio(itemD.2.1doanexoD).Esta barradeverserfixadanaparteinternadosestribosdopilar,correndo paralelosdemaisferragensestruturais.Nospilaresexternos(defachada) recomenda-secolocaraRE-BARnafacemaisexternadopilar,demodo areceberasdescargaslateraisquesatingemestes.Nospilaresinternos sualocalizaopoderseremqualquerface,pormsempredentrodoFig. 3

estribo,seminvadirocobrimentoenuncanocentro(ncleo)dopilar. - No cruzamento das ferragens verticais dos pilares com ferragens horizontaisdasvigas,lajeseblocos,aReBardeverserobrigatoriamente ligada,atravsdeferrocomum(sobra)emformadeLcom20cmpor 20cm,amarradocomaramePG7(aramerecozido,comum),easdemais ferragensverticaisdeveroseramarradasemposiesalternadas(uma sim,umano),conformefigurasseguintes. -Estasamarraesdeveroserrepetidasemtodasaslajes,comtodosos pilaresquepertencemaocorpodoprdio.Salientamosqueaexecuo desteprocedimentonogeracustosadicionais,poisosferrosemLso aproveitadosdassobrasdeoutrosferroseamo-de-obramuitopouca. Nasgrandesconstrutorasestemtodojvirouculturaerotinadeobra.

Re Bar dentro das vigas baldrame, aterramento em anel, arranjo B da norma DETALHES DAS AMARRAES ENTRE Re Bar E FERRAGENS VERTICAIS, COM FERRAGENS HORIZONTAIS.

Re Bar dentro das estacas.

Fig. 4

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O SETOR ELTRICO Novembro 2006

Re Bar dentro dos pilares amarrada aos estribos existentes Encaminhamento das Re-Bar nos ltimos nveis do topo do prdio

Captao-AcaptaoconsistebasicamentenainterligaohorizontaldasReBarqueestiveremaflorandonotopodoprdio. Esta captao se divide em dois tipos: a)Captaoporfora-Noslocaisondeexisteacessodepblico,abarra dever ser direcionada para o lado de fora do parapeito/platibanda, reduzindo assim os riscos de acidentes pessoais pelo contato direto comoSPDA,depredaesnosistemaeomedoqueprovocadopela sua presena. Neste caso as Re-Bar so interligadas na horizontal, pelo lado de fora do parapeito (pingadeira/soleira/algerosa) com cabo de cobre nu #35mm2 ou Barra chata de Alumnio ref. TEL-770 (por questesestticas).Equipotencializao entre ferragens verticais e horizontais

b)Captaoporcima-Noslocaisondenoexistefcilacessoaopblico, asBarrasdeverosairporcimadosparapeitos(telhadodecobertura, casasdemquinas,tampadecaixadguaetc.)eserinterligadascom cabodecobre#35mm2nahorizontal(verdesenhoabaixo).Nestecaso nonecessrioousodabarrachatadeAlumnio,poiscomooscabos voficarporcimadosparapeitosnotemproblemasestticos,poisso reasondesomenteopessoaldemanutenotemacesso.Re-Bar aflorando na captao por cima podendo ser usada como terminal areo.

Fig. 5

- Ao chegar na ltima laje tipo, alguns pilares iro morrer, outros irocontinuareoutrosironascer.Ospilaresquemorremdevero ser interligados com os que continuam para os nveis superiores. EstainterligaofeitacomRE-BARnahorizontal,dentrodalaje evigas(verexemploabaixo)etodasasemendasdaRE-BARsero feitascomtrsclipes.Captao por fora da platibanda fora do fcil contato com pessoas.

Continua na prxima edioO SETOR ELTRICO Novembro 2006

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NBR 5419 / SPDA



CAPTULO X - EQUALIZAES DE POTENCIAISA equalizao de potenciais se divide em dois itens: a) Equalizao de Potenciais no subsolo No nvel mais baixo da edicao (normalmente o subsolo), devero ser tomadas as seguintes providncias: Instalar a caixa de equalizao (por exemplo, a TEL-901 - 20 cm X 20 cm) num pilar o mais eqidistante possvel do DG (quadro da concessionria telefnica) e do QDG (quadro da concessionria de energia eltrica) e interligar a caixa a qualquer ferragem do pilar, escaricando cuidadosamente qualquer quina do pilar at remover o cobrimento deste. Conectar os aterramentos telefnico e eltrico na caixa de equalizao de potenciais, atravs de cabo de cobre isolado (750 v) #16mm2. Esta conexo dever ser feita na haste mais prxima de cada um dos aterramentos, lembrando que caso existam outros aterramentos (elevadores, interfone etc.) o procedimento ser o mesmo. Interligar toda a massa metlica (Prumadas de incndio, recalque, prumada de incndio, tubos de gs, gua quente, guias do elevador e contrapesos etc.) na caixa de equalizao, atravs de cabo de cobre nu #16mm2 (tambm poder ser encapado). A conexo com as respectivas tubulaes dever ser feita com a ta perfurada de lato niquelada ref. TEL-750 para abraar tubos com diferentes dimetros. Para a tubulao de incndio e recalque recomendvel que estas sejam aterradas no subsolo com uma haste e depois equalizadas na caixa de equalizao.Instalao de caixa de equipotencializao Equipotencializao de tubulaes de cobre

Equipotencializao de tubulaes Equipotencializao de massas metlicas (esquadrias e tubulaes)

A central de gs normalmente localizada nos pilotis dever ser aterrada, atravs de chapas de inox perfuradas no piso do cubculo, de modo que os botijes de gs sempre estejam em contato direto com a chapa. A tubulao metlica que sai da central de gs para distribuir para o prdio tambm dever ser aterrada ainda dentro do cubculo com chapa de inox, assim como o porto metlico da central de gs. Aps todas estasEquipotencializao de massas metlicas com a ferragem local usando materiais bimetlicos

estruturas aterradas, este conjunto dever ser interligado com a ferragem da laje, no ponto mais prximo da central (ver desenho abaixo).

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Vista externa da central de gs

Vista interna da central de gs-tela inox perfurada para aterramento dos botijes, grades metlicas e tubulao de gs

Perspectiva genrica de um sistema estrutural

14.2.4 - OBSERVAES TCNICASa) O SISTEMA ESTRUTURAL no necessita de anis de cintamento Esta medida tem como objetivo equalizar os potenciais das diferentes estruturas metlicas (botijes, portes e tubulaes) evitando assim a possibilidade de centelhamento e possvel exploso. A norma no aborda este assunto especicamente, pois em cidades como So Paulo a maioria do gs canalizado e nem sempre existe a central de gs. b) Equalizaes no nvel dos anis horizontais devero ser executadas do seguinte modo: A cada 20 metros de altura a partir do solo (onde seriam os anis de cintamento horizontal no SISTEMA EXTENO/EMBUTIDO) devero ser feitas as equalizaes de potenciais. A caixa de equalizao TEL-901 dever ser locada de preferncia no Hall do andar (embutida na parede a 20 cm do piso), interligada atravs de ta perfurada niquelada na ferragem da laje mais prxima e na carcaa metlica do QDC (quadro de distribuio de circuitos) do apartamento mais prximo. Se os circuitos eltricos possuem o terra, no necessrio interligar os outros QDCs do andar, visto j estarem equalizados por este, caso contrrio todos os QDCs devero ser levados caixa de equalizao, atravs de cabo de cobre encapado #16mm2, passando por baixo do contrapiso ou barroteamento ou por cima do forro de gesso do andar. As demais massas (Prumadas de Incndio, recalque, gua quente, gs, guias dos elevadores e contrapesos etc.) podero ser ligadas diretamente nas ferragens das lajes atravs de ta perfurada niquelada ou na caixa de equalizao, dependendo da distncia. horizontal (Item 5.1.2.5, d), conforme norma tcnica, uma vez que as ferragens de cada laje, ao serem interligadas com as ferragens dos pilares, fazem a funo do anel horizontal em cada laje. b) Pelo mesmo motivo acima, ao ligarmos as massas metlicas s ferragens da laje estamos garantindo a equalizao com o SPDA.. c) Recordo que este sistema dever ser executado desde o incio das fundaes pela construtora, com orientao do projetista. A captao e equalizaes devero ser executadas por empresa especializada que emita uma ART junto ao CREA dos servios prestados. d) O custo deste sistema cerca de 50% a 70% mais barato que o sistema externo/embutido, pelos seguintes motivos: 1) Ao invs de cabos de cobre sero usadas as barras de ao galvanizadas a fogo (mais baratas que o cabo de cobre). 2) A mo-de-obra empregada para a execuo do aterramento e descidas est disponvel na prpria obra (armadores da ferragem). 3) No acarreta em danos estticos e desgastes em reunies com arquitetos e proprietrios, como acontece com o PSDA externo. 4) dispensada a execuo dos anis de cintamento horizontal a cada 20 metros de altura (Item 5.1.2.5, d). 5) consagrado no meio cientco mundial h muitas dcadas, como sendo indiscutivelmente mais eciente. 6) Opo existente na norma desde 1993, e existem j alguns milhares de prdios executados pelo SPDA estrutural. 7) Equaliza os potenciais do prdio com o SPDA, diminuindo as probabilidades de centelhamento. e) O custo deste sistema de cerca de 50% a 70% mais barato que o sistema externo/embutido. Fotos do sistema acima detalhado podem ser vistas, bem como fotos

de acidentes e instalaes e textos tcnicos, no site www.spda.com.br. Continua na prxima edioO SETOR ELTRICO Dezembro 2006

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NBR 5419 / SPDA

F ASCCU LO 2 / NBR 541 9 S P D ANormando V.B. Alves, diretor-tcnico da Termotcnica Proteo Atmosfrica [email protected] / www.tel.com.br

CAPTULO XI - DOCUMENTOS QUE DEVERO EXISTIR NA OBRA DE ACORDO COM A NORMA. A QUALIFICAO DAS EMPRESAS INSTALADORAS.Como qualquer instalao, o SPDA tambm necessita de um registro el da instalao. Esse registro, alm de facilitar as futuras vistorias do SPDA, tambm uma exigncia legal da NR10 do Ministrio do Trabalho. TRANSCRIO DA NR10 DO MT, SOBRE ATERRAMENTOS E PRA-RAIOS 10.2.3 As empresas esto obrigadas a manter esquemas unilares atualizados das instalaes eltricas dos seus estabelecimentos com as especicaes do sistema de aterramento e demais equipamentos e dispositivos de proteo. 10.2.4 Os estabelecimentos com carga instalada superior a 75 kW devem constituir e manter o Pronturio de Instalaes Eltricas, contendo, alm do disposto no subitem 10.2.3, no mnimo: .... b) documentao das inspees e medies do sistema de proteo contra descargas atmosfricas e aterramentos eltricos; .......... g) relatrio tcnico das inspees atualizadas com recomendaes, cronogramas de adequaes, contemplando as alneas de a a f. A no existncia de documentao atualizada uma no conformidade. Mesmo que a instalao esteja de acordo com a norma NBR5419, a inexistncia de documentao gera uma no conformidade, o que ir implicar em fazer um novo cadastro. b) desenhos em escala mostrando as dimenses, os materiais e as posies de todos os componentes do SPDA, inclusive eletrodos de aterramento; c) os dados sobre a natureza e a resistividade do solo; constando obrigatoriamente detalhes relativos s estraticaes do solo, ou seja, o nmero de camadas, a espessura e o valor da resistividade de cada uma, se for aplicado 6.1. c) . d) um registro de valores medidos de resistncia de aterramento a ser atualizado nas inspees peridicas ou quaisquer modicaes ou reparos SPDA. A medio de resistncia de aterramento pode ser realizada pelo mtodo de queda de potencial usando o terrmetro, voltmetro/ampermetro ou outro equivalente. No admissvel a utilizao de multmetro.NOTAS 1 Na impossibilidade de execuo das alneas c) e d), devido a interferncias externas, dever ser emitida uma justicativa tcnica. 2 As alneas c) e d) no se aplicam quando se utilizam as fundaes como eletrodos de aterramento.

No item a, a norma exige a elaborao do anexo B (clculo de necessidade de proteo) que pode ser feito online no site www.spda.com.br de forma bem prtica e rpida. Lembro que para edicaes de nvel 1 e nvel 2 de proteo no necessrio a elaborao desse clculo, uma vez que a norma menciona que essas edicaes devero ser obrigatoriamente protegidas por estar evidente a sua necessidade. Este assunto ser abordado no fascculo 12. Caso a necessidade seja dispensada, esta dispensa dever ser documentada atravs da apresentao da memria de clculo. O item b exige os desenhos em escala mostrando dimenses, os materiais e as posies de todos os componentes do SPDA, ou seja, um projeto detalhado que possa ser facilmente interpretado pelo cliente e pela empresa que ir executar essa instalao. Gostaria apenas de lembrar que, aps a execuo, o projeto dever ser atualizado. Esta tambm uma exigncia da NR10 - Ministrio do Trabalho. O item c exige os dados da prospeco e resistividade do solo em camadas. Esta exigncia s se aplica ao SPDA externo ou embutido no reboco; est fora desta exigncia o SPDA estrutural, uma vez que o SPDA dentro do concreto armado j est aproveitando a melhor condio que o terreno e a edicao poderiam fornecer, assim a estraticao do solo no tem utilidade para este m.

A documentao do SPDA exigida pela norma NBR5419 :6.4 Documentao tcnica A seguinte documentao tcnica deve ser mantida no local, ou em poder dos responsveis pela manuteno do SPDA: a) relatrio de vericao de necessidade do SPDA e de seleo do respectivo nvel de proteo, elaborado conforme anexo B. A no necessidade de instalao do SPDA dever ser documentada atravs dos clculos constantes no anexo B.

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O SETOR ELTRICO Janeiro 2007

O item d exige a medio da resistncia de aterramento, recomendando o mtodo de Queda de Potencial . Existem outros mtodos de medio, porm este o mais fcil de ser aplicado e interpretado. proibido o uso de multmetro para realizar este servio devendo ser usado o terrmetro. O multmetro no possui uma fonte com a potncia necessria para a realizao deste trabalho. Esta medio tambm dispensada no caso de SPDA estrutural pelo mesmo motivo apresentado no item anterior. Como podemos perceber, os sistemas estruturais so mais tranqilos para os projetistas, instaladores e consumidores, dispensando a prospeco e estraticao do solo e a medio da resistncia de aterramento. Desde 1993, com o aparecimento da norma NBR5419, o nvel de exigncia dos projetos e instalaes de SPDA aumentou signicativamente, exigindo engenheiros e tcnicos atualizados e conscientes das novas exigncias tecnolgicas. Em nvel de projetos tem sido evidenciado o interesse de prossionais em se atualizar e alinhar com as normas tcnicas, porm na rea de instalaes este movimento tem sido mais tmido. Tm aparecido no mercado uma quantidade grande de empresas que fazem todo tipo de instalao e por muitas vezes o SPDA acaba entrando nesse pacote como uma instalao simples, sem o devido tratamento. Tenho feito auditorias em instalaes de empresas de grande porte, onde o SPDA no teve o mesmo tratamento que as demais instalaes, e o resultado so listas enormes de no conformidades, o que deixa o cliente frustrado. Este tipo de situao mais comum em empresas de pequeno porte, uma vez que nas empresas de grande porte, via de regra, existe um engenheiro responsvel que acompanha e scaliza a instalao. Gostaria de ressaltar aqui a importncia de um scal, preferencialmente de uma terceira empresa ou o prprio projetista, para garantir delidade e a losoa do projeto.

Infelizmente muitas empresas fazem alteraes deliberadamente em projetos sem a permisso formal do projetista. Esta atitude isentar o projetista em futuras aes judiciais e certamente indiciar o autor das alteraes no permitidas. A contratao de uma empresa especializada e uma scalizao eciente da instalao so, sem dvida, ingredientes necessrios para o sucesso da instalao e do mecanismo para preservar a correta aplicao do investimento. Poderia relatar diversos casos de empresas, inclusive multinacionais, que contrataram vistorias/auditorias e caram frustradas com o resultado aps receber o laudo das no conformidades. Houve inclusive um caso em que o cliente, no satisfeito com tantas no conformidades, decidiu contratar a prpria empresa instaladora para que ela emitisse um laudo, atestando que tudo estava dentro das normas, mesmo com tantas evidncias de irregularidades. Legalmente, tanto a instaladora quanto o cliente passam a ser tcnica, civil e moralmente responsveis pelo ato, em caso de ao judicial. Infelizmente a grande maioria dos clientes que contratam vistorias/auditorias apenas querem comprar um laudo que conste relatos de boa instalao para car livre do scal que exigiu tal documento. Uma empresa qualicada mantm em seu quadro tcnicos e engenheiros capacitados e atualizados. Para aterramentos antigos ou com suspeita de danos ou furto, o recomendvel fazer os testes de continuidade eltrica para garantir a integridade fsica do aterramento. O anexo E da norma NBR5419 dene critrios para esses testes de continuidade. As medies de resistncia de aterramento no devero ser usadas para determinar a qualidade do aterramento uma vez que a norma no exige nenhum valor especco, apenas recomenda 10 ohms, mas aceita outros valores. As correntes transitrias de alta freqncia tm miopia para a resistncia, enxergando muito mais a impedncia que a resistncia.


SE 3075

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NBR 5419 / SPDA

F ASCCU LO 2 / NBR 541 9 S P D AEssa medio vai ter utilidade apenas para acompanhar o comportamento da malha ao longo do tempo, permitindo a identicao de furtos, vandalismos, danos involuntrios ou agresso qumica de tubulaes prximas com vazamentos. Com relao qualicao das empresas instaladoras, tem sido observado no mercado um pequeno movimento de empresas instaladoras procurando se atualizar com relao s exigncias das normas, porm esse movimento ainda muito tmido, incompatvel com as oportunidades de mercado que esto sendo abertas por leis estaduais e outras como a NR10, por exemplo. A NR10 est abrindo demandas no apenas para novos sistemas, mas tambm para vistorias, auditorias, consultorias e adequao dos sistemas s normas da ABNT. comum a instalao do SPDA ser incorporada ao pacote das demais instalaes. Isso interessante, pois o gerenciamento ca mais fcil, porm preciso tomar cuidado, principalmente com empresas pequenas onde normalmente no existe um engenheiro acompanhando a obra, aumentando, assim, o risco de a instalao no atender plenamente losoa do projeto. Um dado importante nesse processo a scalizao realizada por uma empresa ou prossional autnomo sem vnculo com a empresa instaladora. Poder tambm ser o prprio projetista facilitando assim o dilogo. Um tipo de servio que j vem sendo ofertado por algumas empresas a auditoria para vericao da conformidade norma. Normalmente estes servios so contratados para certicao ou manuteno das normas ISO. Um outro dado importante que o investimento em SPDA reduz a aplice de seguro patrimonial brutalmente, assim, acaba se tornando um atrativo como investimento para as grandes empresas. Lembro ainda que o prazo da NR10 para que os prossionais que trabalham com eletricidade tenham o treinamento mnimo de 40 horas est se esgotando. Daqui em diante ser exigido pelas empresas o comprovante desse treinamento, e as empresas que j providenciaram esse treinamento sairo na frente.

Ser uma empresa qualicada no apenas ter pessoas que entendam do assunto, mas tambm pessoal treinado em altura e segurana do trabalho, apresentveis, com facilidade de comunicao com o cliente, providenciar isolamento de reas inferiores para trabalhar em altura, vericar fechamento de janelas, providenciar com antecedncia o isolamento de trechos das garagens e remanejamento de veculos para planejar a demolio e recomposio dos pisos. Cada vez mais necessrio, alm de ter pessoas boas tecnicamente, ter tambm pessoas que saibam se relacionar com os clientes para que o resultado nal seja uma boa imagem da empresa. Continua na prxima edio

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Captulo XII aCIdentes pessoaIs Com raIos A norma NBR 5419 da ABNT que diz respeito proteo de edificaescontradescargasatmosfricasnoabordaaproteo de pessoas contra acidentes especificamente, uma vez que o seu objetivo a proteo de estruturas contra descargas, e no a proteodepessoas. Apesardissonotemcomodissociarosassuntosumavezque Ohomemconstriedificaesparaus-las,assimgrandeparte estesestodiretamenteligados. denossavidapassadadentrodasedificaes.Poressemotivo, apesardanormanotercomofocoprincipalaproteodepessoas, indiretamenteissoacabaacontecendo. Quandoanormaexigequesejafeitooaterramentodasmassas metlicas, que as estruturas sejam interligadas ao SPDA; quando recomenda cuidados em reas com risco de tenso de passo ou toque etc., essas exigncias acabam tendo como foco a proteo depessoas.DeformaindiretaanormaNBR5419estpreocupada emprotegerasinstalaeseaspessoas,pelomenosasqueesto dentrodaedificao. Para as pessoas que esto em reas externas das edificaes, estascorremdiversosriscos,entreeles: Descargadireta Descargaindireta,descargalateraloutensodetransferncia Tensodetoque Tensodepasso Outrassituaesderisco,quenovaleapenaenumerar.

2.0 - DESCARGA INDIRETAAcontecequandoumapessoaestprximadeumaedificao quefoiatingidaporumadescargaeumaparceladacorrentepula daestruturaparaapessoaprxima,descendoporela.

2,1- TENSO DE TOQUEAcontece quando uma pessoa est em contato com uma estruturaquefoiatingida,eadiferenadepotencial(DDP)gerada entre o p e a mo que esto em contato com a estrutura, faz circularumacorrentepelapessoa.

1.0 - DESCARGA DIRETAOcorre quando uma pessoa se encontra em rea aberta, fora da edificao,eoraiocainapessoa.Viaderegrafatal.

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O SETOR ELTRICO Fevereiro 2007

3.0 - TENSO DE PASSO Acontece quando um raio cai numa estrutura qualquer ou diretamente no solo. As correntes da descarga ao viajarem radialmentepelosoloprovocamtensessuperficiaisqueaspessoas ouanimaispodemficarexpostos.Nocasodosquadrpedescostuma ser fatal, dependendo da posio deste em relao ao ponto de impacto.Nocasodosbpedesraramentefatal,umavezqueessa DiferenadePotencial(DDP)circulaentreaspernasnopassando pornenhumrgovital.

Uma grande maioria dos acidentes pessoais acontecem em

reasabertas(descampadas)enestecasoaspessoasacabamsendo atingidasdeformadiretaouindireta. Nos grandes centros urbanos este risco minimizado pela presenadeoutrasestruturas,taiscomoprdiosecasas,estruturas metlicas, inclusive antenas etc, que acabam se tornando pontos preferenciaisparaaquedadoraio. Dosinmerosacidentesquetiveconhecimento,umdosqueme chamarammaisaatenofoiumprdioemGovernadorValadares-MG ondeumprdiofoiatingidoporumadescarganafachada,atingindo umajanelametlicaeincendiandoacortina,destruindooquarto. A situao s no foi pior devido rpida ao do Corpo de Outra situao de destaque na regio metropolitana de Belo Bombeiroslocal. horizonte foi a morte de um engenheiro eletricista que estava encostadonumajanelametlica,dentrodaedificao,nomomento emqueoraiocaiuapoucoscentmetrosdajanela. Esteacidenteconfirmaarecomendaodaspessoasevitaremo contatofsicocomestruturasmetlicaseaparelhoseletroeletrnicos emdiasdetempestade. Acidentesdentrodaedificaotambmpodemacontecer,mas somaisraroseestodiretamenteligadosaotipodeestruturada edificao,porexemplo,estruturasmetlicas,compartesmetlicas, ou de concreto armado, que so uma proteo adicional para as pessoas, j edificaes de madeira, pau a pique, barro, alvenaria simples (sem ferragem) so mais perigosas (obviamente se no tiveremumSPDAcorretamenteinstalado)poisadescargapoder penetrarnaedificaoeatingiraspessoas. Anicasoluoparatodosessesriscosagirpreventivamente, tomando os devidos cuidados em dias de tempestades, como evitarcontatoscomequipamentosemassasmetlicas,permanecer em reas abertas, e instalar um SPDA de acordo com a norma

Anualmentemorrememtornode500pessoasemtodooBrasil,

emacidentesprovocadosporraios,sejadeformadiretaouindireta. Estedadoestimado,umavezquenoexisteumestudoespecfico sobreesseassunto.

CRENDICESExistemdiversascrendicessobreosraios,taiscomo: -Umraionocaiduasvezesnomesmolocal. -Espelhosatraemraios -Opra-raiosprotegeosequipamentoseletroeletrnicos. -rvoresatraemraios.

NBR5419/05daABNT. Continua na prxima edio

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NBR 5419 / SPDA


Captulo XIII aCIdentes em edIfICaes e memrIa de ClCulo Acidentesprovocadospordescargasatmosfricasemedificaes

socomuns,principalmenteempocadechuvas.Dependendoda intensidadedadescargaedotipodematerialdaestrutura,osdanos podemserquaseimperceptveisouatdanosmuitograndes. 1)Normalmenteospontosdeimpacto(podemserdiversos)deixam algumtipodevestgio.Quandoomaterialdaestruturaisolante ou pouco condutor, tipo madeira, alvenaria simples, pau a pique (barrocombambu),osdanoscostumamsergrandes,svezesata destruiototaldaedificao. 1 a)Vejaasfotosabaixodeumapequenaedificaodealvenaria simplesbastantedanificada.Esteacidenteaconteceunomunicpio deSerradaMoeda(MG).Danogrande.

1 c) Apesar do prdio ter estrutura em concreto armado, a caixa dguaeratodadealvenaria,porissooestragofoitogrande,inclusive comprojeodematerialparaascasasvizinhasquesofreramgrandes danosnostelhados.Tambmpodeserobservadoqueexistemmais deumpontodeimpactodadescarga.Danogrande.

1 b) Em seguida uma seqncia de fotos de um acidente que aparentementefoipequeno,masinternamenteoestragofoibem maior,principalmentenasinstalaesinternas.Danomdio.

TETO

PArEdE

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1 d) Este hospital foi atingido por uma descarga atmosfrica, e, mesmo possuindo um SPDA dentro das normas, o dano fsico ao telhado aconteceu. Aps longa anlise e conversa com colegas e pesquisadores,chegamosconclusodequeadescargaatingiuo SPDA(foiidentificadoopontodeimpactoeconstatadoqueodano foipequeno)porm,quandoadescargaviajoupeloSPDA,crioupor baixodatelhaumaregiodebaixapressoquelevantouotelhado nopontodeimpactoeoventofezorestodoestrago,carregando 30metrosdetelhatipocalheto.Danogrande.

1 f) Quina de prdio atingido por descarga atmosfrica. Repare queaantenanofoiatingidamesmoestandomaisalta.Omtodo eletrogeomtricopodefacilmentemostrarqueaquinaeaantena tinhamamesmaprobabilidadedeserematingidos,masadescarga atingiuaquina.Danopequeno.

2) Quando os materiais da estrutura no so to isolantes, tipo estruturametlica,concretoarmado,osdanossobemmenores, chegandoaserpontuaisouquaseimperceptveis. 2 a)Postedeconcretoarmadodeumaconcessionriadeenergia atingido lateralmente. Os equipamentos eletrnicos da casa em frenteaopostequeimaram.Danopequeno 1 e) Quinadeprdioatingidaporraiopelasegundavez.Como o local do impacto de alvenaria simples, o dano foi grande. Danomdio.


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SE 3950

NBR 5419 / SPDA

F ASCCU LO 2 / NBR 541 9 S P D A2 b)Quinasdeprdiosemconcretoarmado.Danospequenos. 3 B)Pontadeumcabodecobrequefoiatingidaporumadescarga direta.Esteficouligeiramentederretidoechamuscado.

3 c)MesmoadescargatendoatingidooSPDA,estaenxergouque ocaminhopelacortinadeconcretoarmadoaoladodadescidatinha impednciamenorqueaprpriadescidadoSPDA.Estafotoapenas comprovaalgumasexignciasdanormaatual,queso: 1 ) o SPDA dever ser equipotencializado com todas as massas metlicasprximas,inclusiveaprpriaferragemdaconstruo. 2 ) OeletrodutodePVCnosCABOSdedescidasservemapenaspara proteomecnicadestescontradanosmecnicosouvandalismo, noparaaproteopessoalcomomuitaspessoaspensam. 3 ) A descarga atmosfrica sempre procura os caminhos mais fceisemaiscurtosparaosolo

3) Algumas fotos de raios que atingiram acessrios do SPDA ou estruturasintegrantesdeste. 3 a) PontadeumcaptorFranklimatingidaporumadescargadireta. Apontadocaptorfoiderretidaeficourombuda.

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Captulo XIV pRoCEDIMENto DE ClCulo paRa VERIFICao Da NECESSIDaDE DE SpDa ParaseterumaidiaestatsticadanecessidadedeumSPDA,o c) reas com alta densidade de descargas atmosfricas; d) estruturas isoladas, ou com altura superior a 25 m; e) estruturas de valor histrico ou cultural. A rigor, o clculo de necessidade de proteo acaba sendo anexoB(clculodenecessidadedeproteo)danormaNBR5419/05, dasdicasdecomoesseclculodeverserfeito,pormsevoc no dispe de tempo para entender esse procedimento, ele pode ser feito on line no site www.spda.com.br, clique no link CLCULOSONLINEe,deformaprticaerpida,vocteruma resposta,desdequeforneaosdadosdaedificaoedaregio ondeestaserouestconstruda.Lembroqueparaedificaes de Nvel 1 (risco especial) e nvel 2 de proteo (edificaes comerciais e com concentrao de pessoas) no necessrio a elaborao desse clculo uma vez que a norma menciona que essas edificaes devero ser obrigatoriamente protegidas por estarevidenteasuanecessidade. No caso do nvel 1 obrigatria a proteo por se tratar de edificaes com risco prprio e risco coletivo (vizinhanas). No casodeedificaesdenvel2,trata-sederiscodevidaemquea necessidadeestevidenciada.Aterceiraevidnciadanecessidade deproteoacontecequandoosusuriosnecessitamdeproteo, esteumforteindicadordequeaproteonecessria.Abaixo, algunsitensdanormaqueconfirmamotextoacima. B.1.1 Estruturas especiais com riscos inerentes de exploso, tais como aquelas contenham gases ou lquidos inflamveis, requerem geralmente o mais alto nvel de proteo contra descargas atmosfricas. Prescries complementares para esse tipo de estrutura so dadas no anexo A. B.1.2 Para os demais tipos de estrutura, deve ser inicialmente determinado se um SPDA , ou no, exigido. Em muitos casos, a necessidade de proteo evidente, por exemplo: a) locais de grande afluncia de pblico; b) locais que prestam servios pblicos essenciais; c) reas com alta densidade de descargas atmosfricas; d) estruturas isoladas, ou com altura superior a 25 m; e) estruturas de valor histrico ou cultural. B.4.5 Para estruturas destinadas a atividades mltiplas, deve ser aplicado o fator de ponderao A, correspondente ao caso mais severo. B.1.2 Para os demais tipos de estrutura, deve ser inicialmente determinado se um SPDA , ou no, exigido. Em muitos casos

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