SPDA: GERENCIAMENTO DE RISCO E DETERMINAÇÃO DA NECESSIDADE DE INSTALAÇÃO

DE SPDA CONFORME NBR 5419/2015

AULA 01: CONCEITOS PRELIMINARES E EQUACIONAMENTO DO RISCO

Prof. Ms. Luciano Henrique Duque

Introdução ao risco de descargas atmosféricas

O risco é definido como a provável perda média anual em uma estrutura devido ás descargas atmosféricas.

Esse risco depende de: O número anual de descarga atmosférica que influenciam a estrutura; Probabilidade de dano por uma das descargas que influenciam a

estrutura; A quantidade média de perdas causadas.

As descargas que influenciam a estrutura são divididas em: Descargas diretas a estrutura Descargas próximas a estrutura, diretas ás linhas conectadas a estrutura

(linhas de energia, linhas de telecomunicações) ou perto das linhas.

Introdução ao risco de descargas atmosféricas

Descargas diretas á estrutura ou a uma linha conectada podem causar danos físicos e perigo á vida.

Descargas próximas á estrutura ou linhas, podem causar falhas nos sistemas eletroeletrônicos devido ás sobretensões resultantes do acoplamento resistivo e indutivo com a corrente da descarga atmosférica

O número de descargas atmosféricas que influenciam a estrutura depende das dimensões e das características das estruturas e das linhas conectadas, das características do ambiente da estrutura, assim como a densidade de cargas atmosféricas para a terra na região onde são localizadas a estrutura e as linhas.

A probabilidade de danos devido ás descargas atmosférica depende da estrutura , das linhas conectadas, e das características da corrente de descarga, assim como do tipo da eficiência das medidas de proteção efetuadas.

A quantidade média da perda consequente depende da extensão dos danos e dos efeitos consequentes, os quais podem ocorrer como resultado de uma descarga atmosférica.

Tipos de descargas atmosféricas

S1: descarga direta a estrutura S2: descarga perto da estrutura

S3: descarga direta na linha S4: descarga perto da linha

Danos e perdas provocados pela descarga

Danos provocados são: D1: ferimentos aos seres vivos por choque elétrico. D2: danos físicos D3: falhas de sistemas eletroeletrônicos.

Perdas provocadas pela descarga atmosférica: L1: perda de vida humana; L2: perda de serviço público; L3: perda de patrimônio cultural; L4: perda de valores econômicos (estrutura, conteúdo, e perdas de

atividade).

Tipos de descargas atmosféricas

S1: descarga direta a estrutura

S2: descarga perto da estrutura

D1: L1,L4 (caso de animais) D3: L1 (risco explosão), L2,L4

D2 : L1,L2,L3 e L4

D3: L1 (risco de explosão), L2, L4

D3: L1 (risco de explosão), L2, L4

D1: ferimentos aos seres vivos por choque elétrico.D2: danos físicosD3: falhas de sistemas eletroeletrônicos.

L1: perda de vida humana;L2: perda de serviço público;L3: perda de patrimônio cultural;L4: perda de valores econômicos (estrutura, conteúdo, e perdas de atividade).

Tipos de descargas atmosféricas

D1:L1,L4 (animais) D3: L1 (explosão),L2,L4D2:L1,L2,L3,L4

D3: L1 (explosão),L2,L4

D1: ferimentos aos seres vivos por choque elétrico.D2: danos físicosD3: falhas de sistemas eletroeletrônicos.

L1: perda de vida humana;L2: perda de serviço público;L3: perda de patrimônio cultural;L4: perda de valores econômicos (estrutura, conteúdo, e perdas de atividade).

S3: descarga direta na linha

S4: descarga perto da linha

Procedimento para avaliar a necessidade de proteção

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

R1: Risco de perda de vida humana (incluindo ferimentos ) R2: risco de perda de serviço ao público R3: risco de perda ao patrimônio cultural.

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

Procedimento para avaliar a necessidade de proteção: componentes de risco

RA: componente relativo a ferimentos aos seres vivos causados por choque elétrico devido a tensões de toque e passo dentro da estrutura e fora nas zonas até 3m ao redor dos condutores de descidas. Perdas do tipo L1 e L4 (quando a estrutura conter animais (gado), por exemplo).

RB: componentes relativo a danos físicos causados por centelhamento perigosos dentro da estrutura iniciando incêndio ou explosão, os quais podem também colocar em perigo o meio ambiente. As perdas são L1, L2,L3 e L4.

RC: componente relativo a falhas de sistema internos causados por LEMP.

Componente de risco para descarga perto da estrutura: RM: componente de risco relativo a falhas de sistema internos

causados por LEMP.

Procedimento para avaliar a necessidade de proteção: componentes de risco

Componente de risco para uma estrutura devido ás descargas atmosféricas a uma linha conectada a estrutura:

RU: componente relativo a ferimentos RV: componente relativo a danos físicos ( incêndio ou explosão) RW: componente devido a falhas do sistema interno causados por

sobre tensões.

Descarga perto de uma linha: RZ : componente devido a falhas internas causados por sobre tensão

induzidas nas linhas que entram na estrutura.

Componentes de risco a serem consideradas para cada tipo de perda em uma estrutura

Fontes de danos

Descarga atmosférica

na estrutura

S1

Descarga atmosférica

perto da estrutura

S2

Descarga atmosférica em

uma linha conectada á

estrutura

S3

Descarga atmosférica perto de uma linha conectada á estrutura

S4

Componente de risco RA RB RC RM RU RV RW RZ

Risco para cada tipo de perda

R1 * * * a * a * * * a * aR2 * * * * * *R3 * * R4 * b * * * *b * * *

a Somente para estruturas com risco de explosão e para hospitais ou outras estruturas quando a falha dos sistemas internos imediatamente possam colocar em perigo a vida humana. b somente para propriedades onde animais possam ser perdidos

Fonte: NBR 5419 Parte 2

Fatores que influenciam os componentes de risco

Características da estrutura ou dos sistemas internos (medidas

de proteção)RA RB RC RM RU RV RW RZ

Àrea de exposição equivalente X X X X X X X XResistividade da superfície do solo X              Resistividade do piso X       X      Restrições físicas, isolamento, avisos visíveis, equipotencialização do solo X       X      SPDA X X X X (a) X (b) X (b)    Ligação ao DPS X X     X X    Interfaces isolantes     X (c ) X (c ) X X X XSistema coordenado de DPS     X X     X XBlindagem espacial     X X        Blindagem de linhas externas         X X X XBlindagem de linhas internas     X X        Precauções de roteamento     X X        Sistema de equipotencialização     X          Precauções contra incêndio   X       X    Sensores de fogo   X       X    Perigos especiais   X       X    Tensão suportável de impulso     X X X X X Xa somente para SPDA tipo manha externa b Devido a ligações equipotenciais c Somente se eles pertencem ao equipamento

Fonte: NBR 5419 Parte 2

Procedimento para avaliar a necessidade de proteção: composição do risco

RC1(somente estruturas com risco de explosão)RM1(somente estruturas com risco de explosão)RU1(somente estruturas com risco de explosão)RV1(somente estruturas com risco de explosão) RZ1(somente estruturas com risco de explosão)

Procedimento para avaliar a necessidade de proteção: Descargas e zonas

Fonte: Adaptado NBR 5419 Parte 2

Cálculo do risco

Se proteção contra descarga atmosférica não é necessária.

Se medidas de proteção devem ser adotadas no sentido de reduzir para todos os riscos aos quais a estrutura está sujeita.

Identificar a estrutura a ser protegida

Identificar os tipos de perdas relevantes á

estrutura

Identificar e calcular os componentes de risco𝑅𝐴 , ,𝑅𝐵 ,𝑅𝐶 ,𝑅𝑀 ,𝑅𝑈 ,𝑅𝑉 ,𝑅𝑊 ,𝑅𝑍

𝑅>𝑅𝑇Necessita de proteção Não é necessário, porém pode ser instalado SPDA

Instalar SPDA adequadoReduzir

Sim Não

Fonte: NBR 5419 Parte 2

Bibliografias

1. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5419 – Proteção contra descargas atmosféricas, Parte 1: Princípios gerais, 1ª Edição, maio 2015.

2. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5419 – Proteção contra descargas atmosféricas, Parte 2: Gerenciamento de risco, 1ª Edição, maio 2015.