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MEMORIAL DESCRITIVO:

PROJETO DE SISTEMA DE PROTEÇÃO

CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

(SPDA)

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Projeto de Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas

(SPDA)

O presente memorial refere-se à elaboração de Projeto de Sistema de Proteção

Contra Descargas Atmosféricas (SPDA) e tem por objetivo estabelecer condições e

características técnicas para execução dos serviços relativos à obra da Consorcio Dos

Municípios Alagados e Atingidos pelos Efeitos Construção Hidrelétrica Rio Xingu, em

Altamira – PA.

Instalação de Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas (SPDA), de

acordo com a norma NBR 5419/2005.

Dados do Cliente

Empreendimento: EDIFICAÇÃO PREDIAL

Proprietário: CONSORCIO DOS MUNICIPIOS ALAGADOS E

ATINGIDOS PELOS EFEITOS CONSTRUÇÃO HIDRELETRICA RIO

XINGU

Unidades Consumidoras: (93) 3515-2556/3515-7741

CNPJ: 04.917.265/0001-00

Atual sede: TRAVESSA PEDRO GOMES N.526, CEP. 68.371-150

Local da obra: RUA OTÁVIO NERI, S/N, CEP.68.372-710

Localização: 3º13’13.0” S, 52º13’26,1” W

Município: ALTAMIRA – PA

E-mail: CONSORCIODEMUNICIPIOSBELOMONTE@GMAIL.COM

Telefones: (93) 3515-2556/3515-7741

Dados do Projetista

Responsável Técnico: David Everton Urel

Registro Nacional: 1214547362

Registro CREA-MT: MT034093

Visto CREA-PA: 105443/2015

Endereço: Rua Itaituba, 3033, Independente I, cep: 68.372-630

Município: Altamira – PA

E-mail: david.engenheiroeletricista@gmail.com

Telefone: (93) 9 9240-4142

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MEMORIAL DESCRITIVO

Descrição do Projeto

Este projeto que apresentamos tem por finalidade prever as especificações

técnicas para a execução do projeto de SPDA.

Normas

O presente projeto foi elaborado observando-se as seguintes normas técnicas:

• NBR 5419/2015

Condições Gerais

A fim de se evitar falsas expectativas sobre o sistema de proteção, gostaríamos de

fazer os seguintes esclarecimentos:

1 - A descarga elétrica atmosférica (raio) é um fenômeno da natureza absolutamente

imprevisível e aleatório, tanto em relação às suas características elétricas (intensidade de

corrente, tempo de duração, etc), como em relação aos efeitos destruidores decorrentes

de sua incidência sobre as edificações.

2 - Nada em termos práticos pode ser feito para se impedir a "queda" de uma descarga em

determinada região. Não existe "atração" a longas distâncias, sendo os sistemas

prioritariamente receptores. Assim sendo, as soluções internacionalmente aplicadas

buscam tão somente minimizar os efeitos destruidores a partir da colocação de pontos

preferenciais de captação e condução segura da descarga para a terra.

3 - A implantação e manutenção de sistemas de proteção (para-raios) é normalizada

internacionalmente pela IEC (International Eletrotecnical Comission) e em cada país por

entidades próprias como a ABNT (Brasil), NFPA (Estados Unidos) e BSI (Inglaterra).

4 - Somente os projetos elaborados com base em disposições destas normas podem

assegurar uma instalação dita eficiente e confiável. Entretanto, esta eficiência nunca

atingirá os 100 % estando, mesmo estas instalações, sujeitas a falhas de proteção. As mais

comuns são a destruição de pequenos trechos do revestimento das fachadas de edifícios

ou de quinas da edificação ou ainda de trechos de telhados.

5 - Não é função do sistema de para-raios proteger equipamentos eletroeletrônicos

(comando de elevadores, interfones, portões eletrônicos, centrais telefônicas,

subestações, etc), pois mesmo uma descarga captada e conduzida a terra com segurança,

produz forte interferência eletromagnética, capaz de danificar estes equipamentos. Para

sua proteção, deverão ser instalados supressores de surto individuais (protetores de linha).

6 - Os sistemas implantados de acordo com a Norma visam à proteção da estrutura das

edificações contra as descargas que a atinjam de forma direta, tendo a NBR-5419 da

ABNT como norma básica.

7 - É de fundamental importância que após a instalação haja uma manutenção periódica

anual a fim de se garantir a confiabilidade do sistema. São também recomendadas

vistorias preventivas após reformas que possam alterar o sistema e toda vez que a

edificação for atingida por descarga direta.

8 – A execução deste projeto deverá ser feito por pessoal especializado.

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Metodologia

Será adotado o método de proteção tipo “Gaiola de Faraday” e captor para raio

tipo Franklin, por ser aquele que permite a distribuição da proteção por toda a estrutura,

e ainda um ponto mais elevado, aumentando a eficiência do SPDA. Ou seja, será usado

sistema misto: Gaiola de Faraday e Franklin.

O Método de Faraday apresenta níveis de proteção elevados, consiste no

envolvimento da parte superior da construção com uma malha de condutores elétricos

nus, denominada de Malha Captora, essa malha tem seu fechamento em anel onde todos

os pontos da captação estão no mesmo diferencial de potencial (ddp), a malha captora é

interligada a malha de aterramento por meios de descidas utilizando condutores de cobre,

alumínio ou aço, e estão espaçadas de acordo com o grau do nível de proteção a ser

adotado. O captador "Franklin" é constituído por uma haste metálica, sendo a extremidade

superior é pontiaguda pois tem um maior poder de acúmulo de cargas.

Características da Edificação

Finalidade: Edificação predial com escritórios, auditório, hall, banheiros, etc.

Estrutura: Pilares, vigas em concreto armado

Paredes: Em alvenaria

Cobertura: Telha fibrocimento

Dimensionamento do SPDA

Para os diversos tipos de estruturas existentes se dá um nível de proteção adequado

para cada uma delas, para estas estruturas deve ser inicialmente determinado se um SPDA

é exigido ou não, conforme demonstrado no memorial de cálculo.

Para a presente edificação optou-se pela utilização do sistema de Gaiola de

Faraday e Franklin que apresente um nível de proteção mais elevado, nível I.

Malha Captora

A continuidade elétrica entre as diversas partes deve ser executa de modo que

assegure durabilidade.

Os elementos não-metálicos acima ou sobre o elemento metálico podem ser

excluídos do volume a proteger (em telhas de fibrocimento o impacto do raio ocorre

habitualmente sobre os elementos metálicos de fixação).

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Descidas

As decidas serão feitas pela estrutura de ferragens das vigas. Portanto, a equipe de

instalação deve ficar atento para conectar a malha na parte baixa quanto aérea antes de

concretar as vigas. Deixar um pedaço de aproximadamente 1,5m metro e posteriormente

conectar à malha de aterramento quanto aérea sobre a platibanda. O cabo de cobre que

for conectado às ferragens, deverá ser amarrada em todas as quatro ferragens de uma viga.

Acima na platibanda mesma repetir ação.

Malha De Aterramento

A malha de aterramento será confeccionada com cabos de cobre nu 50 mm²,

enterrados a 50 cm de profundidade e interligadas com haste de aterramento circular de

alta camada de 5/8” x 2.400 mm através de solda exotérmica ou conector de pressão

adequado, sendo as mesmas distribuídas conforme projeto.

Foram projetados caixas de inspeção de solo em alguns pontos da malha de

aterramento para que possam ser feitas medições periódicas da resistência da malha de

aterramento mais preciso.

É obrigatório o uso de solda exotérmica em conexão de haste-cabo ou cabo-cabo

que estiverem diretamente enterrados.

Em conexão de haste-cabo ou cabo-cabo que estiverem sendo executado dentro

de caixas de inspeção tipo solo, este poderá ser feito com o uso de conectores de pressão

adequados (tipo grampo terra duplo com parafuso tipo “U”).

Não será permitido o uso de conector de pressão simples comumente adotado em

aterramento residencial.

Todos os conceitos e especificações aqui requeridas estão de acordo com o que

determina a norma em questão.

A malha de aterramento deverá se desviar de todas as caixas de passagens, que

eventualmente possa seguir seu caminho especificado pelo desenho técnico.

Recomendações

• Todas as conexões do SPDA devem ser feitas preferencialmente através de conectores

de pressão adequado.

• O sistema de aterramento deverá ser feito com cabo de cobre nu com seção de 50 mm².

• A resistência de aterramento não deve ser superior a 10 Ohms em qualquer época do

ano. Caso a resistência de terra seja superior a este valor, terá que ser feito tratamento

químico do solo através de substância “Gel”, aumentar o número de haste ou outro

método que se mostre eficaz e torne a resistência de terra inferior a 10 Ohms em qualquer

época do ano.

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• Além das normas constantes neste memorial, serão seguidas as normas da ABNT,

ANEEL, códigos e regulamentos da concessionária de energia Celpa, em tudo o que

disser respeito às presentes instalações.

• As hastes de aterramento deverão ser instaladas no interior da caixa para inspeção do

aterramento, de preferência, em solo úmido, não sendo permitida a sua colocação sob

revestimento asfáltico, argamassa ou concreto, e em poços de abastecimento de água e

fossas sépticas;

• Periodicamente, de preferência a cada semestre, deverá ser feita uma inspeção criteriosa

nas instalações dos para-raios, principalmente, quando as mesmas forem solicitadas por

uma descarga atmosférica;

• Caso a resistência do solo não atinja o valor ideal R<10Ω, o aterramento deverá ser

melhorado através dos seguintes processos: hastes mais profundas; Tratamento químico

com gel; tratamento com betonita; aberturas de cisternas de apoio. Porem NÃO é

indicado o aumento indiscriminado do número de hastes de aterramento, pois este

processo poderá comprometer outras variáveis consideradas no cálculo de um

sistema de aterramento;

• Recomenda-se também, vistorias preventivas após qualquer reforma, a qual possa,

porventura, alterar o sistema proposto, comunicando o fato ao projetista para que o

mesmo faça uma análise das referidas mudanças, no sentido de verificar a confiabilidade

do sistema e, se for o caso, sugerir alterações e/ ou complementações no mesmo;

• Todos os serviços a serem executados para este sistema deverão obedecer a melhor

técnica vigente, enquadrando-se rigorosamente, dentro dos preceitos normativos da NBR-

5419 da ABNT;

• A malha aérea deverá ser fixada a cada 1,5 m com conector tipo parafuso fendido. Essa

observação não consta no desenho. Por isso se reforça, a cada 1,5 m deve ser fixado a

malha aérea. Deve ficar o mais esticado possível. A malha será de seção 35 mm².

• Deverá ser instalado supressor de surto no quadro de distribuição da edificação predial.

Modelo: 3xDPS classe II, monobloco, 275 Vca, 40 kA.

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Memorial de Cálculo

Principais Fatores

1.1 Tipo de ocupação da estrutura (fator A): 1,2

1.2 Tipo de construção da estrutura (fator B): 1,0

1.3 Conteúdo da estrutura e efeito indireto da descarga atmosférica (fator C): 0,3

1.4 Localização da estrutura (fator D): 1,0

1.5 Topografia da região (fator E): 1,0

1.6 Classificação da estrutura: nível de proteção II

Verificação de Necessidade

1) Parâmetros da edificação

Comprimento= 16,7 m Largura= 11,86 m Altura= 8 m

Td (número de dias com trovoadas por ano)= 100

2) Avaliação do Risco de Exposição (Ae)

Ae= CxL + 2xCxA + 2xLxA + 3,14 x(AxA)

Ae= 16,7x11,86 + 2x16,7x8 + 2x11,86x8 + 3,14x8x8

Ae= 855,98 m²

3) Densidade de Descargas à Terra por Km² ao ano (Ng)

Ng= Número de raios para a terra por Km² por ano

Ng= 0,04 x Td ^ 1,25

Td= 100 (número de dias com trovoadas por ano) (O Td varia em função da cidade

onde está localizada a edificação)

Ng= 0,04 x 100 ^ 1,25

Ng= 12,64

Observação: na página 98 da NBR 5419-2015, consta que o Ng de Altamira é 11. Para

fins de dimensionamento, consideraremos o valor apresentado pela norma, 11.

Portanto Ng de Altamira: 11

4) Frequencia Média Anual Previsível de Descargas (Nd)

N= Ng x Ae x 10 ^-6

N= 11 x 855,98 x 10^-6

N= 0,0094158

5) Fatores de Ponderação

A) Tipo de Ocupação da Estrutura

Edifício de escritórios= 1,2

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B) Tipo de Construção da estrutura

Estrutura de alvenaria, com cobertura telha tipo fibrocimento= 1,0

C) Conteúdo da estrutura e efeitos indiretos das descargas atmosféricas

Edifício de escritórios= 0,3

D) Localização da estrutura

Estrutura localizada numa área com poucas árvores ou edifícios da mesma altura= 1,0

E) Topografia da região

Planície= 0,3

A= 1,2 (tipo de ocupação da estrutura)

B= 1,0 (tipo de construção da estrutura)

C= 0,3 (conteúdo da estrutura)

D= 1,0 (localização da estrutura)

E= 0,3 (topografia)

6) Resultado do Cáculo do (Np):

Np= N x A x B x C x D x E

Np= 0,0094158 x 1,2 x 1,0 x 0,3 x 1,0 x 0,3

Np= 0,0010169

Np= 1,0169 x 10⁻³

7) Conclusão do Cálculo

É NECESSÁRIO A INSTALAÇÃO DE PÁRA-RAIOS.

Referência: Norma NBR 5419 da ABNT

Fonte: Anexo B da norma.

Parâmetros conforme Norma:

Proteção Necessária Np ≥ 1 x 10⁻³;

Proteção Desnecessária Np ≤ 1 x 10⁻⁵;

Verificar com Proprietário 1 x 10⁻³ > Np > 10⁻⁵;

Aquisição das Materiais

O projeto de SPDA apresenta modelos específicos para serem instalados.

Reconhece-se que no mercado local de Altamira não há todos esses modelos. Portanto,

recomenda-se a pesquisa pelo item que seja tecnicamente semelhante. Se houver, poderá

haver a substituição sem necessidade de autorização por escrito. Caso não haja, deverá

ser feito a aquisição dos materiais fora do município. O que se trata aqui é ter os

equipamentos e materiais corretos, e não o modo o técnica de instalação ou projeção do

SPDA.

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Sugestões de Fabricantes

• Captor tipo terminal aéreo em aço galvanizado com base de fixação h=30cm conforme

indicado no projeto (TERMOTÉCNICA, AMERION, GAMATEC ou equivalente do

mesmo padrão de qualidade);

• Conector tipo parafuso fendido, adequado ao cabo (BURDY, MAGNET, INTELLI ou

equivalente de mesmo padrão de qualidade); conectar o cabo à alvenaria.

• Cabo de cobre nu nº 35 mm², para ser utilizado sobre a platibanda (PIRELLI, ITAIPU,

POWER, INTELLI ou equivalente do mesmo padrão de qualidade);

• Cabo de cobre nu nº 50 mm², para ser utilizado no subsistema de aterramento (PIRELLI,

ITAIPU, POWER, INTELLI ou equivalente do mesmo padrão de qualidade);

• Haste de cobre tipo Copperweld, Ø16mmx3000mm, 254 micras.

• As descidas serão feitas aproveitando a estrutura de ferragens das vigas.

Lista de Materiais

Item Descrição Quantidade

1.1 Captor tipo terminal aéreo em aço galvanizado com base de fixação,

h=30 cm 24 un

1.2 Conector tipo parafuso fendido 120 un

1.3 Cabo de cobre nú Ø35 mm² 185 m

1.4 Cabo de cobre nú Ø50 mm² 70 m

1.5 Haste de cobre tipo Copperweld, Ø16mmx3000mm 4 un

1.6 Para raio tipo Franklin 1

1.7 Mastro Ø2” aço galvanizado 4 m 1

1.8 Suporte para fixação de Mastro Ø2” aço galvanizado 6

1.9 Caixa de Inspeção PVC com tampa de aço 4

2.0 Solda exotérmica 15

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ASSINATURA

De acordo com o memorial apresentado acima, assumo todas as responsabilidades

inerentes ao trabalho realizado.

Altamira – PA, 28 de Junho de 2017

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DAVID UREL

Engenheiro Eletricista

RNP: 1214547362

CREA-MT: MT034093

Visto CREA-PA: 105443/2015

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