40 SPDA

Para as instalaes de SPDA, vamos dividir em duas fases, o momento

de clculo e a parte do detalhamento que se trata do desenho da instalao.

40.1 Dimensionamento do SPDA

Para a nossa planta de cobertura, vamos dimensionar e detalhar a

instalao dos Sistemas de Proteo Contra Descarga Atmosfrica.

Para o dimensionamento do SPDA, vamos clicar no cone

dimensionamento :

na tela que aparece, vamos clicar na ultima

opo:

Ao clicar em visualizar teremos os Mapas:

Na tele seguinte enquadramos a edificao nas tabelas de Ponderao.

Definio das linhas de Energia e Sinal:

E ao clicar em Continuar ser aberto a tela para a definio das medidas

de proteo.

Clicando em Continuar vamos inserir os parmetros de medidas

adicionais, tanto para as linhas de energia, quanto para as linhas de sinal.

Abaixo a tela referente a probabilidade de causar falhas no sistema.

Agora definimos o nvel de proteo contra ferimentos a seres vivos.

Parmetros da zona:

Medidas Adicionais:

Definies da zona:

Riscos de perda de vida humana:

Ao clicar em continuar, apresentar a possibilidade de incluir uma nova

zona ou no.

Agora digitamos o valor da estrutura :

Em seguida aparecer uma mensagem dizendo se necessitar ou no

de SPDA.

Clculo:

Definio do mtodo:

Clicando em continuar teremos o resultado de clculo do nmero de

descida. Desejando ajustar a rea e Permetro podemos alterar os resultados que so calculados de acordo com os dados inseridos na geometria.

Clique em continuar para calcular o comprimento da haste, do condutor

horizontal ou da chapa metlica. Em tabela podemos consultar a resistividade dos tipos de solo.

extenso do relatrio:

Clique em continuar para salvar o relatrio.

NBR-5419:2015 SPDA (Sistema de Proteo contra Descargas Atmosfricas) Projeto: Projeto 1 __________________________________________________________

_________________

1) Densidade e descargas atmosfricas para a terra [Ng] Ng = 20 [Descargas / km/ano] Fonte = Mapa - Sul 2) Geometria da Estrutura Comprimento [L] = 15 m Largura [W] = 20 m Altura [H] = 6 m 3) Ad - rea de exposio equivalente [em m] Ad = L * W + 2 * (3 * H) * (L + W) + PI * (3 * H)^2 Ad = 15 * 20 + 2 * (3 * 6) * (15 + 20) + 3.1416 * (3 * 6)^2 Ad = 2577.88 m 4) Fatores de Ponderao 4.1) Fator de Localizao da Estrutura PRINCIPAL - Cd (Tabela A.1) Estrutura isolada no topo de uma colina ou monte Cd = 2.0 4.2) Comprimento da Linha de Energia Ll = 100 [m] 4.3) Fator de Instalao da Linha ENERGIA - Ci (Tabela A.2) Areo Ci = 1.0 4.4) Fator do Tipo de Linha ENERGIA - Ct (Tabela A.3) Linha de Energia ou Sinal Ct = 1.0 4.5) Fator Ambiental da Linha ENERGIA - Ce (Tabela A.4) Rural Ce = 1.0 4.6) Comprimento da Linha de Sinal Llt = 1000 [m] 4.7) Fator de Instalao da Linha SINAL - Cit (Tabela A.2)

Areo Cit = 1.0 4.8) Fator do Tipo de Linha SINAL - Ctt (Tabela A.3) Linha de Energia ou Sinal Ctt = 1.0 4.9) Fator Ambiental da Linha SINAL - Cet (Tabela A.4) Rural Cet = 1.0 4.10) Nd - Nmero de Eventos Perigosos para a Estrutura [por ano] Nd = Ng * Ad * Cd * 10^-6 Nd = 0.1031 4.11) Nm - Nmero mdio anual de eventos perigosos devido a

descargas atmosfricas perto da estrutura [por ano] Nm = Ng * Am * 10^-6 Am = 2 * 500 * (L + W) + Pi * 500^2 Am = 820398.16 Nm = 16.408 4.12) Nl - Nmero mdio anual de eventos perigosos devido a

descargas atmosfricas na linha de Energia [por ano] Nl = Ng * Al * Ci * Ce * Ct * 10^-6 Al = 40 * Ll Al = 4000 Nl = 0.08 4.13) Ni - Nmero mdio anual de eventos perigosos devido a

descargas atmosfricas perto da linha de Energia [por ano] Ni = Ng * Ai * Ci * Ce * Ct * 10^-6 Ai = 4000 * Ll Ai = 400000 Ni = 8 4.14) Nlt - Nmero mdio anual de eventos perigosos devido a

descargas atmosfricas na linha SINAL [por ano] Nlt = Ng * Al * Cit * Cet * Ctt * 10^-6 Alt = 40 * Llt Alt = 40000 Nlt = 0.8

4.15) Nit - Nmero mdio anual de eventos perigosos devido a descargas atmosfricas perto da linha SINAL [por ano]

Nit = Ng * Ait * Cit * Cet * Ctt * 10^-6 Ait = 4000 * Llt Ait = 4000000 Nit = 80 4.16) Proteo da Estrutura - Pb (Tabela B.2) Estrutura protegida por SPDA - Classe II Pb = 0.05 4.17) Tipo de linha externa Energia - Cld e Cli (Tabela B.4) Linha area blindada (energia ou sinal) Blindagem no interligada ao mesmo barramento de

equipotencializao que o equipamento Cld = 1 Cli = 0.1 4.18) Tipo de linha externa SINAL - Cldt e Clit (Tabela B.4) Linha area blindada (energia ou sinal) Blindagem no interligada ao mesmo barramento de

equipotencializao que o equipamento Cldt = 1 Clit = 0.1 4.19) Ks1 Ks1: leva em considerao a eficincia da blindagem por malha da

estrutura, SPDA ou outra blindagem na interface ZPR 0/1; Dentro de uma ZPR, em uma distncia de segurana do limite da

malha no mnimo igual largura da malha Wm, fatores Ks1 e Ks2 para SPDA ou blindagem tipo malha espacial

podem ser avaliado como: Ks1 = 0,12 x Wm1 Ks1 = 0 4.20) Uw Energia Uw: a tenso suportvel nominal de impulso do sistema a ser

protegido, expressa em quilovolts (kV). Uw = 2.5 4.21) Ks4 Energia

Ks4: leva em considerao a tenso suportvel de impulso do sistema a ser protegido. Ks4 = 1 / Uw

Ks4 = 0.4 4.22) Uwt Sinal Uwt = 50 4.23) Ks4t Sinal Ks4t = 0.67 4.24) Nvel de Proteo NP - Peb (Tabela B.7) NOTA 4 Peb = 0.003 4.25) Roteamento, blindagem e interligao ENERGIA - Pld (Tabela

B.8) Linha area ou enterrada, no blindada ou com a blindagem no

interligada ao mesmo barramento de equipotencializao do equipamento (Uw=2.5) Pld = 1 4.26) Roteamento, blindagem e interligao SINAL - Pldt (Tabela B.8) Linha area ou enterrada, no blindada ou com a blindagem no

interligada ao mesmo barramento de equipotencializao do equipamento (Uw=2.5) Pldt = 1 4.27) Pv - Probabilidade de Descarga na linha de Energia Causar

danos fsicos Pv = Peb * Pld * Cld Pv = 0.003 4.28) Pvt - Probabilidade de Descarga na linha de Sinal Causar danos

fsicos Pvt = Peb * Pldt * Cldt Pvt = 0.003 5) Zonas da Edificao 5.1) Zona: Zona 1 (Interna)

5.1.1) Nmero de pessoas na Zona nz = 5 5.1.2) Nmero total de pessoas na Estrutura nt = 5 5.1.3) Tempo de presena das pessoas na Zona (h/ano) tz = 8760 5.1.4) Tempo de presena das pessoas em locais perigosos fora da

estrutura (h/ano) te = 0 5.1.5) L1 - Perda de vida humana incluindo ferimento permanente Considerar 5.1.6) L2 - Perda inaceitvel de servio ao pblico Considerar 5.1.7) L3 - Perda inaceitvel de patrimnio cultural Considerar 5.1.8) L4 - Perda econmica Desprezar 5.1.9) Risco de Exploso / Hospitais Sim 5.1.10) Medidas de Proteo (descargas na linha) - Ptu (Tabela B.6) Isolao eltrica Ptu = 0.01 5.1.11) Ks2 Ks2 = 1 5.1.12) Nvel de Proteo NP ENERGIA - Pspd (Tabela B.3) NOTA 2 Pspd = 0.002

5.1.13) Fiao Interna ENERGIA - Ks3 (Tabela B.5) Cabo no blindado - preocupao no roteamento no sentido de

evitar grandes laos Condutores em lao roteados em um mesmo eletroduto ou

condutores em lao com diferentes roteamentos em edifcios pequenos (rea do

lao ~ 10m2) Ks3 = 0.2 5.1.14) Nvel de Proteo NP SINAL - Pspdt (Tabela B.3) NOTA 2 Pspdt = 0.003 5.1.15) Fiao Interna SINAL - Ks3t (Tabela B.5) Cabo no blindado - preocupao no roteamento no sentido de

evitar grandes laos Condutores em lao roteados em um mesmo eletroduto ou

condutores em lao com diferentes roteamentos em edifcios pequenos (rea do

lao ~ 10m2) Ks3t = 0.2 5.1.16) Pc - Probabilidade de Descarga na Estrutura causar Danos em

sistemas internos Pc = Pspd * Cld Pc = 0.002 5.1.17) Pct - Probabilidade de Descarga na Estrutura causar Danos

em sistemas internos SINAL Pct = Pspdt * Cldt Pct = 0.003 5.1.18) Pms Pms = (Ks1 * Ks2 * Ks3 * Ks4)^2 Pms = 0 5.1.19) Pmst Pmst = (Ks1 * Ks2 * Ks3t * Ks4t)^2 Pmst = 0 5.1.20) Pm - Probabilidade de Descarga perto da Estrutura causar

Danos em sistemas internos

Pm = Pspd * Pms Pm = 0 5.1.21) Pmt - Probabilidade de Descarga perto da Estrutura causar

Danos em sistemas internos SINAL Pmt = Pspdt * Pmst Pm = 0 5.1.22) Pu - Probabilidade de Descarga na linha causar ferimentos a

seres vivos por choque Pu = Ptu * Peb * Pld * Cld Pu = 0 5.1.23) Put - Probabilidade de Descarga na linha causar ferimentos a

seres vivos por choque SINAL Put = Ptu * Peb * Pldt * Cldt Put = 0 5.1.24) Pw - Probabilidade de Descarga na linha Causar falha de

sistemas internos Pw = Pspd * Pld * Cld Pw = 0.002 5.1.25) Pwt - Probabilidade de Descarga na linha Causar falha de

sistemas internos SINAL Pwt = Pspdt * Pldt * Cldt Pwt = 0.003 5.1.26) Pli Pli para Uw = 2.5 kV Pli = 0.3 5.1.27) Plit Plit para Uwt = 50 kV Plit = 0.04 5.1.28) Pz - Probabilidade de Descarga perto da linha Causar falha de

sistemas internos Pz = Pspd * Pli * Cli Pz = 0.0001

5.1.29) Pzt - Probabilidade de Descarga perto da linha Causar falha de sistemas internos SINAL

Pzt = Pspdt * Plit * Clit Pzt = 0 5.1.30) Medidas de Proteo (descargas na estrutura) - Pta (Tabela

B.1) Isolao eltrica (por exemplo, de pelo menos 3mm de polietileno

reticulado das partes expostas (por exemplo, condutores de descidas)) Pta = 0.01 5.1.31) Tipo de superfcie do solo ou piso - Fator de reduo rt

(Tabela C.3) Asfalto, linleo, madeira (Resistncia de contato >= 100 ohms) rt = 0.00001 5.1.32) Providncias para reduzir consequncias de incndio - Fator

de reduo rp (Tabela C.4) Uma das seguintes providncias: instalaes fixas operadas

automaticamente, instalaes de alarme automtico. Somente se protegidas contra

sobretenses e outros danos e se os bombeiros puderem chegar em menos de 10

min. rp = 0.2 5.1.33) Risco de incndio ou exploso na estrutura - Fator de reduo

rf (Tabela C.5) Incndio: Risco Alto rf = 0.1 5.1.34) Perigo Especial - Fator hz (Tabela C.6) Nvel mdio de pnico (por exemplo, estruturas designadas para

eventos culturais ou esportivos com um nmero de participantes entre 100 e 1000

pessoas) hz = 5 5.1.35) Pa - Probabilidade de Descarga na estrutura causar

ferimentos a seres vivos por choque Pa = Pta * Pb Pa = 0.0005

5.1.36) L1 - Perda de vida humana incluindo ferimento permanente 5.1.36.1) Lt Lt = 0.01 5.1.36.2) D2 - Danos Fsicos - Lf (Tabela C.2) Risco de exploso Lf = 0.1 5.1.36.3) D3 - Falhas de sistemas internos - Lo (Tabela C.2) Risco de exploso Lo = 0.1 5.1.36.4) La La = rt * Lt * (nz / nt) * (tz / 8760) La = 0 5.1.36.5) Lu Lu = La = 0 5.1.36.6) Lb Lb = rp * rf * hz * Lf * (nz / nt) * (tz / 8760) Lb = 0.01 5.1.36.7) Lv Lv = Lb = 0.01 5.1.36.8) Lc Lc = Lo * (nz / nt) * (tz / 8760) Lc = 0.1 5.1.36.9) Lm Lw Lz Lm = Lw = Lz = Lc = 0.1 5.1.37) L2 - Perda inaceitvel de servio ao pblico 5.1.37.1) D2 - Danos Fsicos - Lf (Tabela C.8)

Gs, gua, fornecimento de energia TV, linhas de sinais Lf = 0.01 5.1.37.2) D3 - Falhas de sistemas internos - Lo (Tabela C.8) Gs, gua, fornecimento de energia TV, linhas de sinais Lo = 0.001 5.1.37.3) Lb Lb = rp * rf * Lf * (nz / nt) Lb = 0.0002 5.1.37.4) Lv Lv = Lb = 0.0002 5.1.37.5) Lc Lc = Lo * (nz / nt) Lc = 0.001 5.1.37.6) Lm Lw Lz Lm = Lw = Lz = Lc = 0.001 5.1.38) L3 - Perda inaceitvel de patrimnio cultural 5.1.38.1) D2 - Danos Fsicos - Lf (Tabela C.10) Museus, galerias Lf = 0.1 5.1.38.2) cz - Valor do Patrimnio Cultural na Zona (milhes) cz = 1000000 milhes 5.1.38.3) ct - Valor total da edificao e contedo da estrutura

(milhes) ct = 1000000 milhes 5.1.38.4) Lb Lb = rp * rf * Lf * (cz / ct) Lb = 0.002

5.1.38.5) Lv Lv = Lb = 0.002 5.1.39) Riscos da Zona 5.1.39.1) Ra Ra = Nd * Pa * La Ra = 0.1031 * 0.0005 * 0 Ra = 0 5.1.39.2) Rb Rb = Nd * Pb * Lb Rb = 0.1031 * 0.05 * 0.01 Rb = 0.0001 5.1.39.3) Rc Rc = Nd * Pc * Lc Rc = 0.1031 * 0.002 * 0.1 Rc = 0 5.1.39.4) Rm Rm = Nm * Pm * Lm Rm = 16.408 * 0 * 0.1 Rm = 0 5.1.39.5) Ru Ru = (Nl + Ndj) * Pu * Lu Ru = (0.08 + 0) * 0 * 0 Ru = 0 5.1.39.6) Rut Rut = (Nlt + Ndj) * Put * Lu Rut = (0.8 + 0) * 0 * 0 Rut = 0 5.1.39.7) Rv Rv = (Nl + Ndj) * Pv * Lv Rv = (0.08 + 0) * 0.003 * 0.01 Rv = 0 5.1.39.8) Rvt

Rvt = (Nlt + Ndj) * Pvt * Lv Rvt = (0.8 + 0) * 0.003 * 0.01 Rvt = 0 5.1.39.9) Rw Rw = (Nl + Ndj) * Pw * Lw Rw = (0.08 + 0) * 0.002 * 0.1 Rw = 0 5.1.39.10) Rwt Rwt = (Nlt + Ndj) * Pwt * Lw Rwt = (0.8 + 0) * 0.003 * 0.1 Rwt = 0.0002 5.1.39.11) Rz Rz = Ni * Pz * Lz Rz = 8 * 0.0001 * 0.1 Rz = 0 5.1.39.12) R1z R1z = Ra + Rb + Ru + Rv + Rut + Rvt + Rc + Rm + Rw + Rwt + Rz

+ Rzt R1z = 0 + 0.0001 + 0 + 0 + 0t + 0t + 0 + 0 + 0 + 0t + 0 + 0t R1z = 0.0005 5.1.39.13) R2z R2z = Rb + Rc + Rm + Rv + Rw + Rz + Rvt + Rwt + Rzt R2z = 0.0001 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0t + 0t + 0t R2z = 0.0005 5.1.39.14) R3z R3z = Rb + Rv + Rvt R3z = 0.0001 + 0 + 0t R3z = 0.0001 6) Risco Total 6.1) R1 Ra + Rb = 5.1558 * 10^-5 R1 = 49.8581 * 10^-5 Rt1 = 1 * 10^-5

R1 > Rt1 (Ra + Rb) > Rt1 [Requer a instalao de SPDA ou MPS] 6.2) R2 Ra + Rb = 0.0516 * 10^-3 R2 = 0.4986 * 10^-3 Rt2 = 1 * 10^-3 R2

10) Clculo do Comprimento da Haste Vertical ou Inclinada Haste Vertical ou Inclinada r = 100 ohms.m [resistividade do solo] R = 10 ohms [Resistncia de aterramento] L = Comprimento da Haste em (m) L = r / R L = 100 / 10 L = 10 m L(min) = 5 m L = 10 m 11) Anis horizontais de interligao das descidas Instalao de 1 Anl horizontal de aterramento enterrado Altura: 6m

Ao Galv.a quente - Encordoado 50mm2 Dimetro de cada fio cordoalha 1.7 mm

Ao Galv.a quente - Arredondado macio (b) 200mm2 Dimetro 16 mm

Ao Inoxidvel - Fita macia 50mm2 Espessura 2 mm Ao Inoxidvel - Arredondado macio 50mm2 Dimetro 8 mm Ao Inoxidvel - Encordoado 70mm2 Dimetro de cada fio

cordoalha 1.7 mm Ao Inoxidvel - Arredondado macio (b) 200mm2 Dimetro 16 mm (b) - Aplicvel somente a minicaptores. Para aplicaes onde

esforos mecnicos, por exemplo, fora do vento, no forem crticos, permitida a utilizao de elementos com diametro mnimo de

10mm e comprimento mximo de 1m. 12.2) Eletrodo de Aterramento Cobre - Encordoado - 50 mm2 - Dimetro de cada fio - cordoalha 3

mm Cobre - Arredondado macio - 50mm2 - Dimetro 8 mm Cobre - Fita macia - 50 mm2 - Espessura 2mm Cobre - Arredondado macio - Eletrodo cravado 15mm Cobre - Tubo - Eletrodo cravado 20mm - Espessura da parede 2

mm Ao Galv.a quente - Arredondado macio - Eletrodo cravado 16mm -

Dimetro 10mm Ao Galv.a quente - Tubo - Eletrodo cravado 25mm - Espessura da

parede 2 mm Ao Galv.a quente - Fita macia - 90 mm2 - Espessura 3 mm Ao Galv.a quente - Encordoado - 70 mm2 Ao Cobreado - Arredondado macio - Eletrodo cravado 12.7mm 70

mm2 - Dimetro de cada fio da cordoalha 3.45 mm Ao Cobreado - Encordoado 12.7mm 70 mm2 - Dimetro de cada

fio da cordoalha 3.45 mm Ao Inoxidvel - Arredondado macio - Eletrodo cravado 15mm -

Dimetro 10mm - Espessa minima 2 mm Ao Inoxidvel - Fita macia - 15mm - 100mm2 - Espessa minima 2

mm Arquivo: C:\pro_elet\Drawing1 - SPDA.rtf

40.2 Detalhamento do SPDA

Agora que temos os resultados das dimenses a utilizar no projeto

podemos partir para o detalhamento.

Clique em e vamos selecionar a simbologia de SPDA.

Vamos exemplificar com a malha de Faraday. Posicione os conectores

na planta.

Insira os cabos clicando em e na tela vamos selecionar o SPDA e o

Cabo de Cobre:

Insira tambm as descidas selecionando no campo vista a opo desce

e indicando o comprimento do cabo de descida.

Para o detalhamento do Condutor Horizontal de aterramento enterrado

efetue o mesmo procedimento na planta da subsolo. Finalizado o detalhamento, podemos gerar a lista de materiais de SPDA.

Arquivo: cobertura-Lista

Lista de Materiais

Nun. Quant. Und. Dimenso Cdigo Descrio

1 60 m 35mm Cabo Cobre Nu 35mm2 - Parede

2 95,56 m 35mm Cabo Cobre Nu 35mm2 - Piso

3 9 pc Conector SPLIT-BOLT para cabo de cobre 35mm2

40.3 Biblioteca de detalhes tpicos de SPDA

Clicando em vamos entrar em Biblioteca, encontraremos os detalhes tpicos de SPDA complementando o detalhamento da instalao.