cinase 2015 - spda - por jobson modena
DESCRIPTION
Palestra SPDATRANSCRIPT
-
Uma viagem pelas instalaes eltricas.Conceitos & aplicaes
-
Jobson Modena
GUISMO Engenharia
A nova NBR 5419:2015 Proteo contra descargas atmosfricas
-
NBR 5419:2015 Proteo contra descargas atmosfricas
Publicada em 22.05.2015, vlida a partir de 22.06.2015
Parte 1: Princpios Gerais 67 pginas;
Parte 2: Gerenciamento de Riscos 104 pginas;
Parte 3: Danos fsicos s estruturas e perigo s pessoas 51 pginas;
Parte 4: Sistemas eltricos e eletrnicos dentro das estruturas 87 pginas.
IEC 62305:2010 Lightninig Protection, parts 1 to 4
-
Campo de atuao ampliado
-
Aplicao: restries de utilizao
- sistemas ferrovirios;
- veculos, avies, navios;
- plataformas offshore;
- tubulaes subterrneas de alta presso;
- tubulaes e;
- linhas eltricas de energia e de sinal quando colocadas fora da estrutura.
-
Medidas de proteo
Proteo completa (PDA Proteo contra Descargas Atmosfricas)
- Reduzir dano s pessoas devido a choque eltrico;
- Reduzir danos fsicos (estruturas e instalaes internas);
-
Medidas de proteo
- isolao adequada das partes condutoras expostas;
- equipotencializao com o subsistema de aterramento;
- restries fsicas e avisos;
- ligao equipotencial para descargas atmosfricas (EB);
- Adoo de MPSs - Medidas de proteo contra surtos (individuais ou combinadas).
-
Medidas de proteo
Instalao de SPDA:
- subsistema de captao;
- subsistema de descida;
- subsistema de aterramento;
- ligao equipotencial para descargas atmosfricas;
- isolao eltrica distncia de segurana (s)
SPDA EXTERNO
SPDA INTERNO
-
Gerenciamento de risco
Impacto direto na estrutura
Impacto direto prximo da estrutura
Impacto direto em condutores que
adentram a estrutura
Impacto direto prximo aos
condutores que adentram a estrutura
-
Avaliao da eficincia do custo da proteo
-
CPM + CRL > CL
Avaliao da eficincia do custo da proteo
-
Instituto de Energia e Ambiente - USPAvaliao Geral
-
Instituto de Energia e Ambiente - USP
-
Instituto de Energia e Ambiente - USP
-
Densidade das descargas atmosfricas
http://www.inpe.br/webelat/ABNT_NBR5419_Ng
-
Classificao de um SPDA deve ser realizada conforme o nvel de proteo adotado para o mesmo
Classificao do SPDA
Nvel de proteo Classe do SPDA
I I
II II
III III
IV IV
-
Continuidade das armaduras do concreto armado
Condies de validao:
- 50 % das conexes entre barras horizontais e verticais sejam firmemente conectadas;
- ensaios efetuados entre a parte mais alta e o nvel do solo, conforme Anexo F:
- primeiro ensaio: pilares determinados como descidas naturais R 1,0 ;
- ensaio final: com o SPDA instalado mede-se entre o ponto superior extremo da captao at o BEP R 0,2
-
SPDA Externo Subsistema de captao
Mtodos admissveis:
- mtodo do ngulo de proteo;
- mtodo da esfera rolante;
- mtodo das malhas.
-
SPDA Externo Subsistema de captao
Mtodos admissveis:
Esfera rolante Malhas ngulo de proteo
-
SPDA Externo Subsistema de captao
Tabela 2 NBR 5419:2015-3
Classe de SPDARaio da esfera rolante
r (m)
Mximo afastamento
dos condutores da
malha (m)
ngulo de proteo
I 20 5 x 5
Curvas, Fig. 1II 30 10 x 10
III 45 15 x 15
IV 60 20 x 20
-
Captao Mtodo do ngulo de proteo (Franklin)
Classe do SPDA
II III IV
I
2
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 10 20 30 40 50 60
H m
IEC 2095/05
48
54
69
5 15Figura 1 NBR 5419:2015-3
-
Captao Mtodo do ngulo de proteo (Franklin-classe III)
45o 69o
5 m
s
5 m13,02 m
-
SPDA Externo Subsistema de descida e anis intermedirios de interligao
Valores tpicos de distncia entre os condutores de descida e entre os anis condutores de acordo com a classe do SPDA:
aceitvel uma diferena entre o espaamento dos condutores de descida de at 20 %
Tabela 4 NBR 5419:2015-3
Classe de SPDA Distncias (m)
I 10
II 10
III 15
IV 20
-
SPDA Externo Subsistema de aterramento
Na impossibilidade do aproveitamento das armaduras das fundaes, o arranjo a ser utilizado consiste em condutor em anel, externo estrutura a ser protegida, em contato com o solo por pelo menos 80 % do seu comprimento total, ou elemento condutor interligando as armaduras descontnuas da fundao (sapatas).
Devem ser consideradas medidas preventivas para evitar eventuais situaes que envolvam tenses superficiais perigosas.
Embora 20 % do eletrodo convencional possa no estar em contato direto com o solo, a continuidade eltrica do anel deve ser garantida ao longo de todo o seu comprimento.
Para o eletrodo de aterramento em anel ou interligando a fundao descontnua, o raio mdio re da rea abrangida pelos eletrodos no pode ser inferior ao valor l1
re l1
-
SPDA Externo Subsistema de aterramento
Na impossibilidade do aproveitamento das armaduras das fundaes, o arranjo a ser utilizado consiste em condutor em anel, externo estrutura a ser protegida, em contato com o solo por pelo menos 80 % do seu comprimento total, ou elemento condutor interligando as armaduras descontnuas da fundao (sapatas).
Devem ser consideradas medidas preventivas para evitar eventuais situaes que envolvam tenses superficiais perigosas.
Embora 20 % do eletrodo convencional possa no estar em contato direto com o solo, a continuidade eltrica do anel deve ser garantida ao longo de todo o seu comprimento.
Para o eletrodo de aterramento em anel ou interligando a fundao descontnua, o raio mdio re da rea abrangida pelos eletrodos no pode ser inferior ao valor l1
re l1
-
Aterramento
Comprimento mnimo l1 do eletrodo de aterramento de acordo com a resistividade do solo e a classe do SPDA
Figura 3 - NBR 5419:2015-3
-
Material
Utilizao Corroso
Ao ar livre Na terra
No
concreto
ou reboco
No concreto
armadoResistncia
Aumentado
por
Podem ser
destrudos
(acoplamento
galvnico)
Cobre
Macio,
Encordoado
ou Como
cobertura
Macio,
Encordoado
ou Como
cobertura
Macio,
Encordoado
ou Como
cobertura
No permitido
Boa em
muitos
ambientes
Compostos
sulfurados,
Materiais
orgnicos,
Altos
contedos de
cloretos
Ao
galvanizado
a quente
Macio,
Encordoado
Macio,
Encordoado
Macio,
Encordoado
Macio,
Encordoado
Aceitvel no
ar, em
concreto e em
solos salubres
Altos
contedos de
cloretos
Cobre
Ao
inoxidvel
Macio,
Encordoado
Macio,
Encordoado
Macio,
Encordoado
Macio,
Encordoado
Bom em
muitos
ambientes
Altos
contedos de
cloretos
Tabela 5 NBR 5419:2015-3
Materiais:
-
Material
Utilizao Corroso
Ao ar livre Na terraNo concreto
ou reboco
No concreto
armadoResistncia
Aumentado
por
Podem ser
destrudos por
acoplamento
galvnico
Ao
revestido
por cobre
Macio,
Encordoado
Macio,
Encordoado
Macio,
Encordoado
No
permitido
Bom em
muitos
ambientes
Compostos
sulfurados
AluminioMacio,
Encordoado
No
permitido
No
permitido
No
permitido
Bom em
atmosferas
contendo
baixas
concentraes
de sulfurados
e cloretos
Solues
alcalinasCobre
Tabela 5 NBR 5419:2015-3
-
Tabela 3 NBR 5419:2015-3
Materiais: Elementos naturais na captao
Classe do SPDA MaterialEspessura t
(mm)
Espessura
t (mm)
I a IV
Chumbo 2
Ao (inoxidvel, galvanizado a quente) 4 0,5
Titnio 4 0,5
Cobre 5 0,5
Alumnio 7 0,65
Zinco 0,7
Previne
PF PQ IG
No Previne
PF PQ IG
-
Material Configurao
rea da
seo mnima
(mm)
Comentrios
Cobre
Fita macia 35 Espessura 1,75 mm
Arredondado macio 35 Dimetro 6 mm
Encordoado 35 Dimetro de cada fio da cordoalha 2,5 mm
Encordoado macio 200 Dimetro 16 mm
Alumnio
Fita macia 70 Espessura 3 mm
Arredondado macio 70 Dimetro 9,5 mm
Encordoado 70 Dimetro de cada fio da cordoalha 3,5 mm
Encordoado macio 200 Dimetro 16 mm
Ao cobreado
IACS 30 %
Arredondado macio 50 Dimetro 8 mm
Encordoado 50 Dimetro de cada fio da cordoalha 3 mm
Tabela 6 NBR 5419:2015-3
Materiais: Captao e descida
-
Tabela 6 NBR 5419:2015-3
Material Configurao
rea da
seo mnima
(mm)
Comentrios
Alumnio
cobreado
IACS 64 %
Arredondado macio 50 Dimetro 8 mm
Encordoado 70 Dimetro de cada fio da cordoalha 3,6 mm
Ao
galvanizado a
quente
Fita macia 50 Espessura mnima 2,5 mm
Arredondado macio 50 Dimetro 8 mm
Encordoado 50 Dimetro de cada fio cordoalha 1,7 mm
Encordoado macio 200 Dimetro 16 mm
Ao
inoxidvel
Fita macia 50 Espessura 2 mm
Arredondado macio 50 Dimetro 8 mm
Encordoado 70 Dimetro de cada fio cordoalha 1,7 mm
Encordoado macio 200 Dimetro 16 mm
-
Tabela 7 NBR 5419:2015-3
Materiais: dimenses mnimas de eletrodo de aterramento (parcial)
Material Configurao
Dimenses mnimas
ComentriosEletrodo cravado
(dimetro) (mm)
Eletrodo no
cravado
(mm)
Cobre
Encordoado 50 Dimetro de cada fio cordoalha 3 mm
Arredondado macio
(liga) 50 Dimetro 8 mm
Fita macia 50 Espessura 2 mm
Arredondado macio 15
Tubo 20 Espessura da parede 2 mm
-
Material Configurao
Dimenses mnimas
Comentrios
Eletrodo
cravado
(dimetro)
(mm)
Eletrodo no cravado (mm)
Ao galvanizado
quente
Arredondado
macio16 Dimetro 10 mm
Tubo 25 Espessura da parede 2 mm
Fita macia 90 Espessura 3 mm
Arredondado
Macio,
Encordoado
70
Ao cobreado
Arredondado
macio
Encordoado
12,7 70Dimetro de cada fio da
cordoalha 3,45 mm
Ao inoxidvel
Arredondado
macio 15Dimetro 10 mm
Espessura mnima 2 mm
Fita macia 100 Tabela 7 NBR 5419:2015-3
-
SPDA Interno Equipotencializao - direta;
- Indireta via DPSs com:
- Iimp IF - UP < nvel de suportabilidade a impulso da isolao entre as partes;
Iimp - corrente de impulso, DPS classe I
IF - corrente do raio que flui pelo condutor
externo considerado
UP - nvel de proteo (tenso gatilho do DPS)
-
SPDA Interno EquipotencializaoEquipotencializao:
Aterramento
da Blindagem
(forma direta)
Aterramento
da Blindagem
(forma indireta)
Cabo Blindado
Blindagem
Do cabo Duto metlico
(blindagem em uma instalao)
DPS
-
Tabela 8 NBR 5419:2015-3
Dimenses mnimas dos condutores de equipotencializao entre BEP, BEL e delas ao eletrodo de aterramento
-
Tabela 9 NBR 5419:2015-3
Dimenses mnimas dos condutores de equipotencializaoentre instalaes internas, BEP ou BEL
-
SPDA Interno Isolao eltrica Distncia de segurana S.
- ki depende do nvel de proteo escolhido para o SPDA
- kc depende da corrente de descarga pelos condutores de descida
- km depende do material isolante
- l o comprimento em metros (m), na captao ou na descida, desde o ponto onde a distncia de segurana deve ser considerada at a equipotencializao mais prxima
-
SPDA Interno Isolao eltrica
BEP
BEL
Topo do prdio
SPDA
Armadura
da viga de
amarrao
-
Tabelas 10, 11 e 12 NBR 5419:2015-3
SPDA Interno Isolao eltrica do SPDA - ndices
Classe do
SPDAki Material km Numero de descidas kc
I 0,08 Ar 1
1
(somente para SPDA
isolado)
1
II 0,06Concreto,
tijolos0,5 2 0,66
III e IV 0,04 3 ou mais 0,44
-
SPDA Interno Medidas de proteo contra surtos MPSs
Zonas de proteo contra raios - ZPR
Esto associadas parte do espao confinado onde a severidade dos impulsos
eletromagnticos (LEMPs) so compatveis com a suportabilidade dos sistemas
internos existentes.
-
As MPSs ZPRs
-
As MPSs ZPRs
ZPR0A - Zona susceptvel a incidncia direta de raios;
ZPR0B - Zona protegida pelo SPDA;
ZPR1 - Zona susceptvel aos efeitos indiretos de raios, onde se encontra o QDP da edificao e geralmente o BEP;
ZPR2 - Zona onde se encontram QD ou equipamentos
-
As MPSs ZPRs + Blindagem + DPSs
1 nvel 2 nvel 3 nvel
DP
In, Ik
DPS
IIMP UP UC
ZPR0B ZPR1 ZPR2
DPS
IN UP UC
Blindagem
BEP BEL
-
As MPSs Roteamento de condutores
certoerrado
carga
fonte
carga
fonte
-
Eng. Jobson Modena
www.guismo.com.br
www.facebook.com/GUISMOEng
OBRIGADO