Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA): Princípios, Projetos e Aplicações Práticas

SPDA: o que é e quais são os principais tipos de acordo com a NBR5419 ?

O que é um SPDA ?

O (SPDA) Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas ou Para Raio como é mais conhecido, é um conjunto de componentes instalados em uma edificação ou estrutura, destinado a interceptar, conduzir e dissipar de forma segura a corrente elétrica de uma descarga atmosférica para o solo. O SPDA tem como principais funções:

• Proteção Estrutural: Evitar danos físicos à edificação, como rupturas, incêndios ou danos aos materiais de construção.
• Proteção de Pessoas e Equipamentos: Prevenir riscos de choque elétrico e proteger equipamentos elétricos e eletrônicos contra sobretensões.
• Equalização de Potencial: Minimizar diferenças de potencial elétrico na estrutura, evitando arcos elétricos perigosos.

Tipos de SPDA

Os sistemas de proteção contra descargas atmosféricas podem ser classificados de acordo com a metodologia e os componentes utilizados para captar e conduzir as descargas. Conforme a ABNT NBR 5419:2015, os tipos de SPDA aceitos e reconhecidos são:

1. Para Raios Franklin

Descrição:

• Para Raio Franklin é um tipo de SPDA montado em hastes metálicas pontiagudas, chamadas de captores ou pára-raios, instaladas nos pontos mais altos da edificação.
• As hastes são conectadas a um sistema de descida e aterramento que conduz a corrente do raio até o solo.

Funcionamento:

• O captor Franklin cria um caminho preferencial para a descarga atmosférica, interceptando o raio antes que este atinja diretamente a estrutura.
• Baseia-se no princípio de que pontos agudos intensificam o campo elétrico, atraindo a descarga.

Aplicações:

• Utilizado em edificações altas, torres de telecomunicação, chaminés e outras estruturas elevadas.
• Adequado quando é possível determinar pontos específicos de captação.

2. Para Raio Gaiola de Faraday

Descrição:

• Os Para Raios Gaiola de Faraday são montados a partir de uma rede de condutores metálicos dispostos ao redor e/ou sobre a edificação, formando uma espécie de gaiola.
• Os condutores horizontais e verticais são interligados, criando uma malha que cobre toda a estrutura.

Funcionamento:

• A gaiola de Faraday distribui a corrente elétrica da descarga ao longo dos condutores, reduzindo o impacto em qualquer ponto específico.
• O campo elétrico interno à gaiola é anulado, protegendo o interior da edificação.

Aplicações:

• Adequado para edificações com grandes áreas de cobertura, como indústrias, depósitos e edifícios comerciais.
• Recomendado quando se deseja uma proteção abrangente e uniforme.

3. Sistema de Condutores Horizontais (Método das Malhas)

Descrição:

• Similar ao Para Raios gaiola de Faraday, mas focado na instalação de condutores horizontais no topo da estrutura.
• Forma-se uma malha com dimensões específicas, conforme o nível de proteção requerido.

Funcionamento:

• Os condutores horizontais interceptam as descargas atmosféricas, distribuindo a corrente pelos condutores de descida e sistema de aterramento.

Aplicações:

• Utilizado em telhados planos ou com pequenas inclinações.
• Comum em edifícios residenciais e comerciais de médio porte.

4. Sistema de Cabos de Guarda (Catenária)

Descrição:

• Consiste em cabos condutores instalados acima da estrutura a ser protegida, sustentados por mastros ou torres.
• Forma uma zona de proteção abaixo dos cabos.

Funcionamento:

• Os cabos de guarda interceptam as descargas atmosféricas que ocorreriam sobre a área protegida.
• A corrente é conduzida através dos mastros para o sistema de aterramento.

Aplicações:

• Comum em linhas de transmissão de energia elétrica.
• Pode ser aplicado para proteger áreas abertas, como pátios de armazenamento.

Comparação entre os Tipos de SPDA

Subsistemas do SPDA (Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas)

O Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) é composto por subsistemas que trabalham de forma integrada para proteger uma edificação contra os efeitos das descargas atmosféricas. Conforme a ABNT NBR 5419:2015, o SPDA é dividido nos seguintes subsistemas principais:

1.Sistema de Captação

O sistema de captação é responsável por interceptar as descargas atmosféricas diretas, evitando que atinjam a estrutura da edificação. Ele é instalado na parte superior da edificação e é composto por:

• Captores Franklin (Pontos Captadores): Hastes metálicas pontiagudas instaladas nos pontos mais altos.
• Gaiolas de Faraday: Rede de condutores que envolvem a edificação.
• Condutores Horizontais: Malhas ou cabos dispostos no topo da estrutura.

Função

• Intercepção das Descargas Atmosféricas: Proporciona um caminho preferencial para a corrente do raio, evitando danos diretos à estrutura.

Projetos e Métodos de Dimensionamento

• Método da Esfera Rolante

• Método do Ângulo de Proteção

• Método das Malhas

2.Sistema de Descidas

O sistema de descidas é composto por condutores que conectam o sistema de captação ao sistema de aterramento. As descidas podem ser:

• Externas: Instaladas na parte externa da edificação.
• Internas: Integradas à estrutura, como armaduras metálicas em concreto armado.

Função

Condução Segura da Corrente: Transporta a corrente elétrica da descarga atmosférica do ponto de captação até o sistema de aterramento, minimizando riscos de centelhamento e incêndio.

3.Sistema de Aterramento

O sistema de aterramento é a parte do SPDA que dissipa a corrente elétrica da descarga atmosférica para o solo de forma segura. É composto por:

• Eletrodos de Aterramento: Barras ou placas metálicas enterradas no solo.
• Condutores de Aterramento: Conectam as descidas aos eletrodos.

Função

• Dissipação da Corrente Elétrica: Garante que a energia do raio seja dispersada no solo sem causar danos à estrutura ou riscos às pessoas.

Documentação e questões legais do SPDA

Documentação Exigida para SPDA:

Projeto de SPDA: Deve ser elaborado por um profissional habilitado (Engenheiro eletricista) com registro no CREA (Conselho Regional de Engenharia e Agronomia) e deve seguir as normas técnicas estabelecidas pela ABNT, principalmente a NBR 5419 (Proteção contra Descargas Atmosféricas), que é a norma técnica principal que rege a instalação de SPDA.

ART (Anotação de Responsabilidade Técnica): É obrigatória a emissão da ART pelo Engenheiro responsável pelo projeto, execução ou manutenção do SPDA, que formaliza a responsabilidade técnica da instalação.

Laudo de Inspeção e Manutenção: Após a instalação, um laudo técnico deve ser emitido por um profissional habilitado atestando que o sistema foi instalado conforme o projeto e está funcionando adequadamente. Manutenções periódicas também devem ser documentadas.

Relatório de Medições: Relatórios que documentem as medições de resistência de aterramento e a integridade do SPDA. Estas medições devem ser realizadas conforme as recomendações da NBR 5419.

Manual de Operação e Manutenção: Deve ser elaborado para orientar sobre os procedimentos de manutenção periódica e preventiva do sistema.

Órgãos Responsáveis pela Fiscalização:

CREA (Conselho Regional de Engenharia e Agronomia): O CREA fiscaliza o exercício profissional, garantindo que os projetos e execuções de SPDA sejam realizados por profissionais habilitados. Também verifica a existência de ARTs devidamente registradas.

Corpo de Bombeiros: Em muitos estados, o Corpo de Bombeiros verifica a existência e a manutenção adequada dos SPDAs como parte das exigências para a liberação do Auto de Vistoria do Corpo de Bombeiros (AVCB). O AVCB é um documento obrigatório para que edificações estejam em conformidade com as normas de segurança.

Prefeituras e Secretarias Municipais de Obras: Podem exigir o cumprimento das normas de SPDA como parte das condições para a concessão de alvarás de funcionamento ou de construção.

SPDA em conformidade

Qual é o documento que as empresas precisam apresentar em caso de fiscalização?

O documento que assegura que o SPDA de uma empresa está em condições perfeitas de atuação e que pode ser apresentado em caso de fiscalização é o Laudo de Inspeção e Manutenção do SPDA.

Laudo de Inspeção e Manutenção do SPDA:

O laudo de SPDA é um documento técnico que comprova que o sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA) foi inspecionado, e está em conformidade com as normas vigentes (principalmente a NBR 5419) e em condições adequadas de funcionamento.

Validade do Laudo de SPDA de acordo com NBR 5419

A validade de um laudo de inspeção e manutenção de SPDA (Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas) depende da classe de risco da edificação e das condições ambientais conforme definido pela NBR 5419. A norma não estabelece um prazo fixo universal para todos os laudos, mas recomenda intervalos específicos de inspeção e manutenção com base nas características da edificação.

1. Classe de Risco da Edificação:
   • A NBR 5419 classifica as edificações em quatro classes (I, II, III e IV), em que a Classe I é a de maior risco. A classe da edificação influencia diretamente na frequência das inspeções e, portanto, na validade do laudo.
2. Recomendações de Frequência de Inspeções:
   • Classe I: Inspeção anual.
   • Classe II: Inspeção a cada 2 anos.
   • Classe III: Inspeção a cada 3 anos.
   • Classe IV: Inspeção a cada 5 anos.
3. Condições Especiais:
   • Se houver alterações nas características da edificação, como reformas, mudanças nas áreas protegidas ou nos equipamentos do SPDA, uma nova inspeção deve ser realizada, independente do prazo anterior.
   • Ambientes agressivos (indústrias químicas, áreas costeiras, etc.) ou que apresentam degradação acelerada dos componentes do SPDA também podem exigir inspeções em intervalos mais curtos.

Profissional Habilitado para emitir o Laudo de SPDA

O profissional habilitado para emitir o Laudo de Inspeção e Manutenção do SPDA é o Engenheiro eletricista devidamente registrado no CREA (Conselho Regional de Engenharia e Agronomia). Este profissional possui a formação e as qualificações técnicas necessárias para projetar, instalar, inspecionar e manter sistemas de proteção contra descargas atmosféricas, garantindo a conformidade com as normas técnicas vigentes, especialmente a NBR 5419.

Técnico, Tecnologo ou eletricista podem emitir o laudo ?

Apenas o Engenheiro eletricista registrado no CREA é habilitado para assinar o Laudo de Inspeção e Manutenção do SPDA. Nem técnicos em eletrotécnica nem eletricistas, mesmo que altamente qualificados, possuem a atribuição legal para emitir e assinar esse tipo de laudo técnico.

Razões pelas quais apenas o Engenheiro Eletricista pode assinar o Laudo:

Atribuições Profissionais Regulamentadas pelo CREA:

• O CREA (Conselho Regional de Engenharia e Agronomia) regulamenta as atribuições profissionais dos Engenheiros, tecnólogos, técnicos e outros profissionais da área de Engenharia. Somente o Engenheiro eletricista, por sua formação e registro no CREA, tem a competência legal para projetar, instalar, inspecionar e emitir laudos sobre sistemas de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA).

Nível de Responsabilidade Técnica:

• O laudo de SPDA envolve uma análise complexa que vai além das competências atribuídas a técnicos ou eletricistas. Ele requer uma compreensão profunda das normas técnicas, como a NBR 5419, além de conhecimentos específicos sobre o comportamento de descargas atmosféricas, aterramentos e a correta avaliação dos sistemas de proteção.

Exigência de ART (Anotação de Responsabilidade Técnica):

• A emissão de uma ART é obrigatória para a validação legal do laudo, e apenas engenheiros registrados no CREA podem emitir ARTs. A ART é um documento que formaliza a responsabilidade técnica do Engenheiro sobre o serviço executado, e sua ausência ou a assinatura por um profissional não habilitado pode invalidar o laudo, além de acarretar sanções legais.

Implicações Legais e de Conformidade:

• Em caso de inspeções, auditorias ou incidentes, o laudo deve ser capaz de comprovar que o SPDA foi avaliado por um profissional com a competência exigida pela legislação. Apenas o engenheiro eletricista tem a responsabilidade legal e o respaldo técnico para responder por qualquer irregularidade ou falha no sistema.

Portanto, para garantir a conformidade com as normas e as exigências legais, o laudo de SPDA deve ser sempre assinado por um Engenheiro eletricista. Técnicos em eletrotécnica e eletricistas podem auxiliar na execução das inspeções e medições, mas a responsabilidade final e a assinatura do laudo pertencem exclusivamente ao Engenheiro.

Considerações Finais sobre SPDA

Instalar e manter um SPDA em conformidade com a NBR 5419 não é apenas uma responsabilidade técnica, mas uma obrigação legal fiscalizada pelo Crea e Corpo de Bombeiros que deve ser levada a sério por todas as empresas e proprietários de edificações. A contratação de uma empresa de Engenharia especializada que possua no seu quadro de colaboradores Engenheiros eletricistas habilitados, que possam emitir laudos técnicos e garantir a eficiência do sistema, é fundamental para assegurar que o SPDA esteja sempre em condições perfeitas de atuação.

A manutenção regular e a inspeção periódica são passos essenciais para manter o SPDA eficiente e apto a cumprir sua função de proteção. A documentação técnica, como laudos de inspeção e ARTs, deve estar sempre atualizada e disponível, especialmente em caso de fiscalizações ou auditorias.

Agradecimentos

Agradecemos por dedicar seu tempo à leitura deste artigo sobre Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA).

Esperamos que as informações apresentadas tenham sido úteis e esclarecedoras, ajudando a compreender a importância da instalação e manutenção adequada do SPDA para a segurança de edificações e pessoas.

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