Aula Sobre Nova NBR 5419 2015

SPDA: NOVA NBR 5419/2015 E SUAS

CARACTERÍSTICAS RELEVANTES

PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque

Como a NBR 5419/2015 está estruturada?

A NBR 5419 1ª edição de 22 de junho de 2015 é estruturada da seguinte forma:

Parte 1

NBR 5419-1

Princípios Gerais

Ameaça da

descarga

atmosféricas

Apresenta informações relativas

aos efeitos das descargas,

valores de corrente de

descarga, simulação de corrente

de descarga, parâmetros de

ensaios para simular corrente

de descarga etc.

Parte 2

NBR 5419-

Gerenciamento de

risco

Riscos associados á

descarga

Apresenta informações

relativas ao gerenciamento de

risco. Tais como: os

parâmetros e a forma de

calcular o risco devido as

descargas atmosféricas.

Parte 3

NBR 5419-3

Danos físicos a

estruturas e perigos

á vida

Apresenta dados sobre a

classe de proteção, distância

entre descidas, seção dos

condutores, aterramento,

captores e tipos de SPDA !

Parte 4

NBR 5419-4

Sistemas elétricos e

eletrônicos internos

na estrutura

Apresenta dados sobre

o uso do DPS nas

estrutura e as zonas de

proteções.!

NBR 5419- Parte 1

As medidas proposta pela NBR 5419/2015, quando aplicadas reduzem osriscos associados ás descargas atmosféricas.

A descarga atmosférica que atinge a estrutura pode causar danos aprópria estrutura e aos ocupantes e conteúdos , incluindo falhas dossistemas internos.

Os efeitos das descargas atmosféricas sobre as estruturas sãoapresentados em formato de tabelas.

É apresentado o tipo da construção, sua função, ocupantes e conteúdos,linhas elétricas e tubulações metálicas, medidas de proteção e por fim adimensão do risco.

NBR 5419- Parte 1

Figura 1: adaptada da NBR 5419- parte 1

NBR 5419- Parte 1

Uma proteção ideal para estruturas é envolver completamente aestrutura a ser protegida por uma blindagem contínua perfeitamentecondutora, aterrada e de espessura adequada.

Providenciar ligações equipotencias adequadas para as linhas elétricas etubulações metálicas que adentrarem nos pontos de passagem pelablindagem.

Informações de corrente de descarga em função do nível de proteção (NP):

Nível de proteção

Primeiro impulso

positivo

Corrente de pico I

(KA)

Primeiro impulso

negativo

Corrente de pico I

(KA)

Impulso subsequente

Corrente de pico I (KA)

I 200 100 50

II 150 75 37,5

III 100 50 25

IV 100 50 25

Tabela 1: adaptada da tabela 3 da NBR 5419- Parte 1.

NBR 5419- Parte 1

Os parâmetros de corrente de descarga atmosférica na ABNT 5419 sãobaseados nos resultados do International Council on Large EletricalSystems (CIGRE),

Os valores desses parâmetros são estatísticos e em distribuiçãologarítmica normal.

Polaridade das descargas 10% são impulsos positivos e 90% negativas.

Proteção Nível I Nível II Nível III Nível IV

Corrente de

pico (KA)

3 5 10 16

Raio da

esfera

rotante (m)

20 30 45 60

Tabela 2: adaptada da tabela 4 da NBR 5419- Parte 1.

NBR 5419- Parte 1

Assume-se que a eficiência de uma medida de proteção é igual á probabilidadecom a qual os parâmetros das correntes das descargas estão dentro da meta.

Probabilidade de

que os

parâmetros da

corrente sejam:

Nível I Nível II Nível III Nível IV

menores que os

máximos

apresentados na

tabela 1 anterior.

99% 98% 95% 95%

Maiores que os

mínimos valores

definidos na

tabela 2 anterior

99% 97% 91% 84%

Eficiência da

medida de

proteção

99% 98% ou

97%

95% ou

91%

95% ou 84%

Tabela 3: adaptada da tabela 5 da NBR 5419/2015 Parte 1.

NBR 5419- Parte 2

Apresenta os critérios para avaliação do risco e para escolha das medidasde proteção mais adequadas. Nesse nova norma foi dedicado uma parteapenas para o gerenciamento e cálculo do risco de forma maisabrangente.

O perigos para uma estrutura pode resultar em :

Danos á estrutura e ao seu conteúdo

Falhas aos sistemas eletroeletrônicos associados

Ferimentos a seres vivos dentro ou perto das estruturas.

O risco definido na NBR 5419 como provável perda média anual em umaestrutura devido ás descargas atmosféricas, depende de:

Número anual de descargas atmosféricas que influenciam a estrutura.

A probabilidade de dano por uma das descargas atmosféricas queinfluenciam.

A quantidade média das perdas causadas.

NBR 5419- Parte 2

A decisão de prover uma proteção contra descarga atmosférica pode sertomada independente do resultado da análise de risco!

Tipo de Perda Risco tolerável (RT)

L1: Perda de vida humana ou ferimentos

L2: Perda de serviço ao público

L3: Perda de patrimônio

Tabela 4: Risco tolerável NBR 5419/205 tabela 4 Parte 2

Para cada tipo de risco a ser considerado, os

seguintes passos devem ser tomados:

a. Identificação das componentes RX que

compõe o risco (R);

b. Cálculo dos componentes de risco

identificados RX

c. Cálculo do risco total tabela 3 da NBR

5419-Parte 2;

d. Identificar os riscos toleráveis;

e. Comparar o risco R com o risco tolerável.

NBR 5419- Parte 2

Observações importantes :

O anexo B da norma NBR 5419/2005, conhecido como análise danecessidade de proteção mudou sua forma de cálculo e análise (NBR5419/2015 – Parte 2).

A NBR 5419/2015 Parte 2 dedicou ao gerenciamento de risco onde érealizada a análise de risco. Foram inseridos novos fatores de riscos paraedificação que antes não eram analisados.

Isso possibilitou aumentar a segurança nos sistemas de proteção e elevaro nível de segurança do SPDA.

A Parte -2 da NBR 5419 são definidos: o nível de proteção e quaismedidas complementares deverão ser tomadas para garantir umaproteção eficiente a edificação, pessoas e instalações.

NBR 5419- Parte 3

As características do SPDA são determinadas pelas características daestrutura a ser protegida e pelo nível de proteção considerado.

Essa parte da norma define os níveis de proteção, associa os materiaisnecessárias para o nível de proteção adequando nos subsistemas dedescidas, captação , aterramento e define os tipos de métodos de SPDA.

Nível de Proteção Classe do SPDA

I I

II II

III III

IV IV

Tabela 5: Nível de proteção e classe do SPDA: NBR 5419/2015 Parte 2 Tabela 1

NBR 5419- Parte 3

Os componentes do subsistema de captação instalados na estrutura devem serposicionados nos cantos salientes, pontas expostas e nas beiradas (especialmenteno nível superior de qualquer fachada)de acordo com um ou mais métodosutilizados (Franklin, Gaiola e Esferas rolantes)

Tabela 6: valores do raio da esfera e reticulado da malha , Tabela 2 e 4 da NBR 5419/2015 parte 3

MÉTODO DE PROTEÇÃO

CLASSE DE

SPDA

RAIO DA

ESFERA

ROLANTE –

R (m)

MÁXIMO

AFASTAMENTO

DOS

CONDUTORES DE

MALHAS (m)

ESPAÇAMENTO

ENTRE AS

DESCIDAS

(m)

ÂNGULO DE

PROTEÇÃO

I 20 5 X 5 10

FIGURA 2

ABAIXO

II 30 10 X 10 10

III 45 15 X 15 15

IV 60 20 X 20 20

Com relação a quantidade de métodos de proteção, não houve alterações, continuando a serem usados os métodos dos Ângulos (Franklin), Modelo Eletromagnético (esferas rolantes) e Malhas.

O Método das Malhas teve seus meshs (reticulados) reduzidos para: classe 1 = 5x5m; classe 2 = 10x10m; classe 3 = 15x15m e classe 4 = 20x20m.

N= Número de descidasP= Perímetro da edificaçãoD= distância enter as descidas

N= P/D

NBR 5419- Parte 3

Figura 2: ângulo de proteção conforme NBR 5419/2015 parte 3.

As maiores mudanças ocorreram noMétodo dos Ângulos com oaumento significativo do alcance depequenos captores,particularmente até 2 metros.

NBR 5419- Parte 3

MÉTODO DE PROTEÇÃO

CLASSE DE

SPDA

RAIO DA

ESFERA

ROLANTE –

R (m)

MÁXIMO

AFASTAMENTO

DOS

CONDUTORES DE

MALHAS (m)

ESPAÇAMENTO

ENTRE AS

DESCIDAS

(m)

ÂNGULO DE

PROTEÇÃO

I 20 5 X 5 10

FIGURA 2

ABAIXO

II 30 10 X 10 10

III 45 15 X 15 15

IV 60 20 X 20 20

NBR 5419 2015

NBR 5419- Parte 3

Figura 2: ângulo de proteção conforme NBR 5419/2015 parte 3.

NBR 5419- Parte 3

A tabela de condutores de captação,

descidas e aterramento foi aprimoradacom novos materiais (aço cobreado,alumínio cobreado), e algumasdimensões mínimas e tolerâncias foramestabelecidas. Aprimorada.

MaterialConfiguração

Área de Seção mínima

(mm2)Comentários

Cobre

Fita maciça (d) 35 Espessura 1,75mm

Arredondado maciço 35 Diâmetro 6mm

Encordoado 35

Diâmtero de cada fio

cordoalha 2,5mm

Arredondado maciço (b) 200 Diâmetero 16mm

Alumínio

Fita maciça 70 Espessura 3mm

Arredondado maciço 70 Diâmetro 9,5 mm

Encordoado 70

Diâmetero de cada fio

cordoalha 3,5mm


Aço cobreado IACS 30%

Arredondado maciço 50 Diâmetero 8mm

Encordoado 50


cordoalha 3mm

Alumínio cobreado IACS 64%


Encordoado 70


cordoalha 3,6mm

Aço galvanizado a quente (a)

Fita maciça 50 Espessura 2,5 mm


Encordoado 50


cordoalha 1,7mm


Aço inoxidável (c )

Fita maciça 50 Espessura 2mm


Encordoado 70


cordoalha 1,7mm


Tabela 7: Material, configuração e área de seção mínima dos condutores de captação, hastes captores e condutores de descidas, tabela 6 da NBR 5419/2015 parte 3.

Nota : Essa tabela não se aplica aos materiais utilizados como eletrodos naturais.

NBR 5419- Parte 3

Tabela 8: Material, configuração e dimensões mínima dos condutores de eletrodo de aterramento , tabela 7 da NBR 5419/2015 parte 3.

Dimensões mínimas

MaterialConfiguração

Eletrodo cravado

(Diâmetro) Eletrodo não cravado Comentários

Cobre

Encordoado (c ) _ 50mm2


cordoalha 3mm

Arredondado maciço

(c ) _ 50mm2 Diâmetro 8mm

Fita maciça (c ) _ 50mm2 Espessura mínima 2mm

Arredondado maciço 15mm _

Tubo 20mm _ Espessura da parede 2mm

Aço galvanizado á

quente

Arredondado maciço

(a,b) 16mm Diâmtero 10mm _

Tubo (a,b) 25mm _ Espessura da parede 2mm

Fita maciça (a ) _ 90mm2 Espessura 3mm

Encordoado _ 70mm2 _

Aço cobreado

Arredondado maciço

(d) 12,7mm

70mm2


cordoalha 3,45mmEncordoado (g)

Aço inoxidável (e ) Arredondado maciço 15mm Diâmtero 10mm

Espessura mínima 2mmFita maciça 100mm2

NBR 5419- Parte 3

O arranjo A (aterramento pontual) foi retirado da norma,permanecendo apenas o arranjo B (em anel) circundando a edificaçãoe interligando todas as descidas. Este anel deve estar, no mínimo, 80%em contato com o solo. 5.4.2.

Os testes de continuidade das estruturas de concreto armado foram normalizados em duas etapas com melhor detalhamento dos seus procedimentos.

A medição da resistência ôhmica do aterramento do SPDA, bem comoo anterior valor sugerido de 10 ohms foram retirados da norma.

NBR 5419- Parte 3

Comprimento do eletrodo de aterramento em função da classe conforme NBR 5419/2015 parte 3.

O gráfico de comprimento mínimo de eletrodo enterrado versus resistividade do solo,agora foi estendido também para nível 2 de proteção já que antes só havia relaçãodireta entre os 2 parâmetros!

NBR 5419- Parte 3

Podemos dizer que não aconteceram grandes alterações no texto noque se refere a inspeção e manutenção.

Em relação a inspeção e manutenção, grande parte do texto da seção6 da versão de 2005 foi incorporada ao texto da seção 7 da parte 3 daversão 2015.

Dessa forma as prescrições sempre tem o objetivo principal de mantera operacionalidade do SPDA com consequente minimização do riscoenvolvido.

Inspeções visuais, realizadas por pessoas minimamente orientadaspara observar se alguma peça está solta, quebrada ou oxidada, devemser realizadas de seis meses a um ano, dependendo das condições dolocal, ou se houver suspeita de que o SPDA foi atingido por raio.

NBR 5419- Parte 3

Inspeções periódicas obrigatórias devem ser realizadas em intervalos deum a três anos, no máximo, dependendo da agressividade que oambiente estiver impondo ao SPDA.

Nesta etapa, é necessário que seja gerado um relatório técnico,acompanhado de ART do profissional executante, onde constará asituação do sistema e quais intervenções são necessárias, se existirem,para adequação.

Um das mudanças importantes, que há um tempo vem sendoquestionado é o valor da resistência de aterramento, que na nova normanão fará constar o valor de 10 ohms.

Um sistema de aterramento bem estudado, projetado e dimensionado, émais importante que o valor de aterramento.

NBR 5419- Parte 4

Fornece informações para o projeto, instalação, inspeção, manutenção eensaio de sistemas de proteção elétricos e eletrônicos (Medidas deProteção contra Surtos – MPS) para reduzir o risco de danospermanecentes internos á estrutura devido aos impulsoseletromagnéticos de descargas atmosféricas (LEMP).

Bibliografias

1. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5419 – Proteção contra

descarga atmosférico, Parte 1 , Princípios gerais, Junho 2015.


descarga atmosférico, Parte 2 , Gerenciamento de risco, Junho 2015.


descarga atmosférico, Parte 3 , Danos físicos as estruturas e perigos á vida , Junho 2015.


descarga atmosférico, Parte 4 , Sistemas elétricos e eletrônicos internos á estrutura, Junho

2015.

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