Sistema de Proteção contra Descarga Atmosférica (SPDA) · PDF fileSPDA:...

of 22/22
Sistema de Proteção contra Descarga Atmosférica (SPDA) Este tutorial apresenta os conceitos básicos de sistema de proteção contra descarga atmosférica. José Alvaro Reis Engenheiro Eletricista. Categoria: Infraestrutura para Telecomunicações Nível: Introdutório Enfoque: Técnico Duração: 20 minutos Publicado em: 28/02/2005 1
  • date post

    03-Feb-2018
  • Category

    Documents

  • view

    213
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Sistema de Proteção contra Descarga Atmosférica (SPDA) · PDF fileSPDA:...

  • Sistema de Proteo contra Descarga Atmosfrica (SPDA) Este tutorial apresenta os conceitos bsicos de sistema de proteo contra descarga atmosfrica. Jos Alvaro Reis Engenheiro Eletricista.

    Categoria: Infraestrutura para Telecomunicaes

    Nvel: Introdutrio Enfoque: Tcnico

    Durao: 20 minutos Publicado em: 28/02/2005

    1

  • SPDA: Introduo 1.0 Introduo Raios so fenmenos atmosfricos caracterizados pela formao de correntes eltricas com milhes de voltsde potencial e que atingem a superfcie causando prejuzos materiais e mesmo mortes. Normalmente, atemporada de temporais tem inicio em Setembro e vai at Maro. Foi muito longo o caminho para se descobrir a natureza eltrica das descargas atmosfricas e para se chegara regras aceitveis de proteo para propriedades, aparelhos e principalmente pessoas. At hoje no se tem 100% de proteo, desde que Franklin props pela primeira vez o mtodo de proteocontra raios de um edifcio at os tempos de hoje a proteo mxima que se consegue 98% de eficincia. Veremos neste tutorial os mtodos de Franklin, Faraday e eletromagntico e seus componentes, pois so osnicos com base cientifica comprovada, alm de ver detalhes especficos de algumas aplicaes comuns emnosso dia a dia. Vamos ver algo sobre a corrente eltrica e seu efeito sobre o ser Humano. 1.1 Corrente Eltrica O choque eltrico provocado pelo contato entre um condutor vivo e a massa de um elemento condutor(metlico), a corrente de fuga normal, ou ainda pela deficincia ou falta de isolamento em um condutor ouequipamento. Uma pessoa que neles venha tocar recebe uma descarga de corrente, em virtude da diferena de potencialentre a fase energizada e a terra. A corrente passa pelo corpo humano em direo terra, e seu efeito ser tanto maior quanto forem ocontato de superfice do ser humano com a pea energizada e com a terra. Um choque eltrico pode produzir na vitima o que se chama Morte Aparente, isto a perda dos sentidos anoxia(falta de oxignio no crebro), asfixia(ausncia de respirao), anoxemia(ausncia de oxignio nosangue conseqncia da anoxia), parada cardaca devido a falta de fibrilao ventricular, queimadurassuperficiais nas reas de contato, queimaduras profundas dependendo da intensidade e durao, atingirrgos vitais e provocar sua destruio ( comum em choques entre as duas mo, uma no vivo e outra naterra. A corrente que passa pelo corpo humano pode ser calculada por: I=U/(Rc1+Rc2+Rcorpo) Rc1 = Resistncia de contato com o condutor vivo Rc2 = Resistncia de contato com a terra

    2

  • Abaixo segue uma tabela com os valores de resistncia e corrente para diversas situaes comuns para100V/60hz.

    SituaoResistncia total

    ohmsCorrente no corpo para100V(miliamperes)

    A corrente entra pela ponta do dedo de uma mo e saipela ponta do dedo da outra mo (dedos secos)

    15700 6

    A corrente entra pela palma da mo de uma das mos esai pela palma da outra mo (Secas)

    900 111

    A corrente entra pela ponta do dedo e sai pelos pscalados

    18500 5

    A corrente entra pela ponta do dedo e sai pelos pscalados ou descalos molhados

    15500 6

    A corrente entra pela mo atravez de uma ferramenta esai pelos ps calados e molhados

    600 116

    A corrente entra pela mo molhada e sai por todo ocorpo mergulhado em uma banheira

    500 200

    3

  • Relao entre intensidade corrente (AC) x conseqncia

    Intensidadeda corrente

    Perturbaesdurante choque

    Estado aps ochoque

    SalvamentoResultado finalmais provvel

    1miliampre

    nenhum normal - normal

    1 a 9miliAmp.

    Sensao cada vez maisdesagradvel, medida que acorrente aumenta ocorrecontraes musculares.

    normal Desnecessrio normal

    9 a 20miliamp.

    Sensao dolorosa,contraes violentas,Asfixia, Anoxia, Anoxemia,perturbaes circulatrias.

    Morte aparenteRespiraoArtificial

    Restabelecimento

    20 a 100miliamp.

    Sensao insuportvel,todos os sintomas anterioresem maior intensidade,fibrilao ventricular.

    Morte aparenteRespiraoArtificial

    Restabelecimentoou morte em poucosminutos

    Acima de100

    miliamp.

    Asfixia imediata,fibrilao ventricular,Alterao muscular,queimaduras

    Morte Aparenteou morteimediata

    Muito difcil Morte

    VriosAmperes

    Asfixia imediata,parada cardaca,queimaduras graves

    Morte Aparenteou morteimediata

    Praticamenteimpossivel

    Morte

    4

  • SPDA: Raios e Trovoadas 2.0 Proteo Pessoal Os raios podem causar a morte de pessoas e animais por vrios efeitos durante a descarga entre nuvem eterra. Quando o lder ascendente, saindo de um solo plano, se encontra com o lder descendente, forma-se adescarga de retorno, que de grande intensidade, produzindo:

    Elevao da temperatura no centro do raio e como conseqncia, uma violenta expanso do ar, com orudo de um estrondo, que o trovo.Fortes campos eletromagnticos, em torno do ponto central do raio que se propagam a centenas demetros.Linhas radiais de corrente no solo, com origem no ponto de impacto do raio.Ao longo das linhas de corrente,existiro quedas de tenso, variveis com a resistncia do solo,formando em direo radial concntrico linhas de corrente e em direo de curvas concntricas linhasequipotenciais vide fig.1Incndio de arvores se o raio for de baixa intensidade e longa durao ou romper-se se for de altaintensidade e baixa durao.

    Figura 1: Linhas de corrente e equipotenciais

    3.0 Efeitos sobre os seres vivos So os efeitos que o raio provoca sobre os seres vivos, quando atinge direta ou indiretamente um ser vivo,podem ocorrer pela exposio ao campo eletromagntico e suas correntes de circulao no corpo dos seresvivos. 3.1 Parada cardaca Provocada pela passagem de corrente no troco do ser vivo, que causa fibrilao ventricular com paradacardaca. 3.2 Tenso de passo a tenso entre os ps do ser vivo, ou seja, um passo do mesmo (com os ps separados), com isto ele ficaracom os ps em linhas equipotenciais diferentes provocando passagem de corrente pelo seu tronco, num servivo bispede isto raramente provoca a morte, pois a parcela de corrente pequena (linhas equipotenciais

    5

  • prximas), j nos quadrpedes geralmente fatal (linhas equipotenciais distantes) maior diferena depotencial, logo maior corrente passando pelo tronco do ser vivo. 3.3 Tenso de toque a tenso provocada pelo toque do ser vivo no condutor durante uma descarga eletromagntica egeralmente provocada pela alta impedncia do condutor, provocando passagem de corrente pelo ser vivoque possui uma impedncia menor que o condutor. 3.4 Descarga Lateral provocado pela descarga do condutor ao ser vivo prximo pelo rompimento da resistncia do ar provocadapela alta tenso na hora da descarga atmosfrica, geralmente quando as pessoas esto em baixo do ponto dedescarga (Arvores ou sofrem efeitos dos campos magnticos no lao entre eles e a rvore). 3.5 Descarga direta o caso onde uma pessoa andando em campo aberto recebe diretamente o raio, neste caso ocorrequeimaduras e passagem de corrente pelo corao e crebro geralmente levando o ser vivo a morte. Ossobreviventes geralmente so seres que receberam a descarga de um brao menor do raio ou ramo domesmo, com baixa intensidade. 4.0 Regras prticas de proteo

    Se estiver em campo aberto, procurar um abrigo fechado.Se no houver abrigo, abaixar-se com os ps juntos e mos sobre os joelhos e aguardar passar atempestade de trovoada (aproveite para rezar).Nunca ficar na praia durante uma tempestade de trovoada.No permanecer na gua durante a tempestade, pois pde ocorrer diferena de potencial e provocarocorrncia de corrente no tronco (parada cardaca).No sair a janela para apreciar as tempestades, pois os campos magnticos podero mata-lo.Afastar-se de peas metlicas expostas ao tempo.Proteger os equipamentos eltricos, se no houver proteo desliga-los da rede de energia.Para Equipamentos de dados e telefonia, desligar inclusive as redes de Internet e Telefonia.Aos primeiros sinais de um temporal, planeje o que fazer no caso de ocorrncia das descargas eltricasnas proximidades.Voc pode estimar a distncia de incidncia dos raios usando o mtodo chamado "flash-to-bang" ou"relmpago-trovo". Contando os segundos entre o "claro" do raio e o trovo que voc ouve emultiplicando por 300 tem-se a distncia em metros do local onde ocorreu a descarga. Assim, se vocver o claro e contar at oito, por exemplo, significa que o raio "caiu" a 2.400 metros do local ondevoc se encontra. Para contar os segundos voc pode usar a seqncia...Mil e um, mil e dois, mil e trsetc...A possibilidade de voc ser atingido por um raio em um temporal inicia-se meia hora antes e continuaat cerca de meia hora aps sua atividade mxima. Mantenha-se protegido nesse tempo.O raio nunca avisa aonde vai "cair". A melhor proteo se prevenir com antecedncia. Se voc vir oprimeiro claro, contar cerca de 30 segundos e depois ver outro claro e contar menos que 30segundos, j hora de se prevenir, procurando abrigo nas proximidades. Isso porque, normalmente,um raio pode "escapar" do centro de atividade da nuvem e atingir reas a longas distncias.Durante os temporais evite aglomerao de pessoas mantendo pelo menos uma distncia de 5 metros

    6

  • uma da outra.Se voc estiver em locais abertos como campo de futebol, piscina etc, aos primeiros sinais de umtemporal abandone imediatamente o local, procurando abrigo em prdios.Nunca seja o ponto mais alto da redondeza. O raio procura sempre os pontos que se sobressaem dasuperfcie como atrativo descarga. Caso voc esteja em um local descampado, abaixe-se com osjoelhos dobrados e as mos na nuca procurando tampar os ouvidos.Nunca procure abrigo sob rvores isoladas ou prdios rsticos como aqueles de proteo para animais,existentes em pastagens.Externamente, nunca fique perto de cercas metlicas, rio