O Aterramento é um dos subsistemas do PDA mais polêmicos e que gera bastante discussão entre Engenheiros e Projetistas, já que cada projeto possui uma especificação que depende muito da localização, concentração de pessoas e do tipo da estrutura. A utilização deste subsistema pode ser necessária para o SPDA, subestações, linhas de transmissão e distribuição, segurança pessoal, drenagem de estática e outras.
Sua principal função no sistema de proteção é canalizar as cargas elétricas recebidas na edificação e dissipá-las no solo. A descarga atmosférica acarreta um impulso de corrente da ordem de dezenas a centenas de kA (KiloAmpères), por milionésimos de segundos, podendo causar sérios danos caso não seja conduzida de forma segura para o solo, além das tensões de passo e toque. Para um bom dimensionamento da malha de aterramento (classes I e II), é imprescindível a execução prévia de uma prospecção da resistividade de solo por meio de aparelhos tipo Terrômetros. Esta prospecção – para as classes I e II – tem como objetivo estratificar o solo em camadas e permitir o correto dimensionamento do eletrodo de aterramento.
Para que o aterramento cumpra a sua função com propriedade, precisa ser corretamente dimensionado para que não ocorra prejuízos irreversíveis em função das descargas diretas ou indiretas recebidas na edificação. É por considerar muitos fatores em seu dimensionamento que diversos cuidados devem ser tomados para atingir o objetivo do projeto com eficiência e segurança. De um modo geral, em relação ao projeto, execução e fiscalização destacamos algumas orientações a seguir:
- Projeto – Precisa ser realizado por com uma empresa idônea, especializada e que possui o devido conhecimento da norma da ABNT NBR 5419/2015 para projetar a melhor solução de proteção e aterramento em função da disponibilidade física e dos recursos disponíveis, otimizando assim os custos de implantação.
- Execução – Deve ser realizada por empresa especializada, utilizando sempre os materiais indicados no projeto em conformidade com as normas, extinguindo de suas instalações cabos comerciais, hastes de baixa camada, conexões mal feitas e etc.
- Fiscalização – Esta é a parte em que será possível avaliar a compatibilidade do projeto com a instalação, garantir que os materiais usados são normalizados e se estão de acordo com a especificação do projeto, garantindo assim o sucesso da instalação.
O setor de Engenharia da Termotécnica Para-raios oferece todos estes serviços.
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Tipos de Aterramento
No sistema estrutural, o aterramento pode ser formado por sapatas, colunas, baldrames, estruturas de aço contidas nas fundações e ainda, pode ser considerado no projeto, a utilização de Re-bars e Aterrinserts® como métodos de acesso ao concreto armado da edificação, possibilitando ensaios de continuidade elétrica, aterramento de massas metálicas e interligação com os barramentos de equipotencialização.
Na impossibilidade do aproveitamento das armaduras das fundações, o arranjo consiste em utilizar o condutor em anel, externo a estrutura a ser protegida, em contato com o solo por pelo menos 80% do seu comprimento total, ou elemento condutor interligando as armaduras descontínuas das fundações (sapatas). Embora 20% do eletrodo convencional possa não estar em contato direto com o solo, a continuidade elétrica do anel deve ser garantida ao longo de todo o seu comprimento.
Componentes
Nos casos de aterramento externo, é recomendado a haste de alta camada, com 254µ de cobertura de cobre, sobre uma barra redonda de aço (NBR 13571), as quais deverão ser cravadas ao solo propiciando o aumento do comprimento do eletrodo de aterramento e reduzindo riscos pessoais. Estes eletrodos de aterramento, tipo haste, podem ser introduzidos na posição vertical ou inclinado.
Um adendo importante, é que a utilização de hastes de alta camada (254µ) prolongam a vida útil do SPDA. O mesmo não acontece com a haste de baixa camada onde a cobertura de cobre não atende à medida dos 254µ. Para saber se a Haste é alta camada, basta observar se a mesma possui a gravação 254µ NBR 13571 em baixo relevo.
Além das hastes de alta camada, também são utilizadas nesse processo, os cabos de cobre nu de no mínimo 50mm². Este tipo de cabo por exemplo deve possuir 7 fios com 3,00mm de diâmetro cada fio, além das soldas exotérmicas que possuem variados modelos de conexão, e quando bem executados, possibilitam a perfeita ligação dos eletrodos de aterramento.
Todos os componentes do SPDA devem suportar os efeitos eletromagnéticos da corrente de descarga atmosférica e esforços acidentais previsíveis sem serem danificados. Devem ser fabricados com os materiais listados na tabela 5 da NBR 5419/2015 ou com outros tipos de materiais com características de comportamento mecânico, elétrico e químico (relacionado à corrosão) equivalente. A NBR 5419/2015 parte 3, tabela 5, apresenta de forma detalhada os materiais para SPDA e condições de utilização, e na tabela 7 da mesma parte, as dimensões mínimas de eletrodo de aterramento.
Instalação dos eletrodos de aterramento
O eletrodo de aterramento em anel deve ser enterrado na profundidade de no mínimo (0,5m) e ficar posicionado à distância preferencialmente de 1m afastada das paredes externas da estrutura de maneira a permitir sua inspeção durante a construção. A profundidade de enterramento e o tipo de eletrodo de aterramento devem ser constituídos de forma a minimizar os efeitos da corrosão, e os efeitos causados pelo ressecamento do solo e assim, estabilizar a qualidade e a efetividade do conjunto.
Em relação a execução das soldas exotérmicas, o ponto de atenção principal é com relação ao vazamento do material que pode provocar perdas do componente, aumentando o risco de acidentes. Esse tipo de problema pode ocorrer com mais frequência quando é utilizado cabos e/ou as hastes não normalizados, aumentando assim, a chance do material vazar pela folga provocada pelos elementos fora de norma.
Com todos estes esclarecimentos, é importante mencionar que todo e qualquer serviço contratado, seja de instalação, projeto ou vistoria precisa ser realizado por profissionais com alto grau de entendimento das recomendações das normas, para que sejam evitados retrabalhos e reembolsos. A Termotécnica Para-raios oferece aos seus clientes um suporte gratuito, além de um catálogo completo de materiais em conformidade com a norma da ABNT NBR5419/2015.
Boa tarde.
Tenho uma dúvida:
Em caso de não poder se abrir o solo para execução de uma malha de aterramento perimetral com cabo de cobre nu 50,0mm² (nem por dentro e nem por fora do prédio), é possível fazer uma malha em anel ou mesmo “aramada” com cabo de cobre ou aço galvanizado à fogo, em apenas um dos lados do prédio? e nesse caso, restringir o número de descidas a se conectar nesta malha?
Ou ainda, criar uma malha perimetral com cabo de aço galvanizado, externa ao solo (não enterrado), conectando as hastes de aterramento envolta do prédio.
Prédio com produtos químicos.
Muito obrigado.
Olá, Gustavo!
A malha sempre deve formar um anel fechado no entorno da edificação, interconectando as descidas no nível solo. Em casos de inviabilidade de execução, a primeira recomendação que sugerimos é verificar o tipo de fundação existente e se é possível utilizar como aterramento natural, validando com ensaios de continuidade elétrica em conjunto à análise do projeto de fundação. Em relação aos condutores a serem utilizados, quando o aterramento é não natural, pode ser utilizado o Tel 5750 Cabo de Cobre nu 50mm² – 7 fios x Ø 3,00mm, ou o Tel 5776 Cordoalha em aço galvanizado Ø 7/16” – 74mm², bem como outros condutores em conformidade com a tabela 7 da NBR 5419-3:2015. Para maiores esclarecimentos, se preferir, pode entrar em contato conosco por telefone. Nosso contato é: (31) 3308-7000, digite a opção de suporte técnico.
Boa tarde.
Se possível informar qual a distancia mínima entre as descidas do para raio e a estrutura metálica dos guarda-corpo metálicos das sacadas de um edifício residencial. Segundo a NBR 5419/2015. Agradeço atenção .
Antonio Maia
Olá, Antônio Maia!
Até a versão anterior da NBR 5419, essa distância realmente era padronizada. Atualmente a distância entre condutores não naturais do SPDA (captação ou descida) e outras partes da instalação, devem ser obtidas através do cálculo da distância de segurança, conforme item 6.3 da NBR 5419-3:2015. Essa análise deve ser contemplada pelo projeto de SPDA.
No nosso canal do YouTube temos um conteúdo sobre isso no link:
https://www.youtube.com/watch?v=k2A1NE5FIvw
No curso de SPDA também abordamos sobre esse assunto, dentre outros. Caso tenha interesse em obter mais informações sobre o curso, acesse o link:
https://tel.com.br/cursos-ao-vivo/
Observação: vale lembrar que, se o guarda-corpo estiver sujeito a descargas atmosféricas diretas, a análise é outra, sob o ponto de vista do subsistema de captação, avaliar se as partes metálicas podem incorporar o SPDA ou se devem ser incluídas no volume de proteção dos captores, por exemplo.
Bom dia, preciso fazer um cálculo de gerenciamento de risco SPDA. Poderia me ajudar em uma maneira prática?
Olá, Marco Aurélio! Bom dia! Sim, podemos lhe ajudar. Favor entrar em contato conosco no telefone (31) 3308-7000 (ramal 7074), que iremos esclarecer suas dúvidas.
Bom dia existe um cálculo de malha de aterramento pra dimensionamento de cabo e haste através da corrente do raio?
Olá, Ediberto!
Sim, aplicável apenas para aterramentos não naturais.
Além do anel de aterramento, é preciso validar o comprimento mínimo de eletrodos enterrados, para verificar a necessidade de adicionar eletrodos horizontais (cabos) ou verticais (hastes), para cada condutor de descida.
As informações sobre esse cálculo estão no item 5.4.2 da NBR 5419-3:2015.
Se eu tenho 10 descidas eu teria que ter 10 hastes? Procede essa minha dúvida?
Olá!
É uma boa prática incluir uma haste de aterramento para cada descida, mas o que sempre é necessário é o uso do anel de aterramento, sendo a necessidade do uso de hastes para cada condutor de descida, em qual quantidade e comprimento, a ser definida conforme cálculo que consta no item 5.4.2 da NBR 5419-3:2015.
No campo de download, disponível em nosso site, temos uma apostila para projetistas, que pode auxiliá-lo nessa análise. Além disso, está previsto um curso em breve, onde abordaremos esse assunto, dentre outros da NBR 5419. Você pode ver informações sobre o curso no nosso site também. https://tel.com.br/cursos-ao-vivo/
Boa tarde!
Estamos implantando o SPDA em uma escola de 2 pavimentos.
Recebemos um projeto onde consta o aterramento de todas as janelas metálicas da edificação. Realmente é obrigatório?
Boa tarde, Nelson!
Suponho que esteja se referindo à equipotencialização das janelas com as descidas.
Caso as descidas do SPDA sejam não naturais, segue-se a recomendação do item 5.3.4 da NBR 5419-3: “Os condutores de descida devem ser posicionados de forma que a distância de segurança de acordo com 6.3 seja observada entre eles e quaisquer portas e janelas”. E, partindo do princípio que as descidas estarão localizadas em distância superior à distância de segurança das janelas, não será necessário realizar a equipotencialização.
Caso as descidas sejam naturais, aplica-se a prescrição do item 6.3.1: “Não é exigida distância de segurança em estruturas metálicas ou de concreto com armadura interligada e eletricamente contínua”. Ou seja, neste caso também não é necessário equipotencializar a janela com a descida.
Portanto, as janelas só deveriam ser equipotencializadas com as descidas quando as descidas forem condutores não naturais e não atendam a distância de segurança. Entretanto, esta situação não é recomendada pelo próprio item 5.3.4 citado anteriormente.