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.
Prezados, bom dia, tenho um campo de futebol gramado e descoberto com alambrado em volta, foi instalado hastes de aterramento a cada 20 metros e não foi executado o anel aterrado interligando as hastes, é necessário executar o anel interligando as hastes? A estrutura do alambrado é metálica com tela metálica. Muito Obrigado e parabéns pelo site.
Prezado José Honorio,
A NBR 5419/2015 menciona que não existe a possibilidade de se realizar um projeto de SPDA para áreas abertas e essa situação trata-se disso. Porém, pelo alambrado do estádio ser metálico, o que se recomenda é instalar placas de alertas à pessoas, em relação aos riscos de descargas.
Em relação à equipotencialização, instalar um anel de aterramento e interligar as partes metálicas a esse, contribuiria para mitigar os efeitos do fenômeno atmosférico.
Então o SPDA seria instalado no poste com refletores (por exemplo 20metros de altura) em volta do campo?
Prezados boa tarde, estou fazendo o cálculo do sistema de SPDA de um galpão industrial , porém um dos lados do galpão existe uma barreira física que ocupa a metade do comprimento desta lateral (bacia de contenção de uns tanques de condensado) que vai me impossibilitar a escavação para a continuidade deste anel, neste caso eu posso circular o galpão e no ponto de obstrução passar o anel por dentro da instalação ou o anel neste caso deve ser todo ele feito por dentro do galpão? e no caso de e fazer por dentro deve ser respeitado os mesmos 1m de distância das paredes da instalação? obs esse galpão é todo ele feito em estrutura metálica. e preciso muito saber como contornar este problema.
Prezado Bruno Ferreira,
A instalação do anel de aterramento é de grande importância para garantir a eficiência de seu SPDA e para proteger as pessoas que estão dentro da estrutura contra as tensões de passo. Sendo assim, estão em não conformidade as edificações que não apresentarem o mesmo.
Em edificações que apresentam dificuldades para instalar o anel, usualmente são tomadas uma das seguintes medidas em conformidade com a norma:
a) Instalar a malha de aterramento no interior da edificação o mais próximo possível das paredes externas.
b) Utilizar 20% do comprimento total da malha desenterrado (aterramento aéreo), ou seja, é obrigatório que 80% esteja enterrado.
c) Instalar o SPDA estrutural, uma vez que este se torna mais eficiente e seguro devido a quantidade de condutores formados pelos pilares e vigas da estrutura. Com a utilização do SPDA estrutural a economia em termos de instalação e manutenção pode chegar até 60% em relação ao SPDA com elementos não estruturais (Neste caso é necessário realizar o teste de continuidade das ferragens, o qual verificará se elas estão aptas para tal fim).
Edificação existente construídas antes de 2005 com descidas em cobre nú 16mm podem ser mantidas de acordo com a nova norma?
Possuo uma edificação com 6m de altura e perímetro igual 35m no qual foi construída antes de 2005, sendo assim, as descidas do SPDA foram feitas com cabo 16mm. De acordo com a nova revisão, pode ser mantido essa mesma bitola de descida?
Prezado Bruno,
Como mencionado no Prefácio da NBR-5419-1/2015 todas as partes da nova norma cancelam e substituem as normas anteriores. Sendo assim, os cabos devem apresentar dimensões de acordo com a tabela 6 da NBR 5419-3/2015.
Não sei se entendi direito, mas me parece que o raio da área abrangida pelos eletrodos de aterramento, no caso do SPDA classes III e IV é de 5 metros, conforme a figura da NBR 5419:2015. Neste caso preciso prever eletrodos em áreas de raio 5 metros até abranger toda a área de piso da edificação? Caso afirmativo, posso considerar estacas tipo trilho em SPDA estrutural como um eletrodo que vai abranger este raio de 5 metros?
Prezado Mauricio,
O item citado 5.4.3 da NBR-5419-3/2015 se refere ao comprimento mínimo da malha de aterramento. O eletrodo cravado (haste) não é uma medida obrigatória e sim uma alternativa para complementar a malha, de forma que a mesma atinja o valor de comprimento mínimo exigido pela Figura 3 da NBR5419/parte 3.