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.
Ola, gostaria de saber o risco que proporciona o cabo de descida externa, pois ele passa pelo meu terraço, a uma altura de 1 metro do solo atravessando toda a extensão da parede.
Desde já, muito obrigado.
Att, Gabriel
Agradecemos pela participação em nosso canal.
A norma técnica NBR 5419-3/2015 apresenta no item 6.3 como deve ser calculada uma distância de segurança entre a descida e algum condutor (cabo ou barra).
Bom dia srs, excelente conteúdo. De grande valia a leigos e técnicos.
Uma dúvida, recebi de uma empresa de manutenção de para-raios o seguinte relato:
” O sistema de aterramento esta composto com 16 das hastes com resistências padrão o sistema esta com 09 equipotencializadores preparados queimados necessitando de troca.
Além disso, será necessário a substituição da descida, pois a descida existente de um prédio de 11 pavimentos o cabo de cobre é de 16mm, o que não é permitido pela norma, no mínimo deveria ser de 35mm.”
Fazem sentido esses comentários?
Observando o para-raio não observei nenhum componente “queimado” vi alguns grampos de equalização um pouco enferrujados.
Antecipadamente agradeço,
Prezado Antonio Claudio, agradecemos pela sua participação.
O SPDA deve estar de acordo com o projeto baseado na norma técnica ABNT NBR 5419/2015. Sendo assim, o subsistema de aterramento deve ser representado em anel circulando a edificação a 1 m de distância e a 0,50 m de profundidade, ou seja, as hastes não são obrigatórias e sim complementares.
Em relação as descidas, quando se utilizar os cabos de cobre, esse deve apresentar seção mínima de # 35mm², conforme a tabela 6 da parte III da NBR 5419/2015. Para o caso de inspeção, essas devem acontecer para avaliar a condição dos componentes do SPDA, se esses estão em boas condições e são capazes de cumprir suas funções, se não apresentam corrosão e atendam à suas respectivas normas.
Bom dia!
Estou com uma dúvida. Tem um galão que já existe o anel externo, e estão pedindo para aterrar os equipamentos e máquinas que estão localizadas internamente. Neste caso interliga no anel externo ou tenho que fazer um anel interno?
Prezado Rubens, agradecemos a sua participação.
O processo de equipotencialização é fundamental para garantir a segurança contra centelhamentos perigosos (arcos elétricos). Sendo assim, a norma técnica ABNT NBR 5419/2015 destaca a importância de realizar esse processo de equalizar os potenciais das estruturas metálicas internas, interligando essas ao barramento de equipotencialização principal (BEP) ou barramento de equipotencialização local (BEL) ou diretamente ao anel de aterramento, de acordo com o posicionamento interno na edificação.
Com relação a proteção de equipamentos, deverá ter uma avaliação mais criteriosa em relação a equipotencialização.
Excelente publicação. Aproveito a oportunidade para tirar uma dúvida na NBR 5419 onde cita a obrigatoriedade do Sistema SPDA, existe um galpão construído a 5 anos e o mesmo não possui o sistema e o proprietário disse que não existe obrigatoriedade do Sistema, porém agora o mesmo alocou e a empresa que será instalada precisa do sistema. É obrigatório ou não?
Prezada Luciene,
A obrigatoriedade ou não de medidas de proteção contra descargas atmosféricas (PDA) como um sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA) e seu nível de proteção (classes I,II,III ou IV) são definidas pelo estudo da edificação através do Gerenciamento de Risco (GR), conforme a norma técnica ABNT NBR 5419-2/2015. Sendo assim, para cada situação é necessário realizar essa análise que considera dados de entrada como: dimensões da estrutura (altura, largura e comprimento), densidade de descargas atmosféricas médias da região, quantidade de pessoas que circulam e quantas horas por dia, características de linhas de entrada de energia e telecomunicações, entre outras informações.
boa tarde!
Qual a quantidade de caixa de inspeção e quais devem ter no projeto?
Prezado Henrique,
A norma técnica ABNT NBR 5419/2015 estabelece que devem ser instaladas caixas de inspeção no subsistema de aterramento quando existe conexões mecânicas entre cabo/haste. No subsistema de descidas, no ponto de desconexão (é uma exigência esse ponto), recomenda-se o uso de eletroduto e de caixas de inspeção nas derivações entre cabos.