Como as blindagens e roteamentos de cabos melhoram a proteção contra descargas atmosféricas?

TRANSCRIÇÃO PARA DEFICIENTES AUDITIVOS

Seja muito bem-vindo ao nosso TELCast! Eu sou Nikolas Lemos e hoje falaremos como as blindagens e roteamentos de cabos melhoram a proteção dos equipamentos elétricos e eletrônicos.

Quando ocorre uma descarga atmosférica nuvem-solo podemos, com frequência, observar alterações elétricas nos componentes metálicos de uma edificação, bem como em sua infraestrutura.

A primeira consequência ocorre quando a corrente do raio é injetada, diretamente, na estrutura e é conduzida para a terra pelos condutores do SPDA ou demais elementos metálicos naturais conectados a ela. Essa corrente provoca elevações de potencial que, caso não sejam devidamente tratadas, são capazes de causar choque elétrico e até mesmo explosão de condutores no quadro geral e de distribuição. Embora seus danos possam ser altos, esta possibilidade não é tão frequente.

A segunda consequência possível, é muito mais frequente, pois sua área de exposição é muito maior. Ela surge quando uma descarga atmosférica atinge o solo ou edificações vizinhas a até 2 km de distância da edificação. A partir deste ponto de impacto, é irradiado um campo eletromagnético de forte intensidade, capaz de gerar correntes induzidas em vários elementos metálicos, em especial, aqueles que formam geometricamente um laço ou loop em sua trajetória. Quanto mais próximo do ponto de impacto da descarga, maiores serão os valores da corrente induzida que os percorrerão.

Entretanto, como sua duração é muito menor do que a das correntes injetadas ou conduzidas, sua energia se limita, na maioria das vezes, a causar danos apenas a equipamentos elétricos e eletrônicos. Os prejuízos maiores ocorrem quando estes equipamentos controlam processos críticos, que não podem ser afetados ou paralisados.

Para resolver os problemas causados por essa indução, temos uma série de medidas de proteção contra surtos, chamadas MPS, que podem ser adotadas. Entre elas, a utilização de DPS Tipo II e III, é a mais recomendada. Entretanto, em algumas situações, podemos substituir esta medida aplicando os conceitos de equipotencialização e blindagens de dutos metálicos para os condutores ou realizando seu roteamento de forma inteligente. Isso acaba sendo muito útil, principalmente, em locais onde é necessário utilizar muitos DPS para proteção de equipamentos que necessitam de disponibilidade máxima.

Como os DPS do Tipo II e III possuem vida útil limitada, se a manutenção não tiver uma atuação eficaz, pode ocorrer de linhas ficarem desprotegidas, sob o risco de queima de equipamentos ou mal funcionamento.
Ao adicionar as blindagens e roteamentos de condutores nos cálculos do gerenciamento de risco do projeto, pode ser dispensável o uso dos DPS, especialmente, durante os cálculos do R4, que é o risco de perda de valores econômicos. É preciso, entretanto, que o projetista conheça um pouco mais sobre os tipos de blindagens existentes, que podem ser espacial, de linhas internas e externas e os roteamentos.

A blindagem espacial é aquela que contempla uma ou mais zonas de proteção contra raios, com o intuito de proteger vários elementos de um mesmo local. Normalmente, é provida pelos componentes metálicos naturais interconectados da estrutura ou por grades metálicas instaladas com tal função durante a construção. Devido ao grande espaçamento normalmente existente entre seus elementos metálicos, as blindagens espaciais não são tão efetivas quanto às demais opções existentes.

Blindagens de linhas internas são aquelas focadas em condutores e equipamentos. Podem ser constituídas de condutores internamente blindados ou instalados dentro dos seguintes componentes metálicos: canaletas, eletrodutos ou gabinetes dos equipamentos. Este tipo de blindagem é um dos mais efetivos e seu uso é recomendado, especialmente, para equipamentos sensíveis.

O roteamento de linhas internas é uma prática aplicada aos condutores, em que estes deverão passar o mais próximo possível uns dos outros, quando for permitido, e de componentes metálicos naturais da estrutura que estejam devidamente equipotencializados. Essa ação reduz as áreas dos laços e, consequentemente, os surtos induzidos nas linhas. Por isto, esta prática deve ser adotada sempre que possível, já que possibilita benefícios tanto do ponto de vista da proteção contra induções eletromagnéticas, como também do ponto de vista organizacional.

Por fim, podemos ter também as blindagens de linhas externas, que seguem os mesmos conceitos das blindagens internas, porém são aplicadas aos condutores que adentram a edificação. Nestes casos, as normas das empresas fornecedoras dos serviços atrelados a estes condutores também deverão ser analisadas. Todas as seções mínimas dessas blindagens podem ser dimensionadas seguindo as recomendações do item 6.6 da parte 4 da NBR 5419.

Em resumo, as MPS não se referem apenas a utilização de DPS e, em algumas situações, existem alternativas para melhorar a proteção, torná-la mais duradoura e ainda reduzir os custos de projeto!