Sumário
1. Introdução
A proteção industrial contra descargas atmosféricas é essencial para garantir a segurança de trabalhadores, equipamentos e edificações. O Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA), também conhecido popularmente como para-raios, juntamente com um eficiente sistema de aterramento, reduz significativamente os riscos de danos causados por raios e surtos elétricos.
O termo para-raios é frequentemente utilizado por pessoas sem conhecimento técnico para se referir ao SPDA, que é a nomenclatura correta do sistema de proteção.
Neste artigo, abordaremos detalhadamente os conceitos, normas e benefícios do SPDA, para-raios e aterramento industrial, com foco na elaboração do Laudo de SPDA e suas exigências normativas.
2. O que é SPDA?
O SPDA (Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas) é um conjunto de dispositivos e medidas projetados para captar, conduzir e dissipar de maneira segura as descargas atmosféricas, minimizando riscos para pessoas e equipamentos.
Componentes do SPDA
Um sistema de SPDA industrial é composto por três partes principais:
Subsistema de Captação: Responsável por interceptar a descarga atmosférica (ex: hastes captoras, cabos e malhas metálicas).
Subsistema de Descida: Direciona a corrente elétrica do raio para o solo de forma controlada.
Subsistema de Aterramento: Dissipa a energia da descarga no solo de forma segura.
3. Laudo de SPDA: O que é e por que realizar?
O Laudo de SPDA é um relatório técnico que atesta a eficiência do sistema de proteção contra descargas atmosféricas, baseado na norma ABNT NBR 5419:2015. Ele deve ser elaborado por um engenheiro capacitado e registrado no CREA, garantindo que o sistema atenda às exigências normativas.
Principais Motivos para Realizar o Laudo de SPDA:
Obrigatoriedade para empresas com carga instalada superior a 75kW, conforme a NR 10.
Exigência das seguradoras para cobertura de sinistros.
Requisito para obtenção do AVCB (Auto de Vistoria do Corpo de Bombeiros).
Evita responsabilizações civis e criminais em caso de acidentes com descargas atmosféricas.
Redução de riscos de incêndios, choques elétricos e queima de equipamentos.
Periodicidade do Laudo de SPDA:
Tipo de Estrutura | Frequência da Inspeção |
---|---|
Indústrias com risco de explosão ou atmosferas corrosivas | Anual |
Demais edificações industriais | A cada 3 anos |
Após uma descarga atmosférica direta na estrutura | Imediata |
Ampliação ou modificação do SPDA | Antes da liberação do novo sistema |
O que deve ser analisado no Laudo de SPDA?
✅ Estado de conservação dos componentes do SPDA.
✅ Medição da resistência do aterramento.
✅ Continuidade elétrica dos condutores.
✅ Verificação da conformidade com o projeto e a NBR 5419.
✅ Registro das inspeções e medições.
✅ Emissão da ART (Anotação de Responsabilidade Técnica) pelo engenheiro responsável.
4. Tipos de SPDA
Os sistemas de proteção contra descargas atmosféricas podem ser classificados em diferentes tipos, conforme suas características e aplicações.
1. SPDA Externo
O SPDA externo é responsável por captar as descargas atmosféricas antes que atinjam a estrutura da edificação. Ele pode ser implementado de três formas principais:
Gaiola de Faraday: Malha metálica que envolve toda a edificação, garantindo proteção total.
Mastros captadores (Franklin): Hastes metálicas que atraem e direcionam as descargas atmosféricas.
Método da Esfera Rolante: Aplicado em edificações altas, simulando a trajetória das descargas atmosféricas.
2. SPDA Interno
O SPDA interno protege os equipamentos elétricos contra surtos elétricos e transitórios gerados por descargas atmosféricas. Esse sistema inclui:
DPS (Dispositivo de Proteção contra Surtos): Protege equipamentos eletrônicos contra sobretensões.
Sistema de Equipotencialização: Equaliza potenciais elétricos para evitar diferenças de tensão.
Tabela Comparativa dos Tipos de SPDA
Tipo de SPDA | Características | Aplicação |
Gaiola de Faraday | Malha metálica cobrindo toda a estrutura | Indústrias de grande porte |
Franklin | Hastes pontiagudas direcionando os raios | Edifícios e indústrias médias |
Esfera Rolante | Simulação do caminho dos raios para proteção eficaz | Construções elevadas |
SPDA Interno | Proteção de equipamentos contra surtos elétricos | Ambientes com muitos equipamentos eletrônicos |
5. Como é Feita a Instalação do SPDA?
A instalação do SPDA industrial deve seguir normas técnicas rigorosas e ser executada por profissionais especializados. Os principais passos incluem:
Projeto detalhado considerando a altura, localização e estrutura da edificação.
Escolha do tipo de SPDA mais adequado para o ambiente.
Instalação dos subsistemas de captação, descida e aterramento.
Testes e medições para garantir a eficiência da proteção.
Emissão do Laudo de Conformidade, garantindo a segurança e normatização do sistema.
6. Relação entre a NBR 5419 e a NBR 5410 no Aterramento
O aterramento é um dos elementos fundamentais para a segurança elétrica e a proteção contra descargas atmosféricas. No Brasil, esse tema é abordado por duas normas principais:
- NBR 5419:2015 – Proteção contra Descargas Atmosféricas (PDA).
- NBR 5410:2004 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão.
Cada norma possui um foco específico, mas ambas devem trabalhar em conjunto para garantir uma instalação elétrica segura e funcional. A seguir, veremos as diferenças e a importância da interligação entre os dois sistemas de aterramento.
7. Diferenças entre a NBR 5419 e a NBR 5410 no Aterramento
Característica | NBR 5419 (SPDA) | NBR 5410 (Instalação Elétrica) |
---|---|---|
Objetivo | Dissipação segura da corrente do raio no solo. | Proteção contra choques elétricos, falhas elétricas e estabilidade do sistema. |
Elementos principais | Malhas de aterramento, hastes, interligações equipotenciais, condutores de descida. | Condutores PE, barramento de equipotencialização, dispositivos de proteção contra surtos (DPS). |
Resistência do aterramento | Deve ser o menor possível para garantir rápida dissipação da corrente da descarga atmosférica. | O suficiente para garantir a proteção contra choques elétricos e bom funcionamento dos dispositivos de proteção. |
Equipoten-cialização | Deve garantir que toda a estrutura tenha o mesmo potencial elétrico para evitar centelhamentos. | Deve interligar todas as partes metálicas expostas e a instalação elétrica para minimizar diferenças de potencial. |
Medições exigidas | Resistência do aterramento, continuidade elétrica dos condutores e inspeção visual das conexões. | Resistência do aterramento, continuidade elétrica e conformidade do sistema com DPS e neutro aterrados. |
8. Por que a Interligação entre os Sistemas de Aterramento é Essencial (NBR5419 e NBR5410)?
A NBR 5419 e a NBR 5410 exigem que os dois sistemas de aterramento estejam interligados, formando um sistema equipotencial. Essa interligação evita diferenças de potencial perigosas, reduz o risco de descargas elétricas e melhora o desempenho dos dispositivos de proteção.
💡 Se os aterramentos forem independentes, podem ocorrer:
🚨 Tensões perigosas entre partes metálicas próximas, causando choques elétricos.
🚨 Aumento do risco de centelhamento entre os sistemas.
🚨 Falha na proteção contra surtos elétricos.
Como deve ser feita a interligação?
✔ O aterramento do SPDA (NBR 5419) deve estar conectado ao aterramento da instalação elétrica (NBR 5410).
✔ Todos os elementos metálicos da estrutura devem ser aterrados ao barramento de equipotencialização principal (BEP).
✔ O sistema deve incluir Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) para minimizar sobretensões.
✔ Deve-se garantir que o aterramento seja contínuo e bem distribuído, sem descontinuidades.
9. Como Cada Norma Complementa a Outra?
📌 A NBR 5419 garante a proteção contra raios, enquanto a NBR 5410 assegura o funcionamento adequado da instalação elétrica. Veja como elas se complementam:
Situação | NBR 5419 (SPDA) | NBR 5410 (Aterramento Elétrico) |
---|---|---|
Raios atingem a edificação | O SPDA capta a descarga e conduz para o aterramento. | O aterramento elétrico evita que a corrente residual afete os equipamentos. |
Picos de tensão na rede elétrica | O SPDA pode não impedir totalmente os surtos elétricos. | Os DPS protegem os equipamentos conectados à rede elétrica. |
Diferença de potencial entre estruturas metálicas e equipamentos elétricos | O SPDA reduz a diferença de potencial ao aterrar a estrutura. | O aterramento elétrico complementa a proteção ao garantir equipotencialização. |
🔍 Conclusão:
- O SPDA (NBR 5419) não protege totalmente os equipamentos elétricos, apenas direciona a corrente do raio para o solo.
- O aterramento elétrico (NBR 5410) impede que os equipamentos sofram danos por surtos elétricos e falhas no sistema.
- Ambos devem ser dimensionados e interligados corretamente para garantir máxima proteção.
10. Exemplo Prático de Aplicação
Imagine uma indústria química que possui um SPDA externo (NBR 5419) para evitar descargas diretas nos prédios. No entanto, durante uma tempestade, um raio atinge a estrutura e uma parte da corrente se propaga pelos sistemas metálicos internos.
Se o aterramento não estiver corretamente interligado com a instalação elétrica (NBR 5410), pode haver uma diferença de potencial entre máquinas e estruturas metálicas, causando descargas internas e riscos de explosão.
Para evitar isso, o sistema precisa:
✅ Interligar o aterramento do SPDA ao aterramento elétrico.
✅ Equipotencializar todas as partes metálicas para evitar tensões perigosas.
✅ Utilizar DPS adequados para evitar surtos elétricos nos equipamentos.
11. Recomendações para Projetos de Aterramento seguindo as duas Normas
1️⃣ Planejamento Integrado: O projeto do SPDA deve ser elaborado junto com o sistema elétrico para garantir compatibilidade entre os aterramentos.
2️⃣ Baixa Resistência: O sistema deve ter uma resistência de aterramento o mais baixa possível, para dissipação rápida da corrente elétrica.
3️⃣ Malha de Aterramento Adequada: O aterramento deve ser contínuo, sem descontinuidades ou pontos de alta impedância.
4️⃣ Verificação Periódica: A inspeção deve ser realizada conforme as normas para garantir o funcionamento correto do sistema.
5️⃣ Proteção contra Surtos (DPS): Dispositivos devem ser instalados em quadros elétricos para proteção contra sobretensões.
12. Conclusão Final
A implementação de um SPDA industrial eficiente, aliado a um sistema de aterramento seguro, é fundamental para proteger infraestruturas industriais contra os riscos elétricos. O cumprimento das normas técnicas e a realização de manutenções periódicas garantem a segurança e a eficiência dos sistemas elétricos.
A interligação entre os aterramentos da NBR 5419 e NBR 5410 não é apenas uma recomendação, mas uma necessidade para garantir segurança elétrica e proteção contra raios.
Se os aterramentos forem independentes, há risco de tensões perigosas e falhas na proteção. Já um aterramento bem projetado garante segurança para pessoas, equipamentos e edificações.
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13. Por que escolher a Token Engenharia para seu SPDA?
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14. FAQ - Perguntas Frequentes sobre SPDA, Para-Raios e Aterramento
Qual a diferença entre o aterramento da NBR 5419 e o da NBR 5410?
A NBR 5419 trata do aterramento para proteção contra descargas atmosféricas (SPDA), garantindo a dissipação segura da corrente do raio no solo. Já a NBR 5410 trata do aterramento das instalações elétricas de baixa tensão, protegendo contra choques elétricos, falhas elétricas e garantindo o correto funcionamento dos dispositivos de proteção.
Os sistemas de aterramento da NBR 5419 e NBR 5410 devem ser interligados?
Sim! A interligação dos aterramentos é obrigatória para evitar diferenças de potencial entre os sistemas e garantir uma proteção eficiente contra surtos elétricos e descargas atmosféricas.
O que acontece se os aterramentos forem separados?
Se os aterramentos do SPDA (NBR 5419) e da instalação elétrica (NBR 5410) forem independentes, pode ocorrer:
- Diferença de potencial entre estruturas, aumentando o risco de choque elétrico.
- Aumento do risco de centelhamento interno, o que pode causar danos a equipamentos.
- Incompatibilidade com dispositivos de proteção, como Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS).
Como é feita a medição da resistência do aterramento?
A resistência do aterramento é medida com um Terrômetro Digital, que verifica se o sistema consegue dissipar a corrente elétrica com segurança. A medição deve ser feita regularmente, conforme a NBR 5419 e NBR 5410.
Existe um valor máximo permitido para a resistência do aterramento?
A NBR 5419 não estabelece um valor fixo para a resistência do aterramento do SPDA, mas recomenda que seja o menor possível. Já a NBR 5410 recomenda que a resistência seja compatível com a sensibilidade dos dispositivos de proteção, garantindo a atuação correta dos dispositivos diferenciais residuais (DR) e DPS.
Qual a periodicidade de inspeção do aterramento?
A inspeção e medição do aterramento devem ser feitas conforme o tipo de edificação:
- Anualmente para indústrias de alto risco (explosivos, químicas, hospitais).
- A cada 3 anos para edifícios e indústrias comuns.
- Após qualquer modificação no sistema elétrico ou SPDA.
Como garantir um aterramento eficiente seguindo as normas?
- Usar hastes de aterramento, malhas condutoras e interligações adequadas.
- Realizar medições periódicas da resistência do solo.
- Garantir a equipotencialização entre todos os sistemas aterrados.
- Utilizar Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) para minimizar sobretensões.
- Seguir as diretrizes da NBR 5419 para SPDA e da NBR 5410 para instalações elétricas.
O que é a equipotencialização e por que é importante?
A equipotencialização é o processo de interligar todas as partes metálicas condutoras da edificação ao sistema de aterramento. Isso evita diferenças de potencial e reduz o risco de choques elétricos e danos a equipamentos.
Como escolher o melhor tipo de aterramento para minha instalação?
A escolha do aterramento depende do tipo de instalação:
- SPDA (NBR 5419): Uso de hastes, malhas e anéis de aterramento ao redor da edificação.
- Instalação elétrica (NBR 5410): Aterramento TN, TT ou IT, dependendo do nível de segurança e continuidade exigidos.
O que fazer se a resistência do aterramento estiver alta?
Se a resistência do aterramento estiver acima do esperado, é possível:
✔ Aumentar a quantidade de hastes de aterramento.
✔ Utilizar malhas de aterramento para melhor dissipação da corrente.
✔ Melhorar a umidade do solo ao redor do sistema de aterramento.
✔ Garantir que todas as conexões estejam bem fixadas e sem corrosão.
Quais são os principais erros na instalação do aterramento?
Os erros mais comuns na instalação do aterramento incluem:
❌ Falta de interligação entre o SPDA e a instalação elétrica.
❌ Uso de hastes de aterramento insuficientes ou mal instaladas.
❌ Conexões mal feitas ou corroídas, aumentando a resistência do sistema.
❌ Falta de equipotencialização adequada entre elementos metálicos da edificação.
❌ Não realização de testes periódicos de resistência do aterramento.
O aterramento influencia na qualidade da energia elétrica?
Sim! Um aterramento bem feito melhora a estabilidade da rede elétrica, reduz ruídos eletromagnéticos e evita surtos de tensão que podem danificar equipamentos sensíveis.
O que acontece se não houver aterramento adequado?
A falta de aterramento adequado pode causar:
⚡ Choques elétricos em pessoas e animais.
⚡ Queima de equipamentos eletrônicos devido a surtos de tensão.
⚡ Risco elevado de incêndios causados por descargas elétricas descontroladas.
⚡ Danos estruturais em edificações atingidas por raios.
Qual a diferença entre aterramento funcional e aterramento de proteção?
- Aterramento funcional: Essencial para o funcionamento de sistemas elétricos e eletrônicos (exemplo: aterramento do neutro em sistemas TN).
- Aterramento de proteção: Destinado à segurança, evitando choques elétricos e surtos (exemplo: aterramento de carcaças de equipamentos).
Como o tipo de solo afeta a eficiência do aterramento?
A resistividade do solo influencia diretamente a eficiência do aterramento.
📌 Solos argilosos e úmidos – Baixa resistência, melhor dissipação da corrente elétrica.
📌 Solos arenosos e rochosos – Alta resistência, exigindo mais hastes ou malhas de aterramento.
O aterramento é obrigatório em todas as instalações elétricas?
Sim! A NBR 5410 exige aterramento em todas as instalações elétricas para garantir a segurança contra choques elétricos e surtos de tensão.
O aterramento pode causar interferências eletromagnéticas?
Se mal executado, o aterramento pode gerar correntes parasitas, interferindo em sistemas eletrônicos e de comunicação. Por isso, o aterramento deve ser bem planejado para evitar esses problemas.
Qual a importância do Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS) no aterramento?
O DPS atua em conjunto com o aterramento para desviar surtos elétricos para o solo, protegendo equipamentos contra sobretensões causadas por descargas atmosféricas ou variações na rede elétrica.
Como saber se meu prédio precisa de SPDA?
A necessidade do SPDA é determinada por uma análise de risco, conforme a NBR 5419, que leva em conta fatores como:
✔ Altura da edificação.
✔ Localização geográfica (frequência de tempestades elétricas).
✔ Tipo de construção e materiais utilizados.
✔ Natureza da atividade realizada no local.
Como é feita a medição do SPDA?
A medição do SPDA envolve testes como:
🔍 Medição da resistência do aterramento (com terrômetro digital).
🔍 Teste de continuidade elétrica entre os componentes do SPDA.
🔍 Inspeção visual das conexões e do estado dos condutores.
Qual a relação entre o SPDA e o sistema de aterramento?
O SPDA e o aterramento devem estar interligados para garantir uma dissipação segura da corrente elétrica e evitar diferenças de potencial perigosas. O aterramento do SPDA deve ser projetado conforme a NBR 5419, enquanto o aterramento elétrico segue a NBR 5410.