Unid 06.1 SPDA Sistema de Protecao Contra Descargas Atmosfericas

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    29-Dec-2015

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  • 1Srgio Ferreira de Paula Silva

    SPDASPDA

    SSrgio Ferreira de Paula Silvargio Ferreira de Paula Silva

  • 2Srgio Ferreira de Paula Silva

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o A probabilidade de uma edificao ser atingida por um raio em um ano dada pelo produto da densidade de descargas atmosfricas para a terra pela rea de exposio equivalente da edificao.

    Freqncia mdia de queda de raios sobre uma determinada estrutura

    raios/ano NAN ged610=

    Onde:

    Aa : rea de exposio equivalente em [m2].Ng : densidade em [(raios/km2)/ano]

  • 3Srgio Ferreira de Paula Silva

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o Para obter a densidade de raios de uma regio, a partir do seu ndice cerunico, a NBR 5419 recomenda a seguinte equao:

    Densidade de Cargas para a Terra

    )/ano(raios/km TN 2dg 25,104,0 =

    Onde:

    Td : nmero de dias de trovoadas que ocorrem por ano em uma dada localidade,

    tambm conhecido como nvel/ndice cerunico.

  • 4Srgio Ferreira de Paula Silva

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o

    Mapa de Ocorrncias de Descargas Eltricas (Raios) na ltima hora (60 minutos) sem animao

  • 5Srgio Ferreira de Paula Silva

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o

    Uberlndia ndice cerunico igual a 100

    ndice Isocerunico NBR 5419

  • 6Srgio Ferreira de Paula Silva

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o

    rea de Exposio Equivalente

    2e m hbahbaA

    2)(2 +++= pi

    rea de exposio equivalente a rea do plano da estrutura prolongado em todas as direes, de modo a levar em considerao sua altura.

  • 7Srgio Ferreira de Paula Silva

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o

    Freqncia mdia anual admissvel de danos

    Riscos maiores que 10-3 (isto 1 em 1000) por ano so considerados inaceitveis

    Riscos menores que 10-5 (isto 1 em 100.000) por ano so, em geral, considerados aceitveis.

  • 8Srgio Ferreira de Paula Silva

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o

    Fatores de ponderao de Nd

    EDCBANN d =

    1,7Escolas, hospitais, creches e outras instituies, estruturas de mltiplas atividades

    1,3Locais de afluncia de pblico (igrejas, museus, exposies, shopping centers, estdios, etc.)

    1,2Edifcios de escritrios, hotis e apartamentos

    Fator de Ponderao A

    1Fbricas, oficinas e laboratrios0,7Casas comantena externa0,3Casas

    Fator ATipo de Ocupao

  • 9Srgio Ferreira de Paula Silva

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o

    Fatores de ponderao de Nd

    EDCBANN d =

    1,7Qualquer estrutura com teto de palha

    1,7Estrutura de madeira, alvenaria ou concreto simples, com cobertura metlica

    1,4Estrutura de alvenaria ou concreto simples, com qualquer cobertura, exceto metlica ou de palha

    Fator de Ponderao B

    1,0Estrutura de ao revestida, ou de concreto armado, com cobertura metlica0,4Estrutura de concreto armado, com cobertura no-metlica0,2Estrutura de ao revestida, com cobertura no-metlica

    Fator BTipo de Ocupao

  • 10Srgio Ferreira de Paula Silva

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o

    Fatores de ponderao de Nd

    EDCBANN d =

    1,7Escolas, hospitais, creches e outras instituies, locais de afluncia de pblico

    1,3Indstrias estratgicas, monumentos antigos e prdios histricos, museus, galerias de arte e outras estruturas com objetos de valor especial

    Fator de Ponderao C

    1,0Subestaes de energia eltrica, usinas de gs, centrais telefnicas, estaes de rdio

    0,8Estruturas industriais e agrcolas contendo objetos particularmente susceptveis a danos

    0,3Residncias comuns, edificios de escritrios, fbricas e oficinas que no contenham objetos de valor ou particularmente susceptveis a danos

    Fator CContedo da estrutura ou efeitos indiretos

  • 11Srgio Ferreira de Paula Silva

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o

    Fatores de ponderao de Nd

    EDCBANN d =Fator de Ponderao D

    2,0Estrutura completamente isolada, ou que ultrapassa, no mnimo, duas vezes a altura de estruturas ou rvores prximas

    1,0Estrutura localizada em rea contendo poucas estruturas ou rvores de altura similar

    0,4Estrutura localizada em uma grande rea contendo outras estruturas ou rvores da mesma altura ou mais altas

    Fator DLocalizao

  • 12Srgio Ferreira de Paula Silva

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o

    Fatores de ponderao de Nd

    EDCBANN d =

    1,7Montanhas acima de 900m

    Fator de Ponderao E

    1,3Montanhas entre 300 e 900m1,0Elevaes moderadas, colinas0,3Plancie

    Fator ETopografia da Regio

  • 13Srgio Ferreira de Paula Silva

    Se N 10-3 a estrutura requer SPDA

    Se 10-3 > N > 10-5 a convenincia de um SPDA deve ser decidida entre o projetista eo usurio

    Se N 10-5 a estrutura dispensa um SPDA

    Necessidade de ProteNecessidade de Proteo o

    Fatores de ponderao de Nd

    EDCBANN d =

  • 14Srgio Ferreira de Paula Silva

    Raios Raios

  • 15Srgio Ferreira de Paula Silva

    Raios Raios

  • 16Srgio Ferreira de Paula Silva

    Raios Raios

  • 17Srgio Ferreira de Paula Silva

    NNvel de Protevel de Proteo o

    Construes normalmente sem a presena de pessoas: Galpes com sucata ou contedo desprezvel.IV

    Construes de uso comum: edifcios residenciais, indstrias, casas residenciais, estabelecimentos agropecurios e fazendas com estrutura em madeira.

    III

    Construes protegidas sem riscos s construes adjacentes: edifcios comerciais, bancos, teatros, museus, locais arqueolgicos, hospitais, prises, casas de repouso, escolas, igrejas, reas esportivas.

    II

    Severo quanto perda de patrimnio com riscos s construes adjacentes: edificaes de explosivos, inflamveis, indstrias qumicas, nucleares, laboratrios bioqumicos, fbricas de munio e fogos de artifcio, estaes de telecomunicaes usinas eltricas, indstrias com risco de incndio, refinarias, etc.

    I

    DescrioNvel

  • 18Srgio Ferreira de Paula Silva

    MMtodo de Franklin (ngulo de Protetodo de Franklin (ngulo de Proteo)o)

    A rea de proteo o volume encoberto pelo cone.

    tgHRp =

    H

    Rp

  • 19Srgio Ferreira de Paula Silva

    MMtodo de Franklin (ngulo de Protetodo de Franklin (ngulo de Proteo)o)

    b

    bbb

    >60m

    25

    a

    a

    a

    46-60m

    3525

    a

    a

    31-45m

    45

    3525a

    21-30m

    ngulo de proteo em funo da altura do captor (h)

    55IV

    45III

    35II25I

    0-20mNvel

    a Aplicam-se somente os mtodos eltrogeomtrico e Faraday.b Aplica-se somente o mtodo da gaiola de Faraday.

    Quando h mais de um captor o ngulo entre eles pode ser acrescido de 10.

  • 20Srgio Ferreira de Paula Silva

    MMtodo de Franklin (ngulo de Protetodo de Franklin (ngulo de Proteo)o)Utilizao de condutor horizontal

  • 21Srgio Ferreira de Paula Silva

    MMtodo de Franklin (ngulo de Protetodo de Franklin (ngulo de Proteo)o)

  • 22Srgio Ferreira de Paula Silva

    MMtodo todo EletrogeomEletrogeomtricotrico (esferas rolantes)(esferas rolantes)

    a

    22 HHRa =60 mIV45 mIII

    30 mII20 mI

    Raio da EsferaNvel

  • 23Srgio Ferreira de Paula Silva

    MMtodo todo EletrogeomEletrogeomtricotrico (esferas rolantes)(esferas rolantes)

  • 24Srgio Ferreira de Paula Silva

    MMtodo todo FaradayFaraday (condutores em malha)(condutores em malha)

    40m20m20m10m

    Comprimento mximo

    20mIV10mIII10mII5mI

    Largura da MalhaNvel

  • 25Srgio Ferreira de Paula Silva

    MMtodo todo FaradayFaraday (condutores em malha)(condutores em malha)A malha pode ocupar 4 posies: Ficar suspensa a certa altura da cobertura, tipo varal;Ficar suspensa a 20cm da cobertura;Ficar depositada sobre a cobertura;Ficar embutida na prpria laje da cobertura.

  • 26Srgio Ferreira de Paula Silva

    MMtodo todo FaradayFaraday (condutores em malha)(condutores em malha)Para diminuir a possibilidade dos condutores da malha captora serem danificados nos pontos de impacto, algumas normas recomendam a colocao de pequenos captores verticais denominados terminais areos, com 30 a 50 cm de altura separados por uma distncia de 5 as 8 metros ao longo dos condutores da malha.

  • 27Srgio Ferreira de Paula Silva

    Regras BRegras Bsicassicas

    Qualquer que seja o mtodo escolhido para a proteo deve-se:

    Instalar um condutor na periferia do teto (anel);

    Instalar condutores nas periferias de todas as salincias das estruturas (casa de mquinas, chamins, etc);

    Instalar o sistema captor, quer completando a malha (Faraday) sobre o teto interligado com os anis das salincias, quer colocando hastes verticais de maneira que todo o teto esteja dentro do volume de proteo (Franklin ou eletromagntico);

  • 28Srgio Ferreira de Paula Silva

    ComparaComparaeses

    Qualquer que seja o mtodo escolhido para a proteo deve-se:

    O clculo pelo mtodo Eletrogeomtrico revela que um captor vertical tem uma eficincia maior do que o mtodo de Franklin prev, a tendncia o desaparecimento deste em funo daquele;

    O mtodo de Faraday, para uma mesma proteo que o Eletrogeomtrico, revela vantagens como melhor esttica e menor gerao de campos para o interior do edifcio;

  • 29Srgio Ferreira de Paula Silva

    Descidas Descidas Nmero de descidas e EspaamentoAs descidas devem estar distribudas ao longo do permetro do prdio, com um espaamento mximo definido pela tabela:

    25 mIV20 mIII15 mII10 mI

    Espaamento MximoNvel

    Recomendaes: Devem ser espaadas regularmente, de preferncia utilizando-se uma em cada canto;Para estruturas com altura maior que 20 metros, as descidas devem ser interligadas a condutores horizontais, formando anis;Pode ser instalada na superfcie, em suportes apropriados, embutidos ou espaados dependendo da constituio dos materiais da parede;Devem ser retilneas evitando curvas e laos;Devem ser protegidas por eletrodutos at a altura de 2,m acima do solo.

    Nmero Mnimo de Descidas = 2

  • 30Srgio Ferreira de Paula Silva

    Descidas Descidas

  • 31Srgio Ferreira de Paula Silva

    SeSeo Mo Mnima dos Condutores nima dos Condutores

  • 32Srgio Ferreira de Paula Silva

  • 33Srgio Ferreira de Paula Silva

    Iluminao de escadarias

    Com interruptores hotel e intermedirio

    Com minuteiraF

    N N

    F

    Minuteira

    N F

  • 34Srgio Ferreira de Paula Silva

    Foto-clulas

    N

    F

    Luz solar

    Comando de campainhaF

    N

    F

    N

    F

  • 35Srgio Ferreira de Paula Silva

    Minuteria com sensor de presena

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