Nbr 5419

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ABNT AssociaoBrasileira deNormas Tcnicas

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FEV 2001 NBR 5419Proteo de estruturas contradescargas atmosfricas

Origem: Projeto NBR 5419:2000ABNT/CB-03 - Comit Brasileiro de EletricidadeCE-03:064.10 - Comisso de Estudo de Proteo contra DescargasAtmosfricasNBR 5419 - Protection of structures against lightning - ProcedureDescriptor: Lightning rodEsta Norma foi baseada nas IEC 61024-1:1990, IEC 61024-1-1:1991 - Guide Ae IEC 61024-1-2:1998 - Guide BEsta Norma substitui a NBR 5419:1993Vlida a partir de 30.03.2001

Palavra-chave: Pra-raio 32 pginas

SumrioPrefcio1 Objetivo2 Referncias normativas3 Definies4 Caractersticas gerais5 Caractersticas especficas6 InspeoANEXOSA Requisitos complementares para estruturas especiaisB Mtodo de seleo do nvel de proteoC Conceitos e aplicao do modelo eletrogeomtricoD Uso opcional de ferragem especfica em estruturas de concreto armadoE Ensaio de continuidade de armaduras

Prefcio

A ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas - o Frum Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras, cujocontedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalizao Setorial(ABNT/ONS), so elaboradas por Comisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delasfazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratrios e outros).

Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no mbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pblica entreos associados da ABNT e demais interessados.

Esta Norma possui os anexos A a E, de carter normativo.

1 Objetivo

1.1 Esta Norma fixa as condies exigveis ao projeto, instalao e manuteno de sistemas de proteo contra descargasatmosfricas (SPDA) de estruturas (definidas em 1.2), bem como de pessoas e instalaes no seu aspecto fsico dentro dovolume protegido.

1.2 Esta Norma aplica-se s estruturas comuns, utilizadas para fins comerciais, industriais, agrcolas, administrativos ouresidenciais, e s estruturas especiais previstas no anexo A.

Licena de uso exclusivo para CORPO DE BOMBEIROS SP - SSPCpia impressa pelo sistema CENWin em 06/08/2004

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1.3 Esta Norma no se aplica a:

a) sistemas ferrovirios;b) sistemas de gerao, transmisso e distribuio de energia eltrica externos s estruturas;c) sistemas de telecomunicao externos s estruturas;d) veculos, aeronaves, navios e plataformas martimas.

1.4 Esta Norma no contempla a proteo de equipamentos eltricos e eletrnicos contra interferncias eletromagnticascausadas pelas descargas atmosfricas.

1.5 A aplicao desta Norma no dispensa a observncia dos regulamentos de rgos pblicos aos quais a instalaodeva satisfazer.

2 Referncias normativas

As normas relacionadas a seguir contm disposies que, ao serem citadas neste texto, constituem prescries para estaNorma. As edies indicadas estavam em vigor no momento desta publicao. Como toda norma est sujeita a reviso,recomenda-se queles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a convenincia de se usarem as ediesmais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informao das normas em vigor em um dado momento.

NBR 5410:1997 - Instalaes eltricas de baixa tenso - Procedimento

NBR 6323:1990 - Produto de ao ou ferro fundido revestido de zinco por imerso a quente - Especificao

NBR 9518:1997 - Equipamentos eltricos para atmosferas explosivas - Requisitos gerais - Especificao

NBR13571:1996 - Hastes de aterramento em ao cobreado e acessrios - Especificao

3 Definies

Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes definies:

3.1 descarga atmosfrica: Descarga eltrica de origem atmosfrica entre uma nuvem e a terra ou entre nuvens,consistindo em um ou mais impulsos de vrios quiloampres.

3.2 raio: Um dos impulsos eltricos de uma descarga atmosfrica para a terra.

3.3 ponto de impacto: Ponto onde uma descarga atmosfrica atinge a terra, uma estrutura ou o sistema de proteocontra descargas atmosfricas.

NOTA - Uma descarga atmosfrica pode ter vrios pontos de impacto.

3.4 volume a proteger: Volume de uma estrutura ou de uma regio que requer proteo contra os efeitos das descargasatmosfricas conforme esta Norma.

3.5 sistema de proteo contra descargas atmosfricas (SPDA): Sistema completo destinado a proteger uma estruturacontra os efeitos das descargas atmosfricas. composto de um sistema externo e de um sistema interno de proteo.NOTA - Em casos particulares, o SPDA pode compreender unicamente um sistema externo ou interno.

3.6 sistema externo de proteo contra descargas atmosfricas: Sistema que consiste em subsistema de captores,subsistema de condutores de descida e subsistema de aterramento.

3.7 sistema interno de proteo contra descargas atmosfricas: Conjunto de dispositivos que reduzem os efeitoseltricos e magnticos da corrente de descarga atmosfrica dentro do volume a proteger.

3.8 ligao eqipotencial: Ligao entre o SPDA e as instalaes metlicas, destinada a reduzir as diferenas depotencial causadas pela corrente de descarga atmosfrica.

3.9 subsistema captor (ou simplesmente captor): Parte do SPDA externo destinada a interceptar as descargasatmosfricas.

3.10 subsistema de descida: Parte do SPDA externo destinada a conduzir a corrente de descarga atmosfrica desde osubsistema captor at o subsistema de aterramento. Este elemento pode tambm estar embutido na estrutura.

3.11 subsistema de aterramento: Parte do SPDA externo destinada a conduzir e a dispersar a corrente de descargaatmosfrica na terra. Este elemento pode tambm estar embutido na estrutura.

NOTA - Em solos de alta resistividade, as instalaes de aterramento podem interceptar correntes fluindo pelo solo, provenientes dedescargas atmosfricas ocorridas nas proximidades.

3.12 eletrodo de aterramento: Elemento ou conjunto de elementos do subsistema de aterramento que assegura o contatoeltrico com o solo e dispersa a corrente de descarga atmosfrica na terra.


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3.13 eletrodo de aterramento em anel: Eletrodo de aterramento formando um anel fechado em volta da estrutura.

3.14 eletrodo de aterramento de fundao: Eletrodo de aterramento embutido nas fundaes da estrutura.

3.15 resistncia de aterramento de um eletrodo: Relao entre a tenso medida entre o eletrodo e o terra remoto e acorrente injetada no eletrodo.3.16 tenso de eletrodo de aterramento: Diferena de potencial entre o eletrodo de aterramento considerado e o terra dereferncia.

3.17 terra de referncia (de um eletrodo de aterramento): Regio na terra, suficientemente afastada do eletrodoconsiderado, na qual a diferena de potencial entre dois pontos quaisquer, causada pela corrente nesse eletrodo, desprezvel.

3.18 componente natural de um SPDA: Componente da estrutura que desempenha uma funo de proteo contradescargas atmosfricas, mas no instalado especificamente para este fim.

NOTA - Exemplos de componentes naturais:

a) coberturas metlicas utilizadas como captores;

b) pilares metlicos ou armaduras de ao do concreto utilizadas como condutores de descida;

c) armaduras de ao das fundaes utilizadas como eletrodos de aterramento.3.19 instalaes metlicas: Elementos metlicos situados no volume a proteger, que podem constituir um trajeto dacorrente de descarga atmosfrica, tais como estruturas, tubulaes, escadas, trilhos de elevadores, dutos de ventilao ear-condicionado e armaduras de ao interligadas.

3.20 massa (de um equipamento ou instalao): Conjunto das partes metlicas no destinadas a conduzir corrente,eletricamente interligadas, e isoladas das partes vivas, tais como invlucros de equipamentos eltricos.

3.21 ligao eqipotencial (LEP ou TAP): Barra condutora onde se interligam ao SPDA as instalaes metlicas, asmassas e os sistemas eltricos de potncia e de sinal.

NOTA - LEP = ligao eqipotencial principal.

TAP = terminal de aterramento principal.

3.22 condutor de ligao eqipotencial: Condutor de proteo que assegura uma ligao eqipotencial.

3.23 armaduras de ao (interligadas): Armaduras de ao embutidas numa estrutura de concreto, que asseguramcontinuidade eltrica para as correntes de descarga atmosfrica.

3.24 centelhamento perigoso: Descarga eltrica inadmissvel, no interior ou na proximidade do volume a proteger,provocada pela corrente de descarga atmosfrica.

3.25 distncia de segurana: Distncia mnima entre dois elementos condutores no interior do volume a proteger, queimpede o centelhamento perigoso entre eles.

3.26 dispositivo de proteo contra surtos - DPS: Dispositivo que destinado a limitar sobretenses transitrias.

3.27 conexo de medio: Conexo instalada de modo a facilitar os ensaios e medies eltricas dos componentes deum SPDA.

3.28 SPDA externo isolado do volume a proteger: SPDA no qual os subsistemas de captores e os condutores dedescida so instalados suficientemente afastados do volume a proteger, de modo a reduzir a probabilidade decentelhamento perigoso.

3.29 SPDA externo no isolado do volume a proteger: SPDA no qual os subsistemas de captores e de descida soinstalados de modo que o trajeto da corrente de descarga atmosfrica pode estar em contato com o volume a proteger.3.30 estruturas comuns: Estruturas utilizadas para fins comerciais, industriais, agrcolas, administrativos ou residenciais.

3.31 nvel de proteo: Termo de classificao de um SPDA que denota sua eficincia. Este termo expressa aprobabilidade com a qual um SPDA protege um volume contra os efeitos das descargas atmosfricas.

3.32 estruturas especiais: Estruturas cujo tipo de ocupao implica riscos confinados, ou para os arredores, ou para omeio ambiente, conforme definido nesta Norma, ou para as quais o SPDA requer critrios de proteo especficos.

3.33 estruturas (especiais) com risco confinado: Estruturas cujos materiais de construo, contedo ou tipo deocupao tornam todo ou parte do volume da estrutura vulnervel aos efeitos perigosos de uma descarga atmosfrica,mas com os danos se restringindo ao volume prprio da estrutura.

3.34 estruturas (especiais) com risco para os arredores: Estruturas cujo contedo pode ser perigoso para os arredores,quando atingidas por uma descarga atmosfrica, tais como depsitos de explosivos ou de lquidos inflamveis.


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3.35 estruturas (especiais) com risco para o meio ambiente: Estruturas que podem causar emisses biolgicas,qumicas ou radioativas em conseqncia de uma descarga atmosfrica.

3.36 estruturas (especiais) diversas: Estruturas para as quais o SPDA requer critrios de proteo especficos.3.37 risco de danos: Expectativa de danos anuais mdios (de pessoas e bens), resultantes de descargas atmosfricassobre uma estrutura.

3.38 freqncia de descargas atmosfricas (Nd): Freqncia mdia anual previsvel de descargas atmosfricas sobreuma estrutura.

3.39 freqncia admissvel de danos (Nc): Freqncia mdia anual previsvel de danos, que pode ser tolerada por umaestrutura.

3.40 eficincia de intercepo (Ei): Relao entre a freqncia mdia anual de descargas atmosfricas interceptadaspelos captores e a freqncia (Nd) sobre a estrutura.3.41 eficincia de dimensionamento (Es): Relao entre a freqncia mdia anual de descargas atmosfricas in-terceptadas sem causar danos estrutura e a freqncia (Nd) sobre a estrutura.3.42 eficincia de um SPDA (E): Relao entre a freqncia mdia anual de descargas atmosfricas que no causamdanos, interceptadas ou no pelo SPDA, e a freqncia (Nd) sobre a estrutura.3.43 condutor de aterramento: Condutor que interliga um eletrodo de aterramento a um elemento condutor noenterrado, que pode ser uma descida de pra-raios, o LEP/TAP ou qualquer estrutura metlica.

3.44 ponto quente: Aquecimento em uma chapa no lado oposto ao ponto de impacto e susceptvel de causar inflamaode gases ou vapores em reas classificadas.

4 Caractersticas gerais

4.1 Deve ser lembrado que um SPDA no impede a ocorrncia das descargas atmosfricas.

4.2 Um SPDA projetado e instalado conforme esta Norma no pode assegurar a proteo absoluta de uma estrutura, depessoas e bens. Entretanto, a aplicao desta Norma reduz de forma significativa os riscos de danos devidos s descargasatmosfricas.

4.3 O nvel de proteo do SPDA deve ser determinado conforme a tabela B.6.

4.4 O tipo e o posicionamento do SPDA devem ser estudados cuidadosamente no estgio de projeto da edificao, parase tirar o mximo proveito dos elementos condutores da prpria estrutura. Isto facilita o projeto e a construo de umainstalao integrada, permite melhorar o aspecto esttico, aumentar a eficincia do SPDA e minimizar custos.

4.5 O acesso terra e a utilizao adequada das armaduras metlicas das fundaes como eletrodo de aterramentopodem no ser possveis aps o incio dos trabalhos de construo. A natureza e a resistividade do solo devem serconsideradas no estgio inicial do projeto. Este parmetro pode ser til para dimensionar o subsistema de aterramento,que pode influenciar certos detalhes do projeto civil das fundaes.4.6 Para evitar trabalhos desnecessrios, primordial que haja entendimentos regulares entre os projetistas do SPDA, osarquitetos e os construtores da estrutura.

4.7 O projeto, a instalao e os materiais utilizados em um SPDA devem atender plenamente a esta Norma. No soadmitidos quaisquer recursos artificiais destinados a aumentar o raio de proteo dos captores, tais como captores comformatos especiais, ou de metais de alta condutividade, ou ainda ionizantes, radioativos ou no. Os SPDA que tenham sidoinstalados com tais captores devem ser redimensionados e substitudos de modo a atender a esta Norma.

5 Condies especficas

5.1 Sistema externo de proteo contra descargas atmosfricas

5.1.1 Subsistema de captores

5.1.1.1 Generalidades

5.1.1.1.1 A probabilidade de penetrao de uma descarga atmosfrica no volume a proteger consideravelmente reduzidapela presena de um subsistema de captao corretamente projetado.5.1.1.1.2 Os captores podem ser constitudos por uma combinao qualquer dos seguintes elementos:

a) hastes;b) cabos esticados;c) condutores em malha;d) elementos naturais.


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5.1.1.2 Posicionamento

5.1.1.2.1 Para o correto posicionamento dos captores, devem ser observados os requisitos da tabela 1 e da figura 1.

Tabela 1 - Posicionamento de captores conforme o nvel de proteo

ngulo de proteo () - mtodo Franklin, em funo da alturado captor (h) (ver Nota 1) e do nvel de proteo

Nvel deproteo

hm

Rm

0 - 20 m 21 m - 30 m 31 m - 45 m 46 m - 60 m > 60 m

Largura domdulo da

malha(ver Nota 2)

m

I 20 25 1) 1) 1) 2) 5

II 30 35 25 1) 1) 2) 10

III 45 45 35 25 1) 2) 10

IV 60 55 45 35 25 2) 20

R = raio da esfera rolante1) Aplicam-se somente os mtodos eletrogeomtrico, malha ou da gaiola de Faraday.2) Aplica-se somente o mtodo da gaiola de Faraday.

NOTAS

1 Para escolha do nvel de proteo, a altura em relao ao solo e, para verificao da rea protegida, em relao aoplano horizontal a ser protegido.

2 O mdulo da malha dever constituir um anel fechado, com o comprimento no superior ao dobro da sua largura.

h - altura do captor a - largura da malha

- ngulo de proteo (mtodo Franklin) b - comprimento da malhaR - raio da esfera rolante b 2a

Figura 1 - Parmetros e volumes de proteo do SPDA5.1.1.2.2 No projeto dos captores, podem-se utilizar os seguintes mtodos, conforme o caso:

a) ngulo de proteo (mtodo Franklin); e/oub) esfera rolante ou fictcia (modelo eletrogeomtrico); e/ouc) condutores em malha ou gaiola (mtodo Faraday).

NOTA - Captores em malha consistem em uma rede de condutores dispostos no plano horizontal ou inclinado sobre o volume a proteger.Gaiolas de Faraday so formadas por uma rede de condutores envolvendo todos os lados do volume a proteger.

5.1.1.3 Construo

5.1.1.3.1 Para um SPDA isolado, a distncia entre o subsistema captor e instalaes metlicas do volume a proteger deveser maior que 2 m.


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5.1.1.3.2 Para um SPDA no isolado do volume a proteger, o subsistema captor pode ser instalado diretamente sobre oteto ou a uma pequena distncia, desde que a corrente de descarga no possa causar qualquer dano, o que pode ocorrerse o material for inflamvel.

5.1.1.3.3 No topo das estruturas, em especial naquelas com altura superior a 10 m, recomenda-se instalar um captor emforma de anel, disposto ao longo de todo permetro. Este captor no deve estar situado a mais de 0,5 m da borda dopermetro superior da edificao. Esta recomendao suplementar e no exclui a necessidade de outros captores,quando determinada pelo projeto.

5.1.1.4 Captores naturais

5.1.1.4.1 Quaisquer elementos condutores expostos, isto , que do ponto de vista fsico possam ser atingidos pelos raios,devem ser considerados como parte do SPDA.

NOTAS

1 Os elementos condutores expostos devem ser analisados para certificar se as suas caractersticas so compatveis com os critriosestabelecidos para elementos captores.

2 Elementos condutores expostos que no possam suportar o impacto direto do raio devem ser colocados dentro da zona de proteo decaptores especficos, integrados ao SPDA.

3 Exemplos de elementos metlicos nas condies acima so:

a) coberturas metlicas sobre o volume a proteger;

b) mastros ou outros elementos condutores salientes nas coberturas;

c) rufos e/ou calhas perifricas de recolhimento de guas pluviais;

d) estruturas metlicas de suporte de envidraados, para fachadas, acima de 20 m do solo ou de uma superfcie horizontalcircundante;

e) guarda-corpos, caixilhos, ou outros elementos condutores expostos, para fachadas, acima de 20 m da superfcie horizontalcircundante;

f) tubos e tanques metlicos construdos em material de espessura igual ou superior indicada na tabela 4.

5.1.1.4.2 As condies a que devem satisfazer os captores naturais so as seguintes:

a) a espessura do elemento metlico no deve ser inferior a 0,5 mm ou conforme indicado na tabela 4, quando fornecessrio prevenir contra perfuraes ou pontos quentes no volume a proteger;

b) a espessura do elemento metlico pode ser inferior a 2,5 mm, quando no for importante prevenir contra perfuraesou ignio de materiais combustveis no volume a proteger;

c) o elemento metlico no deve ser revestido de material isolante (no se considera isolante uma camada de pinturade proteo, ou 0,5 mm de asfalto, ou 1 mm de PVC);d) a continuidade eltrica entre as diversas partes deve ser executada de modo que assegure durabilidade;e) os elementos no-metlicos acima ou sobre o elemento metlico podem ser excludos do volume a proteger (emtelhas de fibrocimento, o impacto do raio ocorre habitualmente sobre os elementos metlicos de fixao).

5.1.2 Subsistema de condutores de descida


5.1.2.1.1 Estruturas metlicas de torres, postes e mastros, assim como as armaduras de ao interligadas de postes deconcreto, constituem descidas naturais at a base das mesmas, dispensando a necessidade de condutores de descidaparalelos ao longo da sua extenso.

5.1.2.1.2 Em construes de alvenaria, ou de qualquer tipo sem armadura metlica interligada, dever ser implantado umSPDA com descidas externas, que podem ser embutidas.

5.1.2.1.3 Para diminuir o risco de centelhamento perigoso, os condutores de descida devem ser dispostos de modo que:

a) a corrente percorra diversos condutores em paralelo;

b) o comprimento desses condutores seja o menor possvel.


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5.1.2.2 Posicionamento das descidas para os SPDA isolados

5.1.2.2.1 Conforme o tipo de subsistema captor, devero ser previstas as seguintes quantidades mnimas de condutoresde descida:

a) um ou mais mastros separados - um condutor de descida para cada mastro (no condutor);b) um ou mais condutores horizontais separados - um condutor de descida na extremidade de cada condutor hori-zontal;

c) rede de condutores - um condutor de descida para cada estrutura de suporte (no condutora).5.1.2.2.2 O espaamento entre os condutores de descida e as instalaes metlicas do volume a proteger deve ser noinferior a 2 m.

5.1.2.3 Posicionamento das descidas para os SPDA no isolados

5.1.2.3.1 Os condutores de descida devem ser distribudos ao longo do permetro do volume a proteger, de modo que seusespaamentos mdios no sejam superiores aos indicados na tabela 2. Se o nmero mnimo de condutores assimdeterminado for inferior a dois, devem ser instaladas duas descidas.

5.1.2.3.2 Os condutores de descida no naturais devem ser interligados por meio de condutores horizontais, formandoanis. O primeiro deve ser o anel de aterramento (ver 5.1.3.5.2) e na impossibilidade deste, um anel at no mximo 4 macima do nvel do solo e os outros a cada 20 m de altura. So aceitos como captores de descargas laterais os elementoscondutores expostos, naturais ou no (por exemplo: caixilhos de janelas), desde que se encontrem aterrados ou inter-ligados, com espaamento horizontal no superior a 6 m, mantendo-se o espaamento mximo vertical de 20 m.5.1.2.3.3 Os condutores de descida no naturais devem ser instalados a uma distncia mnima de 0,5 m de portas, janelase outras aberturas e fixados a cada metro de percurso.

NOTA - Condutores de descida em alumnio, mesmo com capa isolante, no devem ser instalados dentro de calhas ou tubos de guaspluviais, para evitar problemas de corroso.

5.1.2.3.4 A instalao dos condutores de descida deve levar em considerao o material da parede onde os mesmos serofixados:

a) se a parede for de material no inflamvel, os condutores de descida podem ser instalados na sua superfcie ouembutidos na mesma;

b) se a parede for de material inflamvel e a elevao de temperatura causada pela passagem da corrente de descargaatmosfrica no resultar em risco para este material, os condutores de descida podem ser instalados na sua superfcie;

c) se a parede for de material inflamvel e a elevao de temperatura dos condutores de descida resultar em risco paraeste material, a distncia entre os condutores e o volume a proteger deve ser de no mnimo 10 cm (os suportesmetlicos dos condutores de descida podem estar em contato com a parede).

5.1.2.4 Construo das descidas no naturais5.1.2.4.1 Condutores de descida devem ser retilneos e verticais, de modo a prover o trajeto mais curto e direto para aterra. Laos (conforme a figura 3) devem ser evitados. Onde isto no for possvel, a distncia medida entre dois pontos docondutor e o comprimento ( ! ) do condutor entre esses dois pontos, segundo a mesma figura, devem estar conforme 5.2.2.5.1.2.4.2 No so admitidas emendas nos cabos utilizados como condutores de descida, exceto na interligao entre ocondutor de descida e o condutor do aterramento, onde dever ser utilizado um conector de medio (conforme 5.1.2.6).So admitidas emendas nas descidas constitudas por perfis metlicos, desde que estas emendas encontrem-se conforme5.1.2.5.2. Para outros perfis, referir-se a 5.1.4.2.

5.1.2.4.3 Os cabos de descida devem ser protegidos contra danos mecnicos at, no mnimo, 2,5 m acima do nvel dosolo. A proteo deve ser por eletroduto rgido de PVC ou metlico sendo que, neste ltimo caso, o cabo de descida deveser conectado s extremidades superior e inferior do eletroduto.5.1.2.5 Condutores de descida naturais5.1.2.5.1 Os pilares metlicos da estrutura podem ser utilizados como condutores de descida naturais.

5.1.2.5.2 Os elementos da fachada (perfis e suportes metlicos) podero ser utilizados como condutores de descidasnaturais, desde que suas sees sejam no mnimo iguais s especificadas para os condutores de descida conforme ta-bela 3 e com a sua continuidade eltrica no sentido vertical no mnimo equivalente. Em alternativa admite-se um afas-tamento no superior a 1 mm entre as superfcies sobrepostas de condutores consecutivos, desde que com rea no in-ferior a 100 cm2.

5.1.2.5.3 As instalaes metlicas da estrutura podem ser consideradas condutores de descida naturais (inclusive quandorevestidas por material isolante), desde que suas sees sejam no mnimo iguais s especificadas para condutores dedescida na tabela 3 e com continuidade eltrica no sentido vertical no mnimo equivalente.

NOTA - Tubulaes metlicas (exceto gs) podem ser admitidas como condutores de descida, desde que seu trajeto satisfaa sprescries de 5.1.2.3.4 e que sua continuidade no possa ser afetada por modificaes posteriores ou por servios de manuteno.


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5.1.2.5.4 As armaduras de ao interligadas das estruturas de concreto armado podem ser consideradas condutores dedescida naturais, desde que:

a) cerca de 50% dos cruzamentos de barras da armadura, incluindo os estribos, estejam firmemente amarradas comarame de ao torcido e as barras na regio de trespasse apresentem comprimento de sobreposio de no mnimo 20dimetros, igualmente amarradas com arame de ao torcido, ou soldadas, ou interligadas por conexo mecnicaadequada;

b) em alternativa, sejam embutidos na estrutura condutores de descida especficos, com continuidade eltricaassegurada por solda ou por conexo mecnica adequada, e interligadas s armaduras de ao para equalizao depotencial (ver anexo D);

c) em construes de concreto pr-moldado, seja assegurada a continuidade eltrica da armadura de ao de cadaelemento, bem como entre os elementos adjacentes de concreto pr-moldado.

NOTA - Em construes com concreto protendido, os cabos sujeitos a protenso, como nas telhas de concreto protendido, no podemfazer parte do sistema de escoamento de corrente de descarga atmosfrica. Porm, as armaduras dos pilares (que nunca soprotendidas) e as armaduras passivas (que sempre existem nas lajes com elementos protendidos) podem ser utilizadas sem restriocomo parte do SPDA.

5.1.2.5.5 Para as edificaes de concreto armado existentes poder ser implantado um SPDA com descidas externas ou,opcionalmente, podero ser utilizadas como descidas as armaduras do concreto. Neste ltimo caso devem ser realizadostestes de continuidade e estes devem resultar em resistncias medidas inferiores a 1 . As medies devero serrealizadas entre o topo e base de alguns pilares e tambm entre as armaduras de pilares diferentes, para averiguar acontinuidade atravs de vigas e lajes. As medies podero ser realizadas conforme o anexo E.

5.1.2.5.6 Os anis horizontais externos, prescritos em 5.1.2.3.2, no so necessrios se forem utilizados como condutoresde descida os pilares metlicos da estrutura ou as armaes de ao do concreto armado, desde que se admitam danos norevestimento dos elementos metlicos no ponto de impacto do raio.

5.1.2.5.7 As equalizaes de potenciais internos estrutura seguem o mesmo critrio do sistema externo. Isto significaque, prximo ao solo e, no mximo, a cada 20 m de altura, todas as massas metlicas (tubulaes, esquadrias metlicas,trilhos, etc.) devero ser ligadas diretamente a uma armadura local (de pilar, viga ou laje). Os sistemas eltricos depotncia e de sinal, devero ser referenciados a um barramento de equalizao (TAP/LEP), o qual dever ser ligado a umaarmadura local e/ou ao eletrodo de aterramento.

5.1.2.6 Conexo de medio

5.1.2.6.1 Cada condutor de descida (com exceo das descidas naturais ou embutidas) deve ser provido de uma conexode medio, instalada prxima do ponto de ligao ao eletrodo de aterramento. A conexo deve ser desmontvel por meiode ferramenta, para efeito de medies eltricas, mas deve permanecer normalmente fechada.

Tabela 2 - Espaamento mdio dos condutores de descida no naturaisconforme o nvel de proteo

Nvel de proteo Espaamento mdiom

I 10II 15III 20

IV 25

NOTAS

1 A distncia mdia entre condutores de descida est relacionada com a distncia de segurana. Se os espaamentos mdios foremmaiores que os especificados na tabela 2, as distncias de segurana podem resultar consideravelmente aumentadas.

2 Os condutores de descida devem ser, na medida do possvel, espaados regularmente em todo o permetro, devendo ser instalado,sempre que possvel, um condutor de descida em cada vrtice da estrutura.

3 Em estruturas cobrindo grandes reas com larguras superiores a 40 m, so necessrios condutores de descida no interior do volume aproteger (requisito que ser naturalmente atendido no caso de estruturas metlicas ou com armaduras de ao interligadas).


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Tabela 3 - Sees mnimas dos materiais do SPDA

MaterialCaptor e anisintermedirios

mm

Descidas (paraestruturas de altura

at 20 m)mm

Descidas (paraestruturas de altura

superior a 20 m)mm

Eletrodo deaterramento

mm

Cobre 35 16 35 50

Alumnio 70 25 70 -

Ao galvanizado aquente ou embutido emconcreto

50 50 50 80

Tabela 4 - Espessuras mnimas dos componentes do SPDA

Dimenses em milmetros

Captores Descidas AterramentoMaterial

NPQ NPF PPFAo galvanizado a quente 4 2,5 0,5 0,5 4

Cobre 5 2,5 0,5 0,5 0,5

Alumnio 7 2,5 0,5 0,5 --

Ao Inox 4 2,5 0,5 0,5 5NPQ - no gera ponto quente;NPF - no perfura;PPF - pode perfurar.

NOTAS

1 Independentemente das espessuras, devero ser mantidas as sees transversais mostradas na tabela 3.

2 Os condutores e acessrios de ao (exceto inox) devem ser protegidos com uma camada zinco aplicado a quente (fogo) conforme aNBR 6323, ou com uma camada de cobre com espessura mnima de 254 m, conforme a NBR 13571.

3 O ao de construo s pode ser utilizado embutido em concreto.

5.1.3 Subsistema de aterramento


5.1.3.1.1 Do ponto de vista da proteo contra o raio, um subsistema de aterramento nico integrado estrutura prefervel e adequado para todas as finalidades (ou seja, proteo contra o raio, sistemas de potncia de baixa tenso esistemas de sinal).5.1.3.1.2 Para assegurar a disperso da corrente de descarga atmosfrica na terra sem causar sobretenses perigosas, oarranjo e as dimenses do subsistema de aterramento so mais importantes que o prprio valor da resistncia deaterramento. Entretanto, recomenda-se, para o caso de eletrodos no naturais, uma resistncia de aproximadamente 10 ,como forma de reduzir os gradientes de potencial no solo e a probabilidade de centelhamento perigoso. No caso de solorochoso ou de alta resistividade, poder no ser possvel atingir valores prximos dos sugeridos. Nestes casos a soluoadotada dever ser tecnicamente justificada no projeto.5.1.3.1.3 Sistemas de aterramento distintos devem ser interligados atravs de uma ligao eqipotencial de baixaimpedncia.

5.1.3.2 Eletrodos de aterramento

5.1.3.2.1 Os seguintes tipos de eletrodo de aterramento podem ser utilizados:

a) aterramento natural pelas fundaes, em geral as armaduras de ao das fundaes;b) condutores em anel;c) hastes verticais ou inclinadas;d) condutores horizontais radiais;

5.1.3.2.2 Eletrodos em forma de placas ou pequenas grades devem ser evitados, por razes de corroso.


NBR 5419:200110

5.1.3.2.3 No caso de eletrodos no naturais, devem ser instalados vrios eletrodos adequadamente distribudos.O comprimento total dos eletrodos de aterramento, conforme o nvel de proteo e para diferentes resistividades do solo, dado na figura 2, respeitadas as condies de 5.1.3.1.2.

NOTA - Para os nveis II a IV, o comprimento mnimo do eletrodo independente da resistividade.

Figura 2 - Comprimento mnimo dos eletrodos de aterramento em funo dos nveis e da resistividade do solo5.1.3.2.4 Eletrodos de aterramento profundos so adequados para solos em que a resistividade diminua com aprofundidade e onde as camadas de baixa resistividade ocorram a profundidades maiores do que aquelas em que normal-mente so cravadas as hastes de aterramento.5.1.3.3 Subsistemas de aterramento para condies normais5.1.3.3.1 Eletrodos de aterramento naturaisAs armaduras de ao embutidas nas fundaes das estruturas, cujas caractersticas satisfaam s prescries de 5.1.5,devem ser preferencialmente utilizadas como eletrodo de aterramento natural nas seguintes condies:

a) as armaduras de ao das estacas, dos blocos de fundao e das vigas baldrame devem ser firmemente amarradascom arame recozido em cerca de 50% de seus cruzamentos ou soldadas. As barras horizontais devem ser sobrepostaspor no mnimo 20 vezes o seu dimetro, e firmemente amarradas com arame recozido ou soldadas;b) em fundao de alvenaria pode servir como eletrodo de aterramento, pela fundao, uma barra de ao de cons-truo, com dimetro mnimo de 8 mm, ou uma fita de ao de 25 mm x 4 mm, disposta com a largura na posiovertical, formando um anel em todo o permetro da estrutura. A camada de concreto que envolve estes eletrodos deveter uma espessura mnima de 5 cm;c) as armaduras de ao das fundaes devem ser interligadas com as armaduras de ao dos pilares da estrutura,utilizados como condutores de descida naturais, de modo a assegurar continuidade eltrica equivalente prescrita em5.1.2.5;

d) o eletrodo de aterramento natural assim constitudo deve ser conectado ligao eqipotencial principal prescritaem 5.2.1, atravs de uma barra de ao com dimetro mnimo de 8 mm ou uma fita de ao de 25 mm x 4 mm. Emalternativa, a ligao eqipotencial principal deve simplesmente ser aterrada a uma armao de concreto armadoprxima, quando estas so constituintes do SPDA;e) no caso de se utilizarem as armaduras como constituintes do SPDA, sempre que possvel, deve ser prevista aavaliao do aterramento da edificao, por injeo de corrente atravs da terra, entre a barra TAP, desligada daalimentao exterior, e um eletrodo externo ao edifcio;f) alm da verificao do aterramento, se a execuo da construo no tiver sido acompanhada pelo responsvel peloaterramento, dever fazer-se a verificao da continuidade eltrica das armaduras, por injeo de corrente entre pontosafastados tanto na vertical como na horizontal. Os valores de impedncia medidos costumam situar-se entre algunscentsimos e poucos dcimos de ohm, respeitando o valor mximo indicado em 5.1.2.5.5.


NBR 5419:2001 11

5.1.3.3.2 Arranjo AEste arranjo composto de eletrodos radiais (verticais, horizontais ou inclinados), sendo indicado para solos de baixaresistividade (at de 100 .m) e para pequenas estruturas (com permetro at 25 m). Cada condutor de descida deve serconectado, no mnimo, a um eletrodo distinto. Devem ser instalados, no mnimo, dois eletrodos que no devem tercomprimento inferior ao estabelecido na figura 2, assim determinado:

a) ! 1 - para eletrodos horizontais radiais;b) 0,5 ! 1 - para eletrodos verticais (ou inclinados).

NOTAS

1 Quando se utilizar uma combinao destes dois tipos de eletrodo, deve-se considerar o comprimento total.

2 Em solos de muito baixa resistividade (at 30 .m), os comprimentos mnimos indicados na figura 2 podem ser desconsiderados, desdeque se obtenha uma resistncia de aterramento inferior a 10 .

3 Estes tipos de eletrodos de aterramento requerem cuidados quanto s tenses de passo e de toque, caso o local apresente risco parapessoas ou animais. As tenses de passo podem ser reduzidas aumentando-se a profundidade dos eletrodos horizontais, ou aprofundidade do topo dos eletrodos verticais; as tenses de toque podem ser minimizadas mediante equalizao de potencial (ver 5.2.1).5.1.3.3.3 Arranjo BEste arranjo composto de eletrodos em anel ou embutidos nas fundaes da estrutura e obrigatrio nas estruturas depermetro superior a 25 m.

5.1.3.4 Sistemas de aterramento para estruturas no providas de SPDA externo

5.1.3.4.1 Em estruturas no providas de SPDA externo, deve ser instalado, para aterramento do SPDA interno, no mnimo,um eletrodo horizontal de comprimento ! 1 ou um eletrodo vertical (ou inclinado) de comprimento 0,5 ! 1 , conforme afigura 2.

5.1.3.4.2 A ligao eqipotencial principal, exigida em 5.2.1 e pela NBR 5410, deve estar aterrada nesse mesmo eletrodo.

5.1.3.5 Instalao de eletrodos de aterramento no naturais

5.1.3.5.1 Com exceo dos eletrodos de aterramento naturais prescritos anteriormente, os eletrodos de aterramentopreferencialmente devem ser instalados externos ao volume a proteger, a uma distncia da ordem de 1 m das fundaesda estrutura.

5.1.3.5.2 Eletrodos de aterramento formados de condutores em anel, ou condutores horizontais radiais, devem serinstalados a uma profundidade mnima de 0,5 m. Nos eletrodos radiais, o ngulo entre dois condutores adjacentes nodeve ser inferior a 60.

5.1.3.5.3 Hastes de aterramento verticais (ou inclinadas), instaladas em paralelo, devem ser, quando possvel unifor-memente, distribudas no permetro da estrutura, espaadas entre si por uma distncia no inferior ao seu comprimento.

5.1.3.5.4 A profundidade e o tipo dos eletrodos de aterramento devem ser escolhidos de forma a minimizar os efeitos dacorroso e do ressecamento do solo, e assim estabilizar a resistncia de aterramento. Em solos de rocha viva, aplica-se oarranjo de aterramento B se no for possvel fazer aterramento pelas fundaes; os condutores devem ser cobertos poruma camada de concreto para proteo mecnica.

NOTA - No projeto e execuo do subsistema de aterramento, deve-se considerar que a interligao de metais diferentes, semprecaues adequadas, pode causar problemas graves de corroso eletroltica.

5.1.4 Fixaes e conexes do SPDA

5.1.4.1 Fixaes

Salvo no caso de elementos naturais, os captores e os condutores de descida devem ser firmemente fixados, de modo aimpedir que esforos eletrodinmicos, ou esforos mecnicos acidentais (por exemplo, vibrao) possam causar suaruptura ou desconexo.

5.1.4.2 Conexes

5.1.4.2.1 O nmero de conexes nos condutores do SPDA deve ser reduzido ao mnimo. As conexes devem serasseguradas por meio de soldagem exotrmica, oxiacetilnica ou eltrica, conectores de presso ou de compresso,rebites ou parafusos.NOTA - Conexes embutidas em concreto armado devem atender a 5.1.2.5.4 e 5.1.3.5, a menos que se destinem a estabelecer umaligao para utilizao fora do concreto armado, caso em que devem ser feitas a uma armadura de dimetro no inferior a 8 mm, porsolda ou conector com derivao para exterior.

5.1.4.2.2 Para conexo de condutores chatos a estruturas de ao, devem ser utilizados, no mnimo, dois parafusos M8 ouum parafuso M10, com porcas.


NBR 5419:200112

5.1.4.2.3 Para conexo de condutores chatos a chapas metlicas com espessura inferior a 2 mm, devem ser utilizadascontraplacas com rea mnima de 100 cm2, fixadas com dois parafusos M8, no mnimo.

5.1.4.2.4 Para conexo de condutores chatos a chapas metlicas acessveis somente de um lado, podem ser utilizadosquatro rebites de 5 mm de dimetro. Para chapas com espessura mnima de 2 mm, tambm podem ser utilizados doisparafusos auto-atarraxantes de ao inoxidvel, com dimetro de 6,3 mm.

5.1.4.2.5 Conexes soldadas devem ser compatveis com os esforos trmicos e mecnicos causados pela corrente dedescarga atmosfrica.

5.1.4.2.6 Conexes mecnicas embutidas no solo devem ser protegidas contra corroso, atravs da instalao de umacaixa de inspeo com dimetro mnimo de 250 mm que permita o manuseio de ferramenta. Esta exigncia no se aplica aconexes entre peas de cobre ou cobreadas com solda exotrmica ou conectores de compresso.

5.1.5 Materiais e dimenses

5.1.5.1 Materiais

5.1.5.1.1 Os materiais utilizados devem suportar, sem danificao, os efeitos trmicos e eletrodinmicos das correntes dedescarga atmosfrica, bem como os esforos acidentais previsveis.

5.1.5.1.2 Os materiais e suas dimenses devem ser escolhidos em funo dos riscos de corroso da estrutura a proteger edo SPDA.

5.1.5.1.3 Os componentes do SPDA podem ser construdos com os materiais indicados na tabela 5, desde que elestenham condutividade eltrica e resistncia corroso compatveis com a aplicao. Outros metais podem ser utilizados,contanto que suas caractersticas mecnicas, eltricas e qumicas sejam equivalentes.5.1.5.2 Dimenses

As dimenses mnimas dos materiais do SPDA so indicadas nas tabelas 3 e 4. Esses valores podem ser aumentados emfuno de exigncias mecnicas ou de corroso.

5.1.5.3 Proteo contra corroso

Os riscos de corroso provocada pelo meio ambiente, ou pela juno de metais diferentes, devem ser cuidadosamenteconsiderados no projeto do SPDA. Em caso de aplicaes no previstas na tabela 5, a compatibilidade dos materiais deveser avaliada. Materiais ferrosos expostos, utilizados em uma instalao de SPDA, devem ser galvanizados a quente,conforme a NBR 6323.

Tabela 5 - Materiais do SPDA e condies de aplicao

Aplicao CorrosoMaterial

Ao ar livre Enterrado Embutido noconcreto

Embutido noreboco Resistncia Risco agravado Eletroltica

Cobre Macio, encordoado ou comorevestimento de haste de ao -

Macio ouencordoado A mais substncias

Cloretosaltamenteconcentrados;compostossulfricos;materiaisorgnicos

-

Ao deconstruocomum ougalvanizado aquente

Macio ouencordoado

Macio ouencordoado

Macio ouencordoado -

Boa, mesmo emsolos cidos - Com o cobre

Ao inoxidvel Macio ouencordoado

Macio ouencordoado -

Macio ouencordoado A muitas substncias

gua comcloretosdissolvidos

-

Alumnio Macio ouencordoado - - - -

Agentesbsicos Com o cobre

Chumbo Como revestimento - - Altas concentraesde sulfatos Solos cidos -

5.2 Sistema interno de proteo contra descargas atmosfricas

5.2.1 Equalizao de potencial


5.2.1.1.1 A equalizao de potencial constitui a medida mais eficaz para reduzir os riscos de incndio, exploso e choqueseltricos dentro do volume a proteger.


NBR 5419:2001 13

5.2.1.1.2 A equalizao de potencial obtida mediante condutores de ligao eqipotencial, eventualmente incluindo DPS(dispositivo de proteo contra surtos), interligando o SPDA, a armadura metlica da estrutura, as instalaes metlicas, asmassas e os condutores dos sistemas eltricos de potncia e de sinal, dentro do volume a proteger.

5.2.1.1.3 Em geral, componentes metlicos exteriores a um volume a ser protegido podem interferir com a instalao doSPDA exterior e, em conseqncia, devem ser considerados no estudo do SPDA. Poder ser necessrio estabelecerligaes eqipotenciais entre esses elementos e o SPDA.

5.2.1.1.4 Em estruturas que no possuem SPDA externo, mas requerem proteo contra os efeitos das descargas atmos-fricas sobre as instalaes internas, deve ser efetuada a equalizao de potencial.

5.2.1.1.5 Uma ligao eqipotencial principal, como prescreve a NBR 5410, obrigatria em qualquer caso.

5.2.1.2 Ligao eqipotencial das instalaes metlicas e das massas (LEP/TAP)5.2.1.2.1 Uma ligao eqipotencial deve ser efetuada:

a) no subsolo, ou prximo ao quadro geral de entrada de baixa tenso. Os condutores de ligao eqipotencial devemser conectados a uma barra de ligao eqipotencial principal, construda e instalada de modo a permitir fcil acessopara inspeo. Essa barra de ligao eqipotencial deve estar conectada ao subsistema de aterramento;

b) acima do nvel do solo, em intervalos verticais no superiores a 20 m, para estruturas com mais de 20 m de altura.As barras secundrias de ligao eqipotencial devem ser conectadas a armaduras do concreto ao nvel corres-pondente, mesmo que estas no sejam utilizadas como componentes naturais;c) quando as distncias de segurana prescritas em 5.2.2 no podem ser atendidas.

5.2.1.2.2 Em estruturas providas de SPDA isolados, a ligao eqipotencial deve ser efetuada somente ao nvel do solo.

5.2.1.2.3 A ligao eqipotencial pode ser realizada atravs de:

a) condutores de ligao eqipotencial - onde a continuidade eltrica no for assegurada por ligaes naturais. Casouma ligao eqipotencial deva suportar toda a corrente de descarga atmosfrica, ou substancial parte dela, assees mnimas dos condutores devem estar conforme a tabela 6. Para os demais casos, as sees so indicadas natabela 7;b) DPS - quando uma ligao eqipotencial direta no for permitida (por exemplo, em tubulaes metlicas comproteo catdica por corrente imposta). Os DPS devem ser instalados de modo a permitir fcil inspeo.

Tabela 6 - Sees mnimas dos condutores de ligao eqipotencial para conduzir partesubstancial da corrente de descarga atmosfrica

Nvel de proteo Material Seomm2

Cobre 16

Alumnio 25I IV

Ao 50

Tabela 7 - Sees mnimas dos condutores de ligao eqipotencial para conduzir uma partereduzida da corrente de descarga atmosfrica

Nvel de proteo MaterialSeomm2

Cobre 6

Alumnio 10I IV

Ao 16

5.2.1.2.4 As canalizaes metlicas acopladas por meio de luvas isolantes devem ser eletricamente interligadas por meiode DPS adequadamente dimensionado.

5.2.1.2.5 Nas canalizaes e outros elementos metlicos que se originam do exterior da estrutura, a conexo ligaoeqipotencial deve ser efetuada o mais prximo possvel do ponto em que elas penetram na estrutura. Uma grande parteda corrente de descarga atmosfrica pode passar por essa ligao eqipotencial, portanto as sees mnimas dos seuscondutores devem atender tabela 6.


NBR 5419:200114

5.2.1.3 Ligao eqipotencial dos sistemas eltricos de potncia e de sinal, em condies normais

5.2.1.3.1 A ligao eqipotencial dos sistemas eltricos de potncia e de sinal deve satisfazer s prescries daNBR 5410.

5.2.1.3.2 Se os condutores so blindados, suficiente, em geral, conectar apenas as blindagens ligao eqipotencial,desde que sua resistncia hmica no provoque uma queda da tenso perigosa para o cabo ou para o equipamentoassociado. Eletrodutos metlicos devem ser conectados ligao eqipotencial.

5.2.1.3.3 Todos os condutores dos sistemas eltricos de potncia e de sinal devem ser direta ou indiretamente conectados ligao eqipotencial. Condutores vivos devem ser conectados somente atravs de DPS. Em esquemas de aterramentoTN (definidos na NBR 5410), os condutores de proteo PE ou PEN devem ser conectados diretamente ligaoeqipotencial principal. O condutor de proteo PE pode, e em geral deve, ser ligado a eventuais outras ligaeseqipotenciais, porm o condutor neutro s deve ser ligado ligao eqipotencial principal. Em edifcios comerciais commais de 20 m de altura, os condutores de proteo PE devem obedecer s ligaes eqipotenciais previstas em5.2.1.2.1-b). Neste caso recomendvel prever a ligao mais freqente dos condutores de proteo s armaduras emtodos os andares por insertos ligados ferragem na coluna correspondente ao shaft. O uso da ferragem no dispensa oemprego do condutor PE ou PEN.

NOTA - A ligao eqipotencial deve ser atravs de uma barra chata de cobre nu, de largura maior ou igual a 50 mm, espessura maior ouigual a 6 mm e comprimento de acordo com o nmero de conexes, com o mnimo de 15 cm.

5.2.1.4 Ligao eqipotencial das instalaes metlicas, das massas e dos sistemas eltricos de potncia e desinal em condies particulares

Em estruturas em que um SPDA externo no for exigido, as instalaes metlicas, as massas e os sistemas eltricos depotncia e de sinal devem ser conectados, ao nvel do solo, a um subsistema de aterramento conforme prescrito em5.1.3.4.

5.2.2 Proximidade do SPDA com outras instalaes

Para evitar centelhamentos perigosos quando uma ligao eqipotencial no puder ser efetuada, a distncia de separaos entre os condutores do SPDA e as instalaes metlicas, massas e condutores dos sistemas eltricos de potncia e desinal, deve ser aumentada com relao distncia de segurana d:

s d

( )mlKKkd

m

ci =

onde:

ki depende do nvel de proteo escolhido (tabela 8);

kc depende da configurao dimensional (ver figuras 4, 5 e 6);

km depende do material de separao (tabela 9);

l(m) o comprimento do condutor de descida, em metros, compreendido entre o ponto em que se considera aproximidade e o ponto mais prximo da ligao eqipotencial

NOTAS

1 Esta equao vlida para distncias entre condutores de descida da ordem de 20 m.

2 Esta equao s aplicvel quando a corrente no condutor indutor pode ser estabelecida em funo da corrente da descargaatmosfrica.

3 Em estruturas de concreto com armaduras de ao interligadas, e em estruturas metlicas ou com nvel de proteo equivalente, osrequisitos de proximidade so, em geral, atendidos, devido subdiviso da corrente de descarga por mltiplos condutores.

4 Tubulaes de gs devero distar em no mnimo 2 m das descidas. Na impossibilidade da manuteno deste distanciamento, essastubulaes devero estar interligadas a cada 20 m de sua altura por meio de uma ligao eqipotencial (condutor conforme tabela 7, ouDPS tipo centelhador encapsulado).


NBR 5419:2001 15

S = distncia de separao

! = comprimento do condutor

Figura 3 - Lao formado por um condutor de descida

Tabela 8 - Proximidade do SPDA com as instalaes - Valores do coeficiente ki

Nvel de proteo kiI 0,1

II 0,075

III - IV 0,05

Tabela 9 - Proximidade do SPDA com as instalaes - Valores do coeficiente km

Material km

Ar 1

Slido 0,5


! = comprimento do condutor de descida

Figura 4 - Proximidade do SPDA com instalaes - Valor do coeficiente Kc numaconfigurao unidimensional (ver 5.2.2)

l


NBR 5419:200116


! = comprimento do condutor de descida

Figura 5 - Proximidade do SPDA com instalaes - Valor do coeficiente Kc numa configuraobidimensional (ver 5.2.2)

S = distncia de separao! = comprimento do condutor de descida

Figura 6 - Proximidade do SPDA com as instalaes - Valor do coeficiente Kc numaconfigurao tridimensional (ver 5.2.2)

6 Inspeo

6.1 Objetivo das inspeesEste item no se aplica aos subsistemas do SPDA instalados, que tenham seus acessos impossibilitados por estaremembutidos no concreto armado (ferragens estruturais) ou reboco.As inspees visam a assegurar que:

a) o SPDA est conforme o projeto;b) todos os componentes do SPDA esto em bom estado, as conexes e fixaes esto firmes e livres de corroso;

l

l


NBR 5419:2001 17

c) o valor da resistncia de aterramento seja compatvel com o arranjo e com as dimenses do subsistema deaterramento, e com a resistividade do solo (ver 5.1.3.1.2). Excetuam-se desta exigncia os sistemas que usam asfundaes como eletrodo de aterramento;

d) todas as construes acrescentadas estrutura posteriormente instalao original esto integradas no volume aproteger, mediante ligao ao SPDA ou ampliao deste;

e) a resistncia pode tambm ser calculada a partir da estratificao do solo e com uso de um programa adequado.Neste caso fica dispensada a medio da resistncia de aterramento.

6.2 Seqncia das inspees

As inspees prescritas em 6.1 devem ser efetuadas na seguinte ordem cronolgica:

a) durante a construo da estrutura, para verificar a correta instalao dos eletrodos de aterramento e das condiespara utilizao das armaduras como integrantes da gaiola de Faraday;

b) aps o trmino da instalao do SPDA, para as inspees prescritas em 6.1-a), 6.1-b) e 6.1-c);c) periodicamente, para todas as inspees prescritas em 6.1, e respectiva manuteno, em intervalos no superioresaos estabelecidos em 6.3;

d) aps qualquer modificao ou reparo no SPDA, para inspees completas conforme 6.1;e) quando for constatado que o SPDA foi atingido por uma descarga atmosfrica, para inspees conforme 6.1-b) e6.1-c).

6.3 Periodicidade das inspees

6.3.1 Uma inspeo visual do SPDA deve ser efetuada anualmente.

6.3.2 Inspees completas conforme 6.1 devem ser efetuadas periodicamente, em intervalos de:

a) 5 anos, para estruturas destinadas a fins residenciais, comerciais, administrativos, agrcolas ou industriais, ex-cetuando-se reas classificadas com risco de incndio ou exploso;

b) 3 anos, para estruturas destinadas a grandes concentraes pblicas (por exemplo: hospitais, escolas, teatros, ci-nemas, estdios de esporte, centros comerciais e pavilhes), indstrias contendo reas com risco de exploso,conforme a NBR 9518, e depsitos de material inflamvel;

c) 1 ano, para estruturas contendo munio ou explosivos, ou em locais expostos corroso atmosfrica severa(regies litorneas, ambientes industriais com atmosfera agressiva etc.).

6.4 Documentao tcnica

A seguinte documentao tcnica deve ser mantida no local, ou em poder dos responsveis pela manuteno do SPDA:

a) relatrio de verificao de necessidade do SPDA e de seleo do respectivo nvel de proteo, elaborado conformeanexo B. A no necessidade de instalao do SPDA dever ser documentada atravs dos clculos constantes noanexo B;

b) desenhos em escala mostrando as dimenses, os materiais e as posies de todos os componentes do SPDA,inclusive eletrodos de aterramento;

c) os dados sobre a natureza e a resistividade do solo; constando obrigatoriamente detalhes relativos s estratificaesdo solo, ou seja, o nmero de camadas, a espessura e o valor da resistividade de cada uma, se for aplicado 6.1-c) .d) um registro de valores medidos de resistncia de aterramento a ser atualizado nas inspees peridicas ouquaisquer modificaes ou reparos SPDA. A medio de resistncia de aterramento pode ser realizada pelo mtodo dequeda de potencial usando o medidor da resistncia de aterramento, voltmetro/ampermetro ou outro equivalente. No admissvel a utilizao de multmetro.

NOTAS

1 Na impossibilidade de execuo das alneas c) e d), devido a interferncias externas, dever ser emitida uma justificativa tcnica.2 As alneas c) e d) no se aplicam quando se utilizam as fundaes como eletrodos de aterramento.

________________

/ANEXO A


NBR 5419:200118

Anexo A (normativo)Requisitos complementares para estruturas especiais

A.1 Chamins de grande porte

Chamins so consideradas de grande porte quando a seo transversal de seu topo for maior que 0,30 m2 e/ou sua alturaexceder 20 m.

A.1.1 Proteo contra corroso

Nesta instalao somente devero ser utilizados materiais nobres, como o cobre, bronze ao inox ou metal monel. Esterequisito se aplica aos captores, condutores de descida e seus suportes, conectores e derivaes. Chamins queultrapassem o teto de uma estrutura em menos de 5 m requerem esta proteo somente na parte externa estrutura.

A.1.2 Captores

Os captores devem ser macios de cobre, ao inoxidvel ou metal monel. Devem ser dispostos uniformemente no topo dechamins cilndricas, em intervalos mximos de 2,5 m ao longo do permetro. Em chamins de seo quadrada ouretangular, os captores no devem estar a mais de 0,6 m dos cantos, e espaados no mximo em 2,5 m ao longo dopermetro.

A.1.2.1 A altura dos captores acima do topo da chamin deve ser de no mnimo 0,5 m e no mximo 0,8 m. O dimetromnimo dos captores deve ser de 15 mm.

A.1.2.2 Os captores devem ser interligados na sua extremidade inferior por um condutor formando um anel fechado emtorno da chamin.

A.1.2.3 Chamins que possuam no topo uma cobertura de chapa de ao, eletricamente contnua e com espessura mnimade 4 mm, dispensam a instalao de captores. A cobertura de chapa de ao deve ser firmemente aparafusada com porcasou soldada aos condutores de descida.

A.1.3 Condutores de descida

Devem ser instalados, no mnimo, dois condutores de descida, situados em lados opostos da chamin. Se a chamin forde concreto armado, a armadura do concreto deve ser executada de forma a poder ser utilizada como condutor dedescida, sem mais exigncias.

A.1.3.1 Os condutores de descida devem ser interligados por anis, sendo o primeiro situado preferencialmente no solo ouno mximo a 3,5 m da base da chamin, e outros a intervalos de cerca de 20 m a partir do primeiro anel.

A.1.3.2 Os condutores de descida, quando exteriores, devem ser protegidos contra danos mecnicos at no mnimo2,5 m acima do nvel do solo. A proteo deve ser por eletroduto rgido de PVC ou eletroduto rgido metlico; neste ltimocaso, o condutor de descida deve ser conectado s extremidades superior e inferior do eletroduto.

A.1.4 Elementos de fixao

Os elementos de fixao do SPDA devem ser de cobre, bronze ou ao inoxidvel. Condutores verticais devem ser fixadosa intervalos mximos de 2 m, e condutores horizontais a intervalos mximos de 0,6 m.

A.1.5 Emendas e conexes

No so admitidas emendas nos condutores de descida. Os demais conectores utilizados no SPDA devem fazer contatocom o condutor por no mnimo 35 mm, medidos no sentido longitudinal, e suportar um ensaio de trao de 900 N.

A.1.6 Chamins de concreto armado

As armaduras de ao interligadas do concreto podem ser utilizadas como condutor de descida natural, desde que 50% doscruzamentos das barras verticais com as horizontais sejam firmemente amarrados com arame torcido, e as barras verticaissejam sobrepostas por no mnimo 20 vezes seu dimetro e firmemente amarradas com arame de ferro torcido, ousoldadas. Chamins existentes podero ter suas ferragens utilizadas, desde que estas tenham a sua continuidade eltricaverificada.

A.1.6.1 Caso sejam instalados condutores de descida externos, eles devem ser conectados armadura de ao doconcreto no topo e na base da chamin, e a cada 20 m de altura. Essas conexes devem ser soldadas ou aparafusadas.

A.1.7 Equalizao de potencial

Todas as massas e instalaes metlicas incorporadas chamin, tais como escadas, plataformas, tubulaes e suportespara luz de obstculo, devem ser conectadas aos condutores de descida na base, no topo e a cada 20 m de altura,conforme a sua localizao.

A.1.7.1 Todas as massas e instalaes metlicas situadas a uma distncia de 2 m da base da chamin devem serinterligadas ao subsistema de aterramento da chamin.


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A.1.7.2 Os condutores vivos dos circuitos de luz de obstculo devem ser protegidos por DPS, situados prximo sluminrias, e no respectivo quadro de distribuio.

A.1.8 Subsistema de aterramento

O subsistema de aterramento da chamin deve satisfazer s prescries de 5.1.3.

A.1.9 Chamins metlicas

Chamins de grande porte construdas de chapa de ao com espessura de no mnimo 4 mm dispensam captores econdutores de descida. Seu subsistema de aterramento deve ser conforme 5.1.3.

A.1.9.1 Caso a chamin seja adjacente a uma estrutura, ou esteja situada dentro da distncia de 2 m, ela deve serinterligada ao SPDA dessa estrutura.

A.2 Estruturas contendo lquidos ou gases inflamveis

Nesta seo, o termo estrutura aplica-se tambm a tanques e outros recipientes de processo externos s edificaes,que contenham lquidos ou gases inflamveis.

NOTA - Enquanto no existir norma IEC a respeito, esta seo pode ser complementada pelas NFPA 78, BS 6651 ou VDE 0185 Parte 2.

A.2.1 Materiais e instalao

Os captores, condutores de descida e o subsistema de aterramento devem atender a seo 5. Os componentes do SPDAdevem ser resistentes ao tipo de corroso atmosfrica existente no local de instalao.

A.2.1.1 Estruturas e tubulaes de chapa de ao utilizadas como captores devem ter espessura de no mnimo 4 mm.O efeito da corroso sobre a espessura da chapa deve ser levado em conta, assim como os riscos advindos da elevaode temperatura no ponto de impacto.

A.2.2 Volume de proteo

O volume de proteo dos captores para estruturas contendo lquidos ou gases inflamveis deve ser determinado pelomodelo eletrogeomtrico, segundo o anexo C, adotando-se com raio da esfera fictcia um comprimento R de 20 m.

A.2.2.1 Para evitar centelhamento perigoso, a distncia mnima entre um mastro ou cabo areo e a estrutura a protegerno deve ser inferior a 2 m. Os mastros e cabos areos devem ser aterrados e interligados ao subsistema de aterramentoda estrutura a proteger.

A.2.3 Proteo de tanques de superfcie contendo lquidos inflamveis presso atmosfrica

A.2.3.1 Tanques com teto fixo

Tanques metlicos com teto de chapa de ao rebitada, aparafusada ou soldada, utilizados para armazenar lquidosinflamveis presso atmosfrica, so considerados autoprotegidos contra descargas atmosfricas, desde que satisfaamsimultaneamente aos seguintes requisitos:

a) todas as juntas entre chapas metlicas devem ser rebitadas, aparafusadas com porcas ou soldadas;b) todas as tubulaes que penetram no tanque devem ser eletromecanicamente ligadas a ele no ponto de entrada, demodo a assegurar equalizao de potencial;

c) os respiros, vlvulas de alvio e demais aberturas que possam desprender vapores inflamveis devem ser providosde dispositivos de proteo corta-chama ou ter o volume definido pela classificao de rea protegida por um elementocaptor;

d) o teto deve ter uma espessura mnima de 4 mm, e deve ser soldado, aparafusado com porcas ou rebitado ao corpodo tanque.

A.2.3.2 Tanques com teto flutuante

O teto flutuante deve ser eletromecanicamente ligado ao corpo do tanque, por meio de condutores flexveis ou escadasarticuladas ligadas aos bordos do tanque e ao topo do teto flutuante.

NOTA - Esta ligao serve principalmente para equalizao de potencial e, em caso de impacto de uma descarga atmosfrica, noimpede a ignio de uma mistura inflamvel eventualmente presente sobre o teto flutuante, ou no costado do tanque.

A.2.3.2.1 Tetos flutuantes que utilizem dispositivos suspensos abaixo da vedao, dentro da atmosfera de vaporinflamvel, devem ser providos de condutores que interliguem o teto s sapatas metlicas deslizantes.

A.2.3.2.2 As interligaes prescritas em A.2.3.2.1 devem seguir o trajeto mais direto entre os dois pontos, e ser dispostas aintervalos de no mximo 3 m, medidos ao longo da circunferncia do tanque.

A.2.3.2.3 Como condutores, devem ser utilizadas, nesta aplicao, fitas de ao inoxidvel de 50 mm x 0,5 mm, ou materialequivalente em capacidade de conduo de corrente e resistncia corroso.


NBR 5419:200120

A.2.3.3 Tanques com teto no-metlico

Tanques com teto no-metlico no podem ser considerados autoprotegidos contra descargas atmosfricas e requerem ainstalao de captores. Podem ser utilizados como captores mastros metlicos, ou cabos areos esticados, ou umacombinao de ambos.

A.2.4 Aterramento de tanques

A.2.4.1 Condies gerais

Os tanques devem ser aterrados para escoamento das correntes de descarga atmosfrica, bem como para evitarelevaes de potencial que possam causar centelhamento para a terra. Um tanque considerado aterrado se qualqueruma das seguintes condies for satisfeita:

a) o tanque est conectado a um subsistema de aterramento que atende s exigncias de 5.1.3;b) o tanque est acoplado eletromecanicamente a uma rede de tubulaes eletricamente contnuas e aterradas;c) um tanque cilndrico vertical est apoiado no solo, ou sobre uma base de concreto, e tem no mnimo 6 m dedimetro, ou est apoiado sobre um revestimento betuminoso e tem no mnimo 15 m de dimetro.

A.2.4.2 Proteo contra corroso

Quando for julgado crtico o risco de corroso galvnica de tanques de chapa de ao, devem ser consideradas asseguintes alternativas de proteo:

a) proteo catdica mediante nodos de sacrifcio;b) proteo catdica mediante corrente imposta. Neste caso so necessrias medidas especficas para eliminar o riscode ignio de atmosferas explosivas, tais como a equalizao de potencial atravs de DPS (centelhador) encapsulados prova de exploso.

NOTA - Em geral, a corroso galvnica s crtica quando Sk/SA > 100, sendo SK a rea do metal catdico (mais nobre), e SA a rea dometal andico.

A.3 Antenas externas

A.3.1 O mastro metlico da antena externa de televiso ou sua torre de suporte, instalados sobre uma estrutura, deveroser aterrados segundo uma das seguintes alternativas:

a) o mastro da antena deve ser conectado ao SPDA por meio de solda exotrmica ou braadeira com dois parafusosM8. Esta ligao deve ser o mais curta e retilnea possvel, mediante condutor, conforme as tabelas 6 ou 7;

b) se no houver SPDA, deve ser instalado um condutor exclusivo para aterramento da antena, com seo no inferiora 16 mm2 em cobre, ligando o mastro a um eletrodo de aterramento conforme 5.1.3. Condutores de descida naturaispodem tambm ser utilizados, desde que de acordo com esta Norma.

A.3.2 As condies para equalizao de potencial do aterramento da antena com as instalaes metlicas e com osistemas eltricos de potncia e de sinal da estrutura so determinadas pela NBR 5410, em particular ao que se refere aouso de proteo contra surto (DPS).A.4 Aterramento de guindastes/gruas

Estruturas metlicas, com continuidade assegurada na vertical, tais como guinchos, gruas, elevadores de carga e pessoas,etc., podero ser usadas como elementos naturais do SPDA. Para tal, devero ser aterradas por uma malha deaterramento ou simplesmente interligada ao aterramento do SPDA.

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/ANEXO B


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Anexo B (normativo)Mtodo de seleo do nvel de proteo

B.1 Generalidades

B.1.1 Estruturas especiais com riscos inerentes de exploso, tais como aquelas contendo gases ou lquidos inflamveis,requerem geralmente o mais alto nvel de proteo contra descargas atmosfricas. Prescries complementares para essetipo de estrutura so dadas no anexo A.

B.1.2 Para os demais tipos de estrutura, deve ser inicialmente determinado se um SPDA , ou no, exigido. Em muitoscasos, a necessidade de proteo evidente, por exemplo:

a) locais de grande afluncia de pblico;b) locais que prestam servios pblicos essenciais;c) reas com alta densidade de descargas atmosfricas;d) estruturas isoladas, ou com altura superior a 25 m;e) estruturas de valor histrico ou cultural.B.1.3 Este anexo apresenta um mtodo para determinar se um SPDA , ou no, exigido, e qual o nvel de proteoaplicvel. No entanto, alguns fatores no podem ser avaliados e podem sobrepujar todas as demais consideraes. Porexemplo, o fato de que no deve haver qualquer risco de vida evitvel, ou de que os ocupantes de uma estruturadevem se sentir sempre seguros, pode determinar a necessidade de um SPDA, mesmo nos casos em que a proteoseria normalmente dispensvel. Nestas circunstncias, deve recomendar-se uma avaliao que considere o risco deexposio (isto , o risco de a estrutura ser atingida pelo raio), e ainda os seguintes fatores:a) o tipo de ocupao da estrutura;b) a natureza de sua construo;c) o valor de seu contedo, ou os efeitos indiretos;d) a localizao da estrutura;e) a altura da estrutura.

B.2 Avaliao do risco de exposio

B.2.1 A probabilidade de uma estrutura ser atingida por um raio em um ano o produto da densidade de descargasatmosfricas para a terra pela rea de exposio equivalente da estrutura.

B.2.2 A densidade de descargas atmosfricas para a terra (Ng) o nmero de raios para a terra por quilmetrosquadrados por ano. O valor de (Ng) para uma dada regio pode ser estimado pela equao:

Ng = 0,04 . Td1,25 [por km2/ano]onde Td o nmero de dias de trovoada por ano, obtido de mapas isocerunicos, conforme a figura B.1.


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NOTA - Nmero mdio de dias de trovoada por ano.

Figura B.1-a) - Mapa de curvas isocerunicas - Brasil


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Figura B.1-b) - Mapa de curvas isocerunicas - Regio sudeste

Figura B.1 - Mapa de curvas isocerunicas

B.2.3 A rea de exposio equivalente (Ae) a rea, em metros quadrados, do plano da estrutura prolongada em todas asdirees, de modo a levar em conta sua altura. Os limites da rea de exposio equivalente esto afastados do permetroda estrutura por uma distncia correspondente altura da estrutura no ponto considerado. Assim, para uma estruturaretangular simples de comprimento L, largura W e altura H, a rea de exposio equivalente tem um comprimento L +2H euma largura W + 2H, com quatro cantos arredondados formados por segmentos de crculo de raio H, em metros. Ento,conforme a figura B.2, resulta:

Ae = LW + 2LH + 2WH + pi .H2 [m2]

Figura B.2 - Delimitao da rea de exposio equivalente (Ae) - Estrutura vista de planta


NBR 5419:200124

B.2.4 A freqncia mdia anual previsvel Nd de descargas atmosfricas sobre uma estrutura dada por:

Nd = Ng . Ae . 10-6 [por ano]

B.3 Freqncia admissvel de danos

Para a freqncia mdia anual admissvel de danos Nc, valem os seguintes limites, reconhecidos internacionalmente:

a) riscos maiores que 10-3 (isto , 1 em 1 000) por ano so considerados inaceitveis;

b) riscos menores que 10-5 (isto , 1 em 100 000) por ano so, em geral, considerados aceitveis.

B.4 Avaliao geral de risco

B.4.1 Depois de determinado o valor de Nd, que o nmero provvel de raios que anualmente atingem uma estrutura, opasso seguinte a aplicao dos fatores de ponderao indicados nas tabelas B.1 a B.5. Multiplica-se o valor de Nd pelosfatores pertinentes e compara-se o resultado com a freqncia admissvel de danos Nc, conforme o seguinte critrio:

a) se Nd 10-3, a estrutura requer um SPDA;

b) se 10-3 > Nd > 10-5, a convenincia de um SPDA deve ser decidida por acordo entre projetista e usurio ;

c) se Nd 10-5, a estrutura dispensa um SPDA.

B.4.2 A tabela B.6 mostra a classificao de diversos tipos de estruturas comuns e especiais com o respectivo nvel deproteo. A partir do valor ponderado de N e do nvel de proteo indicado para o tipo de estrutura, a figura B.3 permitedeterminar o fator de risco resultante.

B.4.3 Os fatores de ponderao denotam a importncia relativa do risco em cada caso. Na tabela B.3, o termo efeitosindiretos refere-se no apenas aos danos materiais sobre a estrutura, mas tambm interrupo de servios essenciaisde qualquer natureza, principalmente em hospitais.

B.4.4 O risco de vida geralmente muito baixo, mas as descargas atmosfricas podem causar pnico e incndios.

B.4.5 Para estruturas destinadas a atividades mltiplas, deve ser aplicado o fator de ponderao A correspondente aocaso mais severo.

Tabela B.1 - Fator A: Tipo de ocupao da estrutura

Tipo de ocupao Fator A

Casas e outras estruturas de porte equivalente 0,3

Casas e outras estruturas de porte equivalente com antena externa1) 0,7

Fbricas, oficinas e laboratrios 1,0

Edifcios de escritrios, hotis e apartamentos, e outros edifcios residenciais noincludos abaixo 1,2

Locais de afluncia de pblico (por exemplo: igrejas, pavilhes, teatros, museus,exposies, lojas de departamento, correios, estaes e aeroportos, estdios deesportes)

1,3

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

1) Para requisitos para instalao de antenas, ver anexo A.


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Tabela B.2 - Fator B: Tipo de construo da estrutura

Tipo de ocupao Fator BEstrutura de ao revestida, com cobertura no-metlica 1) 0,2

Estrutura de concreto armado, com cobertura no-metlica 0,4

Estrutura de ao revestida, ou de concreto armado, com cobertura metlica 0,8

Estrutura de alvenaria ou concreto simples, com qualquer cobertura, exceto metlica oude palha 1,0

Estrutura de madeira, ou revestida de madeira, com qualquer cobertura, exceto metlicaou de palha 1,4

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

Qualquer estrutura com teto de palha 2,01) Estruturas de metal aparente que sejam contnuas at o nvel do solo esto excludas desta tabela, porque requeremapenas um subsistema de aterramento.

Tabela B.3 - Fator C: Contedo da estrutura e efeitos indiretos das descargas atmosfricas

Contedo da estrutura ou efeitos indiretos Fator C

Residncias comuns, edifcios de escritrios, fbricas e oficinas que no contenhamobjetos de valor ou particularmente suscetveis a danos 0,3

Estruturas industriais e agrcolas contendo objetos particularmente suscetveis a danos1) 0,8

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

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

Escolas, hospitais, creches e outras instituies, locais de afluncia de pblico 1,71) Instalao de alto valor ou materiais vulnerveis a incndios e s suas conseqncias.

Tabela B.4 - Fator D: Localizao da estrutura

Localizao Fator D

Estrutura localizada em uma grande rea contendo estruturas ou rvores da mesmaaltura ou mais altas (por exemplo: em grandes cidades ou em florestas) 0,4

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

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

Tabela B.5 - Fator E: Topografia da regio

Topografia Fator E

Plancie 0,3

Elevaes moderadas, colinas 1,0

Montanhas entre 300 m e 900 m 1,3

Montanhas acima de 900 m 1,7


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Tabela B.6 - Exemplos de classificao de estruturas

Classificao daestrutura Tipo da estrutura Efeitos das descargas atmosfricas

Nvel deproteo

Perfurao da isolao de instalaes eltricas,incndio, e danos materiais

ResidnciasDanos normalmente limitados a objetos no ponto deimpacto ou no caminho do raio

III

Risco direto de incndio e tenses de passoperigosas

Fazendas,estabelecimentosagropecurios

Risco indireto devido interrupo de energia e riscode vida para animais devido perda de controleseletrnicos, ventilao, suprimento de alimentao eoutros

III ou IV 2)

Teatros, escolas, lojas dedepartamentos, reasesportivas e igrejas

Danos s instalaes eltricas (por exemplo:iluminao) e possibilidade de pnicoFalha do sistema de alarme contra incndio,causando atraso no socorro

II

Bancos, companhias deseguro, companhiascomerciais, e outros

Como acima, alm de efeitos indiretos com a perdade comunicaes, falhas dos computadores e perdade dados

II

Hospitais, casa derepouso e prises

Como para escolas, alm de efeitos indiretos parapessoas em tratamento intensivo e dificuldade deresgate de pessoas imobilizadas

II

IndstriasEfeitos indiretos conforme o contedo das estruturas,variando de danos pequenos a prejuzos inaceitveise perda de produo

III

Estruturas comuns1)

Museus, locaisarqueolgicos Perda de patrimnio cultural insubstituvel II

Estruturas com riscoconfinado

Estaes detelecomunicao usinaseltricasIndstrias

Interrupo inaceitvel de servios pblicos porbreve ou longo perodo de tempoRisco indireto para as imediaes devido aincndios, e outros com risco de incndio

I

Estruturas com riscopara os arredores

Refinarias, postos decombustvel, fbricas defogos, fbricas demunio

Risco de incndio e exploso para a instalao eseus arredores I

Estruturas com riscopara o meioambiente

Indstrias qumicas,usinas nucleares,laboratrios bioqumicos

Risco de incndio e falhas de operao, comconseqncias perigosas para o local e para o meioambiente

I

1) ETI (equipamentos de tecnologia da informao) podem ser instalados em todos os tipos de estruturas, inclusive estruturascomuns. impraticvel a proteo total contra danos causados pelos raios dentro destas estruturas; no obstante, devem sertomadas medidas (conforme a NBR 5410) de modo a limitar os prejuzos a nveis aceitveis2) Estruturas de madeira: nvel III; estruturas nvel IV. Estruturas contendo produtos agrcolas potencialmente combustveis (ps degros) sujeitos a exploso so considerados com risco para arredores.

B.5 Interpretao dos resultados

O mtodo aqui apresentado destina-se a orientar uma avaliao que, em certos casos, pode ser difcil. Se o resultadoobtido for consideravelmente menor que 10-5 (1 em 100 000) e no houver outros fatores preponderantes, a estruturadispensa proteo. Se o resultado obtido for maior que 10-5, por exemplo 10-4 (1 em 10 000), devem existir razes bemfundamentadas para no instalar um SPDA.


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Figura B.3 - Eficincia (E%) do SPDA em funo de N e Nc______________

/ANEXO C


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Anexo C (normativo)Conceitos e aplicao do modelo eletrogeomtrico

C.1 Conceitos bsicos

C.1.1 O modelo eletrogeomtrico, tambm designado mtodo da esfera rolante ou fictcia, serve para delimitar o volume deproteo dos captores de um SPDA, sejam eles constitudos de hastes, cabos, ou de uma combinao de ambos. umcritrio especialmente til para estruturas de grande altura ou de formas arquitetnicas complexas, baseado no mecanismode formao das descargas atmosfricas.

C.1.2 Nas descargas negativas nuvem/terra, que so as mais freqentes, o raio precedido por um canal ionizadodescendente (lder), que se desloca no espao em saltos sucessivos de algumas dezenas de metros. medida queavana, o lder induz na superfcie da terra uma carga eltrica crescente de sinal contrrio. Com a aproximao do lder, ocampo eltrico na terra torna-se suficientemente intenso para dar origem a um lder ascendente (receptor), que parte emdireo ao primeiro. O encontro de ambos estabelece o caminho da corrente do raio (corrente de retorno), que ento sedescarrega atravs do canal ionizado.

C.1.3 O raio atinge o solo ou uma estrutura no local de onde partiu o lder ascendente e, como este se origina no pontoonde o campo eltrico mais intenso, o trajeto do raio no necessariamente vertical. Isto fica evidente quando estruturasaltas so atingidas lateralmente pelos raios, no obstante estarem protegidas por captores no topo.

C.1.4 Os pontos de maior intensidade de campo eltrico no solo e nas estruturas so geralmente aqueles mais prximosda extremidade do lder descendente. Portanto, a superfcie de uma esfera com centro na extremidade do lder e raio igualao comprimento dos saltos antes do seu ltimo salto o lugar geomtrico dos pontos a serem atingidos pela descarga.Estes pontos podem ento ser simulados por uma (semi) esfera fictcia, cujo raio seja igual ao comprimento do ltimotrecho a ser vencido pelo lder descendente (comprimento R).

C.1.5 A distncia R entre o ponto de partida do lder ascendente e a extremidade do lder descendente (ver figura C.1) oparmetro utilizado para posicionar os captores segundo o modelo eletrogeomtrico. Seu valor dado por:

R = 2 . imx. + 30 (1 e imx.)

sendo R, em metros, e imx. o valor de crista mximo do primeiro raio negativo, em kA.

NOTA - Esta equao foi formulada pelo GT-33 da CIGR - Conferncia Internacional de Grandes Redes Eltricas de Alta-Tenso,Paris.

C.2 Aplicao do modelo eletrogeomtrico

A tabela C.1 prescreve os valores de R em funo do nvel de proteo exigido. A tabela C.2 mostra os valores de crista dacorrente do raio i

mx. conforme o comprimento R.

C.2.1 Volume de proteo de um captor vertical com h < R

Traa-se uma linha horizontal altura R do solo e um arco de circunferncia de raio R com centro no topo do captor. Emseguida, com centro no ponto de interseo P e raio R, traa-se um arco de circunferncia que atinge o topo do captor e oplano do solo. O volume de proteo delimitado pela rotao da rea A em torno do captor (ver figura C.2).

C.2.2 Volume de proteo de um captor vertical com h > R

Mediante procedimento anlogo ao descrito em C.2.1, pode-se determinar o volume de proteo para estruturas de grandealtura. Neste caso, como o ilustrado na figura C.3, verifica-se que a altura eficaz do captor h > R, pois sobre a alturaexcedente podem ocorrer descargas laterais.


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Figura C.1 - Conceito da distncia R

Tabela C.1 - Posicionamento do captor conformeo nvel de proteo

Nvel de proteoRm

I 20II 30III 45IV 60

Tabela C.2 - Distncia R em funo da corrente (Imx.)

Nvel de proteoDistncia R

m

Valor de crista de Imx.kA

I 20 3,7II 30 6,1III 45 10,6IV 60 16,5

Figura C.2 - Volume de proteo do captor h

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Figura C.3 - Volume de proteo do captor com h > R

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/ANEXO D


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Anexo D (normativo)Uso opcional de ferragem especfica em estruturas de concreto armado

D.1 Como aterramento das fundaes

D.1.1 Para as edificaes novas, em concreto armado, onde a estrutura ainda no foi iniciada, deve ser instalado umcondutor adicional de ao comum ou galvanizado a fogo, dentro da estrutura, de modo a garantir a continuidade desde asfundaes at o topo do prdio.

D.1.2 O condutor adicional dever ser instalado dentro das fundaes, atravessar os blocos de fundao e entrar nospilares de concreto.

D.1.3 Os condutores devero ser emendados por conectores de aperto, solda eltrica ou exotrmica, desde que executadade forma duradoura, obedecendo (quando amarradas com arame de ao recozido ou conectores) a um trespasse de20 diametros da barra

D.1.4 Em fundao direta (pouco profunda), os condutores adicionais devem ser instalados nas vigas baldrames de modoa melhorar a condio de drenagem e o contato com o solo.

D.2 Como descidas

D.2.1 Em cada pilar estrutural dever ser instalado um condutor adicional (cabo de ao galvanizado, barra chata ouredonda de ao) paralelamente s barras estruturais e amarrado com arame nos cruzamentos com os estribos paraassegurar a eqipotencializao.

D.2.2 Nos locais onde haja deslocamento da posio dos pilares, ao mudar de laje, bem como quando houver reduo daseo dos pilares, o condutor adicional dever ser encaminhado de modo a garantir a continuidade eltrica.

D.2.3 Armaduras de ao dos pilares, lajes e vigas devem ter cerca de 50% de seus cruzamentos firmemente amarradoscom arame recozido ou soldados. As barras horizontais das vigas externas devem ser soldadas, ou sobrepostas por nomnimo 20 vezes o seu dimetro, firmemente amarradas com arame recozido, de forma a garantir a equalizao depotenciais da estrutura.

NOTA - Este subsistema dever ser integrado ao subsistema captor.

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/ANEXO E


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Anexo E (normativo)Ensaio de continuidade de armaduras

E.1 O ensaio de verificao da continuidade das armaduras de um edifcio deve ser feito por injeo de corrente. Paramelhorar a preciso da medio e diminuir os cuidados necessrios para executar uma medio confivel, preferveldispor de uma mquina de solda, do tipo de transformador monofsico de enrolamentos separados, com tenso emcircuito aberto da ordem de 60 V e capaz de injetar uma corrente da ordem de 100 A. Estas caractersticas diminuem aexigncia de limpeza da superfcie onde se faz a injeo de corrente.E.2 A impedncia entre dois pontos medida dividindo a tenso aplicada entre os pontos de injeo de corrente pelacorrente injetada. Considerando o valor elevado da corrente injetada e o comprimento aprecivel do condutor de injeo decorrente, a tenso entre pontos de injeo de corrente deve ser calculada diminuindo a queda de tenso no condutor deinjeo de corrente, da tenso aplicada ao circuito completo. Numa primeira aproximao pode considerar-se apenas aqueda de tenso hmica no condutor de injeo.E.3 O afastamento dos pontos onde se faz a injeo de corrente deve ser de dezenas de metros, por exemplo entre o pisotrreo e a laje do ltimo piso ou entre a fachada da frente e a dos fundos, de preferncia na diagonal. Procedendo adiversas medies entre pontos diferentes, se os valores medidos forem da mesma ordem de grandeza e inferiores a 1 ,pode-se admitir que a continuidade das armaduras aceitvel.

E.4 A medio pode ser feita diretamente com o uso de um mili ou microohmmetro, capaz de fornecer corrente da ordemde 10 A, sendo admissvel o valor mnimo de 1 A. No admissvel a utilizao de multmetro.

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