SPDA: até onde chega a proteção de um para-raios?

Um sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA) é destinado a proteger uma estrutura, edifício, etc. contra os efeitos da queda de raios. Mas até onde chega a proteção de um para-raios? Um para-raios instalado no meu vizinho protege minha edificação? Veremos as respostas a estas perguntas a seguir.

Componentes de um SPDA

Um SPDA é composto por elementos externos (subsistema de captores, subsistema de condutores de descida e subsistema de aterramento) e de elementos internos (dispositivos que reduzem os efeitos elétricos e magnéticos da corrente de descarga atmosférica dentro da edificação a proteger).

De todos eles o componente que as pessoas identificam mais facilmente são os captores não naturais, os quais podem ser de três tipos:

Captor Franklin

Alcance da proteção do SPDA - captor Franklin
Captor Franklin no topo de um mastro metálico

Quando uma pessoa pensa em para-raios, o captor Franklin é a imagem que vem à cabeça. Este é o tipo de captor mais antigo e é amplamente utilizado na proteção de:

  • Estruturas altas e com pequena área superficial (condomínios verticais, caixas d’água e antenas no alto de edifícios, torres de telecomunicações, postes, guaritas, etc.);
  • Grandes áreas abertas (gramados, campos de futebol, quadras descobertas, minas a céu aberto, etc.).

Um captor Franklin deve sempre ser instalado sobre um mastro metálico cuja altura vai depender da estrutura a ser protegida.

Cabos suspensos como captores (cabos para-raios)

Alcance da proteção do SPDA - cabo para-raios - linha de transmissão
Cabos para-raios sobre uma linha de transmissão de energia

O uso de cabos suspensos como captores (cabos para-raios) é adequado para proteção de:

  • Grandes pátios descobertos como subestações de energia elétrica e pátios de bombas de água e esgoto;
  • Estruturas muito longas como linhas de transmissão ou redes de distribuição de energia.

Podem ser utilizados cabos de aço, cabos de alumínio e cabos de alumínio com alma de aço (onde somente o núcleo do cabo é feito de aço) suspensos entre postes, mastros metálicos ou pórticos de concreto.

Malha de condutores (Gaiola de Faraday)

Alcance da proteção do SPDA - captor terminal aéreo e malha de condutores
Malha captora com terminal aéreo

É composta por cabos de cobre nú ou barras chatas de alumínio dispostos em forma de malha sobre a cobertura de uma edificação. A malha pode ter também pequenos captores verticais chamados de terminais aéreos.

Estes condutores devem ser instalados:

  • na periferia da cobertura da estrutura;
  • nas saliências da cobertura da estrutura;
  • nas cumeeiras dos telhados.

Este tipo de captor é apropriado para coberturas de grande área como galpões, quadras cobertas, ginásios, edifícios, etc. protegendo não só a cobertura da edificação como também superfícies laterais planas contra descargas atmosféricas laterais.

SPDA para pequenas edificações

Já no caso de pequenas edificações como:

  • áreas comuns de condomínios horizontais (administração, guaritas, portaria, salão de festas, etc.);
  • residências uni e multifamiliares de até 2 pavimentos e
  • edificações comerciais de até 2 pavimentos.

Quando a análise de riscos chega a conclusão de que é necessário um SPDA, normalmente são utilizados captores Franklin ou malha de condutores (Gaiola de Faraday).

Alcance da proteção de um SPDA

De acordo com a norma NBR-5419, existem quatro classes de SPDA sendo que a definição de qual usar é feita após a análise dos riscos da edificação.

Sem entrar nos detalhes dessa análise de riscos, em geral um captor Franklin instalado a uma altura H do solo (soma da altura da edificação + altura do mastro do captor) protegerá tudo que estiver num cone formado à sua volta como mostrado na figura abaixo:

Alcance da proteção de um SPDA - Volume de proteção para captor em mastro
Fonte: NBR-5419:2015 parte 3

Para facilitar o entendimento, vamos tomar um exemplo uma condomínio vertical com um SPDA classe III e um captor Franklin instalado no seu topo a 60 metros do solo (equivalente a 20 andares). O ângulo de proteção será de 24°, portanto o cone de proteção terá um raio de aproximadamente 26 metros.

Alcance da proteção de um SPDA - casa não protegida por para-raio de edifício vizinho
Alcance da proteção de um para-raios instalado a 60m de altura

Como pode ser visto na figura acima, mesmo estando no lote ao lado a residência de um único pavimento não está totalmente protegida pelo SPDA da edificação vizinha que tem quase 20 andares.

Conclusão: minha edificação está protegida pelo para-raios do meu vizinho?

A conclusão que se chega após ler o texto acima é que não há nenhuma garantia de que o SPDA projetado para uma instalação irá proteger outras edificações vizinhas.

Por isso é importante que seja contratado um engenheiro eletricista para realizar a análise dos riscos do local e, caso necessário, dimensionar corretamente um sistema de proteção contra descargas atmosféricas que efetivamente proteja a edificação.

Caso o cliente ainda não possua, pode realizar também o estudo de estratificação do solo conforme Parte 3, item 7.5.1, subitem (c) da norma para dimensionar corretamente o aterramento.

Além disso, também executamos a inspeção com emissão de laudo técnico conforme exigido pela NBR-5419 e pelo Corpo de Bombeiros logo após o fim da instalação do SPDA.

Não deixe que a sua edificação fique sem proteção!

Fonte e credibilidade: https://www.sonataengenharia.com.br/spda-alcance-da-protecao-de-um-para-raios/