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PDA: SPDA + MPS

As descargas atmosféricas que atingem estruturas, linhas elétricas e tubulações metálicas, ou áreas próximas, representam potenciais riscos para a segurança de pessoas, a integridade de edifícios e o funcionamento de instalações.

 

A necessidade de proteção, juntamente com os benefícios econômicos associados à implementação de medidas de segurança e a seleção criteriosa dessas medidas, são determinadas por meio de um processo de Gerenciamento de Riscos.

 

A Proteção Contra Descargas Atmosféricas (PDA) constitui-se de Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas (SPDA) e Medidas de Proteção Contra Surtos (MPS).

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SPDA

Projetado com o propósito de reduzir danos físicos e riscos à vida em estruturas. Por sua vez, é composto por SPDA externo e SPDA interno.

 

SPDA externo

Parte do SPDA composto pelos subsistemas de captação, descidas e aterramento.

  • Subsistema de captação:  é projetado para interceptar descargas atmosféricas;

  • Subsistema de descida: tem como finalidade conduzir a descarga atmosférica do subsistema de captação ao subsistema de aterramento;

  • Subsistema de aterramento: tem como objetivo conduzir e dispersar a descarga atmosférica no solo.

 

SPDA interno

O SPDA interno tem como objetivo reduzir os riscos relacionados a centelhamentos perigosos dentro do volume de proteção criado pelo SPDA externo, por meio de ligações equipotenciais ou distância de segurança (isolação elétrica) entre os componentes do SPDA externo.

  • Distância de segurança: Um componente metálico pode ser considerado isolado eletricamente do SPDA quando seu afastamento for igual ou superior à distância de segurança, calculada conforme a NBR 5419:2015, no trecho em estudo. Quando não for possível atender a distância de segurança para estabelecimento da isolação elétrica, será necessário realizar uma ligação equipotencial direta do componente.

  • Equipotencialização: A equipotencialização consiste em um conjunto de medidas que visa reduzir as tensões nas instalações, causadas por descargas atmosféricas, a níveis suportáveis para essas instalações e os equipamentos por elas atendidos, além de reduzir os riscos de arcos elétricos e choques elétricos. Envolve, principalmente, ligações entre as partes metálicas das instalações e destas ao SPDA, seja de forma direta ou indireta (por meio de DPS).

 

Medidas de Proteção Contra Surtos (MPS)

Visam minimizar as falhas em sistemas elétricos e eletrônicos nas estruturas atingidas por descargas atmosféricas. As principais medidas de proteção contra surtos incluem a instalação de Dispositivos de Proteção Contra Surtos (DPS), o roteamento de linhas, as blindagens e ligações equipotenciais.

  • Aterramento e equipotencialização: O sistema de aterramento conduz e dispersa as correntes da descarga atmosférica para o solo. A rede de equipotencialização minimiza as diferenças de potencial e pode reduzir o campo magnético.

  • Roteamento de linhas: Uma abordagem eficaz para mitigar os riscos causados por surtos elétricos consiste na organização dos caminhos dos condutores, de modo a eliminar laços perigosos.

  • Blindagem: As técnicas de blindagem podem ser classificadas em dois tipos: blindagem espacial, que é aplicada no ambiente da instalação, e a blindagem dos condutores elétricos de energia e sinal.

  • Dispositivos de proteção contra surtos: Os Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) destinam-se a limitar as sobretensões e desviar correntes de surto para o sistema de aterramento.

PROJETO DE PDA EM EDIFICAÇÕES

Conforme verificado no texto "PDA e suas partes", o Projeto de Proteção Contra Descargas Atmosféricas (PDA) é constituído por dois componentes principais: o Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) e as Medidas de Proteção contra Surtos (MPS)Na sequência, serão abordados os principais pontos que fundamentam a elaboração de um projeto de PDA.

 

1. Gerenciamento de Risco (GR)

O gerenciamento de risco, orientado pela Parte 2 da NBR 5419:2015, é a fase inicial para determinar a necessidade e o nível de proteção do SPDA e das MPS. O processo avalia as perdas potenciais em caso de ocorrência de uma descarga atmosférica, categorizando-as em:

  • Perda de vidas humanas;

  • Perda de instalações de serviço ao público;

  • Perda de memória cultural;

  • Perda de valor econômico.

 

As categorias orientam a análise de risco para assegurar uma abordagem abrangente e adequada à realidade da estrutura em questão.

 

O SPDA é essencial para mitigar os danos físicos e os riscos à vida associados às descargas atmosféricas em estruturas. É formado por SPDA externo e interno.

2. SPDA externo: subsistemas de captação, descidas e aterramento.

Subsistema de captação

O correto posicionamento dos captores conforme os métodos de proteção estabelecidos na Parte 3 da norma NBR 5419:2015, como malhas, esferas rolantes e o ângulo de proteção.

 

A escolha de materiais resistentes à oxidação e degradação, devido à exposição a elementos naturais, é fundamental. Elementos metálicos na estrutura podem ser utilizados como captação natural, desde que atendam às recomendações normativas.

 

Subsistema de descidas

A NBR 5419:2015 preconiza o uso de descidas naturais/estruturais, integradas à edificação, desde que a continuidade elétrica seja verificada, ou a instalação de elementos externos, como cordoalhas.

 

Subsistema de aterramento

O projeto pode incluir o uso da estrutura existente para aterramento, caso a continuidade elétrica seja comprovada, ou a necessidade de implementação de elementos de aterramento externos para garantir eficiência na dispersão das correntes.

 

 

3. SPDA interno

O SPDA interno é projetado para minimizar os riscos de centelhamentos perigosos dentro da área protegida pelo SPDA externo. A implementação envolve o dimensionamento de ligações equipotenciais e a manutenção de distâncias de segurança, conforme a NBR 5419:2015, para garantir o isolamento elétrico adequado.

 

O projeto requer uma análise detalhada das características da edificação, assegurando que todos os elementos metálicos estejam corretamente interligados ou isolados para evitar diferenças de potencial.

 

4. Medidas de Proteção contra Surtos (MPS)

As MPS são essenciais para a segurança das instalações elétricas e equipamentos sensíveis, seguindo as diretrizes da NBR 5419:2015. O projeto das MPS envolve várias etapas estratégicas:

  • Aterramento e equipotencialização: Dimensionar o Barramento de Equipotencialização Principal (BEP) e demais equipotencializações necessárias.

  • Roteamento de linhas: Planejar caminhos para os condutores que minimizem laços indutivos.

  • Blindagem: Integrar blindagem nas fases iniciais do projeto para áreas críticas, a configuração blindagem espacial e adoção de condutores blindados para casos específicos.

  • Dispositivos de Proteção Contra Surtos (DPS): Selecionar e posicionar DPS com base na análise de surtos esperados, considerando sua localização e capacidade.

 

5. Considerações Específicas

  • Sondagem geoelétrica do solo: Para SPDA de nível I ou II, é essencial realizar a sondagem geoelétrica do solo para elaborar o projeto de aterramento. O serviço pode ser parte do escopo do projeto ou contratado separadamente;

  • Inspeção pós-instalação: Verificações após a instalação devem ser realizadas para compatibilizar o projeto com o sistema implementado;

  • Proteção contra tensões perigosas: É imperativo mitigar os riscos associados às tensões de passo e toque, para garantir a segurança das pessoas e animais nas proximidades do SPDA.

 

Por fim, a documentação técnica do projeto, incluindo desenhos, especificações dos materiais e relatório de gerenciamento de risco, deve ser minuciosa, permitindo uma compreensão clara do sistema projetado e servindo como base para futuras inspeções e manutenções.

Com uma abordagem meticulosa e um compromisso inabalável com a segurança, a NRS Engenharia se estabelece como uma referência no setor elétrico.

 

A NRS Engenharia convida clientes que buscam excelência e conformidade com as normas de segurança a entrarem em contato para solicitar orçamentos, garantindo assim soluções elétricas seguras, eficientes e adaptadas às suas necessidades específicas.

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PROJETO DE PDA EM USINAS FOTOVOLTAICAS

Seguindo a norma IEC TR 63227:2020, que substitui a NBR 5419:2015 no contexto de usinas fotovoltaicas, os projetos são compostos pelo Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) e pelas Medidas de Proteção contra Surtos (MPS).

 

Gerenciamento de Risco (GR)

A IEC TR 63227:2020 não impõe a necessidade de um GR para usinas fotovoltaicas no solo. No entanto, a avaliação das condições locais e a escolha do nível de proteção adequado são essenciais para a configuração correta do SPDA.

 

SPDA Externo

No segmento do SPDA Externo, o foco é no subsistema de captação, nas descidas e no aterramento. O método das esferas rolantes, ideal para ambientes de usinas fotovoltaicas, busca minimizar a incidência de descargas diretas. Contudo, seu dimensionamento deve ser cuidadoso para evitar sombreamento nos painéis.

 

SPDA Interno

Essencial para a salvaguarda de elementos críticos, como inversores, o SPDA interno é um pilar para a continuidade operacional da usina.

 

Medidas de Proteção contra Surtos (MPS)

As Medidas de Proteção contra Surtos (MPS) são projetadas para a proteção de instalações elétricas e equipamentos sensíveis. Em usinas fotovoltaicas, a implementação efetiva de aterramento e equipotencialização é vital para atenuar as diferenças de potencial resultantes de surtos. Estrategicamente, a organização das placas deve ser realizada de maneira a minimizar a área de laços indutivos, contribuindo significativamente para a proteção contra distúrbios elétricos.

 

Especificidades do Projeto

A realização de sondagens geoelétricas é um passo chave para colher dados precisos para a modelagem do terreno, informações essas indispensáveis na concepção do PDA e do sistema de aterramento.

 

A NRS Engenharia garante uma documentação técnica detalhada, estabelecendo um referencial confiável para manutenções futuras e para assegurar a aderência às diretrizes da IEC TR 63227:2020. O empenho da empresa na excelência e na inovação posiciona-a como líder na criação de projetos de PDA para usinas fotovoltaicas, reforçando a segurança e a robustez das instalações elétricas.

 

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