Modelos de SPDA (Sistemas de Protecção Descargas Atmosféricas)

Benjamin Franklin, no século XIII realizou um conjunto de experiências para captar um raio de uma descarga atmosférica. O experimento consistiu em colocar uma haste metálica abaixo de uma nuvem de tempestade estabelecer o contacto com um corpo ligado à terra, para permitir descarregar. Benjamin Franklin, estabeleceu o conceito dos pára-raios e o principio de funcionamento de um sistema de protecção contra descargas atmosféricas (SPDA).
Um SPDA é composto essencialmente por três componentes, o elemento captor, os condutores de baixada e o sistema de terra. Actualmente existe três modelos de pára-raios: o captor do tipo de Franklin, o captor de avanço à ignição (ionizantes) e a gaiola de Faraday.

Captor do tipo de FranklinO captador "Franklin" é constituído por uma haste metálica , sendo a extremidade superior é pontiaguda para tem uma maior poder de acúmulo de cargas. Este sistema é o mais barato mas o menos eficiente.
Captor de avanço à IgniçãoO captor de avanço à Ignição consiste na capacidade do pára-raios antecipar a descarga atmosférica e definir o percurso do raio. Este sistema é barato e apresenta elevada eficiência, embora decresça com o aumento da distância do captor.

Gaiola de FaradayA gaiola de Faraday é um sistema de vários receptores colocados de modo a envolver o topo da estrutura e várias baixadas. A gaiola apresenta a elevada eficiência, contudo, é de difícil implementação e elevados custos.


O dimensionamento de um sistema de protecção contra descargas atmosféricas deve considerar o modelo adoptado e considerar as Normas em vigor. Para os pára-raios de avanço à ignição vigora a Norma NP4426 enquanto para gaiolas de Faraday e pontas de Franklin a Norma IEC62305.

Implementação SPDA através pára-raios de avanço à ignição
Sendo h altura entre a ponta do Pára-raios e a superfície a proteger, D o raio da esfera fictícia na ponta do traçador descendente (modelo electrogeométrico), v a velocidade média do traçador ascendente e descendente e Δt o tempo de avanço à ignição (característica do Pára-Raios).

Implementação SPDA através de ponta de Franklin
O método do ângulo de protecção é uma das formas de concepção do dispositivo captor. O edifício a proteger tem de se encontrar dentro da área de protecção das hastes captoras ou do dispositivo captor.
Sendo h1 a altura entre a ponta de Franklin e a superfície a proteger. O ângulo α deve ser aplicado de acordo com a Norma IEC 62305 correspondendo à superfície protegida B.


Implementação SPDA através da gaiola de Faraday

Os dispositivos captores também podem ser determinados por meio do método da esfera. Para este método é necessário um modelo do objecto a proteger e uma esfera, que é rolada por cima do modelo. Tem de ser instalado um dispositivo captor em todos os pontos de contacto da esfera com o modelo. Outra forma de concepção do dispositivo captor é o método da malha, em que este é disposto na superfície do telhado, em forma de malha, a partir dos pontos mais
sujeitos à queda de raios, nomeadamente cumeeira, cristas e arestas.

Análise de Risco
A necessidade de implementação de SPDA consiste num estudo de acordo com a IEC62305-2 que considera um conjunto de parâmetros e quantifica a necessidade de medidas de protecção (ex: edificação, sua utilização, os coeficientes de risco e o índice cerâunico do local).

QEnergia
A QEnergia realizou esforços para  apresentar soluções adequadas para todos o modelos de SPDA com produtos de qualidade superior e construi um centro de competências para elaboração de estudos, auditorias,  instalações e manutenções de sistemas SPDA.

Fonte: http://www.qenergia.pt/231/modelos-de-spda--sistemas-de-proteccao-descargas-atmosfericas.htm

Veja como elaborar um projeto SPDA

Nesta apostila você verá as informações necessárias para elaborar o projeto do sistema de proteção contra descargas atmosféricas, conhecido como SPDA.
O conteúdo informa sobre as normas utilizadas, fórmulas de cálculos, inclui ilustrações que detalham e facilitam o entendimento. Você verá as funções do SPDA. Níveis de eficiencia na proteção. Área de captação do raio. Como funcionam os sistemas de proteção por para-raio e Gaiola de Faraday.
Apostila interessante, com dados práticos baseados em normas e exemplos de como aplica-los.

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Nov/2008  |  Formato: PDF

Category: Instalações e Serviços em Eletricidade