SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS - PARA RAIOS





O SPDA também conhecido como para-raios foi inventado por Benjamin Franklin em 1752, quando fez uma perigosa experiência utilizando um fio de metal para empinar uma pipa de papel e observou que a carga elétrica dos raios descia pelo dispositivo. Provou também que hastes de metal, quando em contato com a superfície terrestre poderiam servir como condutores elétricos, inventando assim, o para-raios.

Um para-raios é uma haste de metal pontiaguda que é conectada a cabos de cobre ou de alumínio de pequena resistividade que vão até o solo.

As pontas do para-raios servem para atrair os raios, assim que o raio é atraído ele é desviado até o solo pelos cabos e dissipado no solo, sem causar nenhum dano nas residências e etc.

 O fato de falar que os para-raios atraem os raios é uma maneira para compreendermos melhor, mas na verdade os para-raios não atraem os raios, apenas oferecem um caminho para chegar ao solo com pouca resistividade.

Os para-raios têm de serem colocados em lugares bem altos, pois o raio tende a atingir o ponto mais alto de uma área. Geralmente eles são colocados em topos de edifícios, em topos de antenas de transmissões de televisões, rádios, etc.

A função dos para-raios é proteger construções, como edifícios, casas, etc., contra as descargas elétricas atmosféricas (raios). Eles evitam a queima de equipamentos domésticos, como computadores, televisores, aparelhos eletrodomésticos, etc.

Para sabermos o raio de abrangência de um para-raios devemos pegar a altura da ponta do para-raios até o solo e multiplicar pela raiz quadrada de três:

 r = √3 . h

Em temporais a falta de para-raios pode causar grandes danos não somente aos equipamentos domésticos como citado acima, mas se um raio cair sobre uma pessoa, esta pode vir a ter uma parada cardíaca e até falecer. Por estes motivos é muito importante ter um para-raios por perto!

Você verá abaixo nesta página as respostas para as perguntas mais frequentes sobre para raios. Ao final você estará em condições de decidir se precisa ou não de um para raios, suas vantagens e a forma correta de  contratar sua instalação.

OS TIPOS DE PARA RAIOS EXISTENTES.
OS PARA RAIOS PODEM SER:

1 - Gaiola de faraday
2 - Captor franklin sobre mastro
3 - Captor franklin sobre postes
4 - Estrutural







O MELHOR MODELO DE PARA RAIO A SER ADOTADO.
O melhor modelo de para raios é aquele que irá atender, da melhor forma, as suas necessidades de proteção, e que será determinada, através de levantamento e estudo de necessidades, podendo ser adotado um modelo único ou a combinação de todos eles.

COMO SABER SE É PRECISO PARA RAIO EM MEU EMPREENDIMENTO.
Para saber se você precisa ou não de um para raios, basta calcular o valor de todos os aparelhos elétricos e eletrônicos que você possui e se perguntar:"Quanto me custaria para consertar ou até comprar todos eles novamente e qual seria o prejuízo financeiro indireto causado pela paralisação de tais equipamentos", se a resposta lhe preocupar, significa que você é mais um candidato a possuir um para raios, lembrando que seus equipamentos não estarão protegidos mesmo com este acessório, se os efeitos dos raios vierem pela rede elétrica externa, tv a cabo ou sistema de telefonia.

E também a pesquisas de áreas mais atingidas por descargas atmosféricas no Brasil essas pesquisas informam caso seu empreendimento se encontra em áreas de grande ou médio índice de incidências, contrate uma empresa e desenvolva seu projeto de para raios e evita problemas, quem se previne, não sofre as consequências e sai no lucro.

MINHA INSTALAÇÃO DE PARA RAIOS ESTÁ CORRETA E FUNCIONAL.
Para isso é necessário ter um laudo de para raios contendo os resultados das medições ôhmicas dos aterramentos dentro dos padrões da norma atual, descrição do modelo instalado, assinado por engenheiro eletricista com A.R.T recolhida e cópia da documentação do C.R.E.A do profissional.

PRAZO DE VALIDADE DE UM PARA RAIOS.
O prazo de manutenção é relativo ao local da instalação, tipo de solo e materiais utilizados nas instalações. Como exemplo podemos citar os para raios instalados nas cidades litorâneas que terão seus componentes em contato com a maresia e a salinidade que irão agredir os componentes reduzindo o tempo de vida útil.

LEIS QUE DETERMINAM O USO DE PARA RAIOS.
Sim há municípios que possuem leis próprias sobre para raios, que determinam o uso em edificações residenciais acima de 3 andares, e há outros que não, porém, para efeito de imóveis utilizados por empresas, indústrias e comércios, no modo geral, prevalece a determinação do Ministério do Trabalho, através da norma NR10.

VANTAGEM DE SE TER PARA RAIOS.
Entre as vantagens dos para raios, a mais importante talvez, seja a a tranquilidade nos dias de forte chuvas.

COMO INSTALAR O PARA RAIOS.
Em primeiro lugar, entre em contato com uma empresa especializada ou profissional de sua confiança e solicite um levantamento no local do seu imóvel. Peça proposta comercial que lhe dê opção entre os materiais que podem ser utilizados, pois eles influenciarão no prazo de manutenção e no preço da instalação.

Assim que for concluída a instalação dos para raios, acompanhe pessoalmente a leitura dos aterramentos, e solicite os seguintes documentos: Laudo assinado pelo engenheiro responsável, cópia da carteira do C.R.E.A deste profissional e A.R.T recolhida.

LAUDO DE PARA RAIOS.
É documento que descreve o tipo de sistema de para raios instalado na edificação, bem como, os resultados das leituras dos sistemas de aterramentos, e tem validade jurídica no caso de algum acidente ocorrer.

COMO OS RAIOS PODEM CHEGAR ATÉ NÓS.
Os raios podem chegar até nós por meio dos equipamentos ligados a tomadas elétricas, linhas telefônicas, antenas parabólicas, tv a cabo, contato direto na estrutura do imóvel ou pelo solo.

PARA RAIOS SÃO REGULAMENTADOS.
A norma que regulamenta a instalação de para raios é a NBR 5419/05 da ABNT.

MATERIAIS DOS PARA RAIOS.
Os materiais que podem ser utilizados nos para raios são: cobre, alumínio, aço, ferragens de construção e outros, desde que atendam as exigências mínimas de espessura, determinada pela nbr 5419/05 abnt.

DICAS SOBRE MANUTENÇÃO DOS PARA RAIOS
Alguns meses após a instalação dos sistemas de para raios. Seus componentes metálicos começam a sofrer a ação das intempéries (chuva, sol, e outras) que começam agredir tais materiais. 

Em virtude disso, torna-se necessário, a observação dos componentes, para averiguação da necessidade ou não de manutenção, para manter o sistema funcionando perfeitamente, abaixo segue lista de itens para averiguação:

MANUTENÇÃO DE INSTALAÇÃO DE PARA RAIOS - CONEXÕES
Conexões entre a haste de aterramento e o condutor de descida nela interligado:

Caso haja indício de ferrugem, substituir a peça velha por nova, pois a corrente elétrica captada pelo para raios pode ter dificuldade para ser dissipada no solo, que é o objetivo principal.

MANUTENÇÃO DE INSTALAÇÃO DE PARA RAIOS - ABRAÇADEIRAS
Abraçadeiras que prendem os tubos de pvc na parede:

Estas abraçadeiras, possuem uma cunha que prendem as extremidades da abraçadeira, realizando a função do aperto.

É comum com o tempo e com o contato com máquinas e equipamentos, estas cunhas, soltarem e ficarem apenas a abraçadeira aberta. Esta abraçadeira pode ser muito perigosa sem a cunha, pois pode realizar cortes graves com o contato acidental. Portanto recomenda-se que seja substituída neste casos.

MANUTENÇÃO DE INSTALAÇÃO DE PARA RAIOS - ISOLADORES
Isoladores de sustentação dos cabos de cobre nu:

Por mais que estes materiais recebam tratamento de galvanização á fogo, chegará o momento em que estas peças começarão a enferrujar, causando com isso a diminuição da resistência do metal às tensões mecânicas as quais é exposto pelo ajuste dos cabos de cobre nu.

MANUTENÇÃO DE INSTALAÇÃO DE PARA RAIOS - AJUSTES
Tensionamento dos cabos de cobre nú dos sistemas de captação e descidas.
Com o passar do tempo os cabos presos pelos tensionadores começam a afrouxar e isto causa um aspecto ruim para a instalação de para raios, no modo geral, portanto, é interessante realizar os ajustes.

MANUTENÇÃO DE INSTALAÇÃO DE PARA RAIOS - CONECTORES DE UNIÃO
Conectores de união dos cabos de cobre nu.
Conhecidos como split-bolts, estas peças, dependendo do material o qual é fabricado, também enferrujam e precisam serem substituídas.

MANUTENÇÃO DE INSTALAÇÃO DE PARA RAIOS - MASTROS
Mastros onde são instalados os captores franklin.
Passou a ser comum encontrar instalações de para raios com os mastros pendurados pelos cabos, caídos nas paredes das edificações ou nos telhados. Isso ocorre em virtude da ferrugem que chega a enfraquecer o tubo de aço, até o ponto de quebrar. 

Evite aplicar tinta sobre a ferrugem, o custo do mastro poder ser apenas um pouco a mais que o trabalho da pintura.

MANUTENÇÃO DE INSTALAÇÃO DE PÁRA-RAIOS - MEDIÇÕES ÔHMICAS
Resultado das medições ôhmicas dos aterramentos.
Esta é a parte fundamental dos sistemas de para raios, pois um sistemas de captação eficiente sem um sistema de aterramento eficiente não adianta muita coisa. 

É como uma pessoa que se alimenta bem, porém tem um mau funcionamento intestinal. Recomenda-se fazer as leituras dos aterramentos para averiguar as condições do solo e das hastes nele cravadas.

MANUTENÇÃO DE INSTALAÇÃO DE PÁRA-RAIOS - MUDANÇAS NA NORMA
Mudança das normas de regulamentação dos para raios.
As normas de para raios sofrem mudanças, e com isso, também ocorrem algumas alterações quanto á instalação. 

Exemplo: A norma nbr 5419/01 alterou a nbr 5419/93 que determinava que as descidas para os aterramentos fossem realizadas com cabos cobre nu 16mm independente da altura das edificações, e atualmente foi modificada para 35mm, para alturas acima de 20 metros.

MANUTENÇÃO DE INSTALAÇÃO DE PÁRA-RAIOS - CONEXÕES METÁLICAS
Conexões metálicas interligadas diretamente nas estruturas metálicas(condutores naturais).

Estes materiais são os que enferrujam com mais facilidade, dependendo dos materiais, pois ficam em contato direto com a estrutura de aço, dos pilares de sustentação, que muitas vezes , sem tratamento contra oxidação, acabam enferrujando e passando a ferrugem para as conexões dos para raios.

MANUTENÇÃO DE INSTALAÇÃO DE PÁRA-RAIOS - CONDIÇÕES DOS MATERIAIS
Os materiais que podem ser utilizados nos para raios são: cobre, alumínio, aço, ferragens de construção e outros desde que atendam as exigências mínimas de espessura determinada pela nbr 5419/05 abnt.

MANUTENÇÃO DE INSTALAÇÃO DE PÁRA-RAIOS - HASTES DE ATERRAMENTO
Situação das hastes de aterramento embutidas no solo.
As hastes de aterramento são construídas em aço, com revestimento em banho de cobre (cobreadas).

Estas hastes quando são cravadas no solo, entram em contato com pedras existentes no mesmo, o que causa riscos na camada de cobre, permitindo o contato da umidade do solo com a parte de aço da haste.
Com o tempo estas hastes começam a enferrujar, dificultando a dissipação da corrente elétrica no solo.

Uma maneira de verificar o estado de conservação da haste é manusear a parte que fica exposta para ver se a camada de cobre já está soltando ou não.

Conclusão:
Vimos que o investimento de um projeto de para raios é uma garantida proteção para seu patrimônio, sem via de duvidas, devido ao grande risco e as alterações climáticas constantes, a prevenção sempre é a melhor forma de garantir sucesso em tudo.

VOLNEI REIS PROJETOS ELÉTRICOS - ENERGIA SOLAR, visa sempre a total informação técnica dos serviços prestados, para que seus clientes saibam o que fazer, o que querer e quando fazer seus investimentos.
QUALIDADE, SEGURANÇA E CONFIABILIDADE NO QUE SE DESENVOLVE!

FAÇA SEU ORÇAMENTO SEM COMPROMISSO!

"DEIXE SEU COMENTÁRIO, COMPARTILHE, DEIXE SEU LIKE!
FAÇA SUA INSCRIÇÃO E RECEBA OS ASSUNTOS ATUALIZADOS NO SEU E-MAIL.

BAIXE O E-BOOK DE ENERGIA SOLAR."

CONCEITOS E APLICAÇÕES DE DISPOSITIVOS DE CORRENTE DIFERENCIAL RESIDUAL - DR


Um dispositivo de corrente diferencial-residual (dispositivo DR) é um equipamento de proteção que detecta em um circuito a existência de uma fuga à terra e provoca o seccionamento do circuito quando o valor da corrente diferencial ultrapassa um valor definido.

Fig. 1 – O DR.
Os dispositivos DR´s constituem-se no meio mais eficaz de proteção de pessoas (e de animais domésticos) contra choques elétricos. São o único meio ativo de proteção contra contatos diretos e, na grande maioria dos casos, o meio mais adequado para proteção contra contatos indiretos. Segundo a NBR 5410, o uso de DR’s com corrente diferencial-residual nominal igual ou inferior a 30 mA é reconhecido como proteção adicional contra choques elétricos.
Os dispositivos DR também podem exercer a proteção contra incêndio e constituir-se em “vigilantes” da qualidade da instalação, quando sua corrente diferencial-residual nominal for de 300 mA.

Princípio de Funcionamento
O dispositivo DR detecta a soma fasorial das correntes que percorrem os condutores vivos de um circuito em um determinado ponto. Os condutores são montados de maneira radial, formando um transformador toroidal de excelentes características ferromagnéticas, capaz de detectar correntes de fuga à terra.

Fig. 2 – Transformador toroidal. 
A corrente diferencial-residual (IDR) detectada provoca a interrupção do circuito quando seu valor ultrapassa um valor preestabelecido, chamado de corrente diferencial-residual de atuação (IΔN). Em uma eventual fuga à terra, origina-se um fluxo no núcleo magnético que aciona um relé, o qual atua sobre o mecanismo que executa a abertura dos contatos principais.

Fig. 3 – Construção interna de um DR.
Locais de Aplicação

A seção 5.1.3.2.2 da NBR 5410 estabelece alguns casos em que o uso de dispositivo diferencial-residual de alta sensibilidade como proteção adicional é obrigatório. ”Qualquer que seja o esquema de aterramento, deve ser objeto de proteção complementar contra contatos diretos por dispositivos a corrente diferencial-residual (dispositivos DR) de alta sensibilidade, isto é, com corrente diferencial residual IΔN igual ou inferior a 30 mA”:

a) Os circuitos que sirvam a pontos situados em locais contendo banheira e chuveiro;

b) Os circuitos que alimentam tomadas de corrente situadas em áreas externas à edificação;

c) Os circuitos de tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos no exterior;

d) Os circuitos de tomadas de corrente de cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens, e no geral, a todo local interno molhado em uso normal ou sujeito a lavagens.”
Padrões internacionais

Tendo como base as normas IEC 61008-1, IEC 61009-1 e IEC 60947-2, podemos dividir os DRs em três tipos, sendo:

Tipo I – Dispositivos que operam sem proteção de sobrecorrente, para proteção residencial e similar
Fig. 4 – DR sem proteção de sobrecorrente.


Tipo II – Dispositivos que operam com proteção de sobrecorrente incorporada, para proteção residencial e similar.

Fig. 5 – DR com proteção de sobrecorrente incorporada.
Tipo III – Dispositivos de corrente diferencial residual com toróide externo: usado em plantas industriais com elevadas correntes de fuga à terra. São compostos por um relé conectado a um toróide externo com enrolamento para detecção de corrente residual.

 No caso de falha à terra, um sinal comanda o mecanismo de abertura de um dispositivo de seccionamento de potência (disjuntor ou contator). 

Uma característica comum nestes dispositivos é a possibilidade de ajustar-se o nível de corrente de fuga e também definir um tempo de atraso (delay) para a atuação da proteção.

 Esta função é especialmente útil na proteção de motores de indução trifásicos, os quais podem apresentar elevadas correntes de fuga no momento da partida.

Fig. 6 – DR com ajuste de corrente de fuga e atraso de tempo.



Classificação
Quanto ao tipo de proteção, os DRs podem ainda ser subdivididos nos seguintes tipos:

a) Quanto ao tipo de falta possível de se detectar:
- Tipo AC: a abertura é garantida para correntes residuais alternadas senoidais

- Tipo A: a abertura é garantida para correntes residuais alternadas senoidais e correntes residuais pulsantes (retificadas meia-onda)

- Tipo B: a abertura é garantida para correntes residuais contínuas, para correntes residuais alternadas senoidais e correntes residuais pulsantes

b) Quanto ao tempo de operação:
- Tipo Instantâneo
- Com tempo de atraso (tipo S)

Critérios para instalação
Os DRs poderão ser instalados em sistemas de aterramento do tipo TT e TN-S. Para sistemas IT, o DR poderá ser instalado, entretanto as correntes de fuga nestes sistemas são naturalmente limitadas. 

Para os métodos TN-C e IT Médico, o dispositivo não poderá ser instalado (conforme NBR 13534:2008).

As seções a seguir ilustram algumas maneiras de efeuar a ligação de DRs de dois e quatro pólos, em diferente níveis de tensões.
Redes Monofásicas com Neutro (127 V e 220 V) e trifásicas com neutro (220 V e 380 V)
Nestes casos, a linha de entrada pode ser conectada nos terminais inferiores ou superiores, sendo todos os condutores de fase, incluindo o neutro, conectados ao dispositivo.

O condutor de terra nunca deverá ser ligado ao dispositivo residual, bem como o neutro em sua saída nunca deverá ser ligado ao condutor de terra em nenhum ponto da instalação.

Um dispositivo tetrapolar poderá ser utilizado como bipolar, desde que este seja conectado corretamente.

Fig. 7 – Possibilidades de conexão do DR em redes monofásicas e trifásicas com neutro

Redes Monofásicas sem Neutro (220 V e 380 V)
Para os interruptores bipolares, os cabos de entrada devem ser conectados nos terminais 1-3 e os cabos de saída devem ser conectados nos terminais 2-4.

No caso de interruptores tetrapolares, os cabos de entrada devem ser conectados nos terminais 5-7 e os cabos de saída conectados nos terminais 6-8, ficando o restante dos terminais sem conexão.
Fig. 8 – Possibilidades de conexão de DRs em linhas monofásicas sem neutro


Redes Trifásicas sem Neutro (220 V e 380 V)
Para os interruptores tetrapolares, os três cabos de entrada devem ser conectados aos terminais 1-3-5 e os cabos de saída conectados aos terminais 2-4-6. 

Um jumper deverá ser feito entre os terminais 4 e 8, utilizando-se um cabo de 1,5 mm². Esta conexão garantirá o funcionamento do botão de teste. Neste caso, não deverão haver condutores conectados ao terminal 7.

Fig.9 – Possibilidades de ligação de DRs em redes trifásicas sem neutro

Botão de Teste

Por tratar-se de um dispositivo de segurança nas instalações elétricas, a função Diferencial-Residual do equipamento deverá ser testada periodicamente (recomenda-se uma vez ao mês).

Para efetuar tal função, o DR dispões de um botão de teste, capaz de “simular” uma fuga à terra.
Conclusão

Além de ser um equipamento de uso obrigatório no Brasil de acordo com a NBR 5410, o DR pode salvar vidas e proteger o patrimônio, de maneira segura e econômica.

VOLNEI REIS PROJETOS ELÉTRICOS SEMPRE BUSCANDO A QUALIDADE EM SEUS PROJETOS, CONTATE-NOS E DESENVOLVA SEU PROJETO ELÉTRICO.


"DEIXE SEU COMENTÁRIO, COMPARTILHE, DEIXE SEU LIKE!
FAÇA SUA INSCRIÇÃO E RECEBA OS ASSUNTOS ATUALIZADOS NO SEU E-MAIL.
BAIXE O E-BOOK DE ENERGIA SOLAR."