PROTECÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMODFÉRICAS E SOBRETENSÕES PROJECTO DE LICENCIAMENTO

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1 PROTECÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMODFÉRICAS E SOBRETENSÕES PROJECTO DE LICENCIAMENTO O presente caderno de encargos destina-se ao Projecto de Licenciamento de um Pára-Raios e Descarregadores de Sobretensões Transitórias, num empreendimento destinado a Lar de Idosos e Creshe. NOME: LOCALIZAÇÃO: CONCELHO: O referido projecto e constituído pelas seguintes partes: I- MEMÓRIA DESCRITIVA E JUSTIFICATIVA II- PEÇAS DESENHADAS

2 1. Generalidades A presente memória descritiva refere-se á instalação de um pára-raios e descarregadores de sobretensões transitórias num empreendimento destinado a um lar de idosos e creshe. 2. Descrição do Empreendimento O empreendimento localizado na zona do Porto, é destinado a ser um lar de idosos se uma creshe. Posui uma altura de 15 m, largura de 50 metros e um comprimento de 18metros. É constituído por uma sub-cave, uma cave, rés-do-chão, e piso 1. Na sub-cave localiza a garagem, a casa das máquinas o armazém e a zona de tratamento dos lixos. Na cave localiza a creshe, o refeitório e os gabinetes. No rés-do-chão localiza as salas de convívio o consultório médico e alguns dormitórios. No piso 1 localiza os restantes dormitórios. 3. Objectivos e Trabalhos da Empreitada A presente empreitada inclui o fornecimentoe montagem de: a) Um pára-raios (Protecção Primária) b) Descaregadores de Sobretensões (Protecção secundária) c) Redes de Terra 4. Protecção contra descargas atmosféricas 4.1. Localização do Pára-Raios O Pára-Raios ficará instalado na parte central no ponto mais alto do edifício, conforme implantação definida nas peças desenhadas Normas e Regulamentos O adjudicatário obriga-se a cumprir o estipulado nas presentes condições técnicas, bem como seguir os regulamentos nacionais em vigor, nomeadamente NP 4426, e na sua ausência seguirá por ordem prioritária as normas europeias, CEI.

3 4.3. Projecto de uma protecção suficiente contra descargas atmosféricas e sobretensões A instalação de sistema de protecção contra Raios depende de parâmetros como índice cerâunico, situação da estrutura em relação a outras da vizinhança, ocupação da estrutura e consequências para as pessoas, máquinas e/ou operação das empresas. Para obter uma protecção eficaz contra descargas atmosféricas e sobretensões, convém elaborar o projecto completo de acordo com a norma NP O projecto deve incluir a protecção externa (Pára-Raios) a protecção interna (Descarregadores de sobretensões transitórias) e redes de terras. Para um correcto funcionamento dos sistemas de protecção, a instalação deverá possuir um bom sistema de terras para a derivação das correntes de raio, bem como uma adequada equipotencialidade entre todos os sistemas de terra, quer dos sistemas de protecção como circuitos eléctricos do local a proteger Níveis de Protecção Segundo a norma NP 4426 deve-se projectar a protecção contra raio para três níveis: Nível I: Nível de Segurança Máxima. É recomendado em edifícios e locais de grande afluência pública, grande número de impactos de raios por ano, zonas isoladas, etc. Nível II: Nível de Segurança Alta. É recomendada para proteger pessoas e estruturas com índice de impactos de raios por ano Médio-Baixo, zonas em núcleos urbanos, etc. Nível III: Nível de segurança Standart. Recomenda-se este nível para proteger as estruturas em zonas com baixos níveis de impactos por ano, estruturas habitacionais pouco elevadas, etc. Por segurança o projecto é feito para a protecção de Nível I.

4 4.5. Selecção de Pára-Raios O pára-raios escolhido para o projecto é Nimbus tipo PDI. Ninbus, é um pára-raios ionizante não radioactivo baseado num dispositivo electrónico. Este dispositivo electrónico é capaz de armazenar a energia existente na atmosfera, durante uma tempestade, gerando impulsos de alta tensão. Estes impulsos de alta tensão criam um traçador ascendente que oferece um caminho preferencial para a descarga do raio. Este traçador garante um ponto de impacto mais alto que o sistema tradicional, aumentando desta forma a área de protecção do Sistema de Protecção Contra o Raio Guia de Selecção A seleção do PDI realiza-se a partir da sua tabela de características, que será a que nos permitirá determinar o modelo do nimbus que necessitamos e a que altura se deve situar, para um determinado raio de proteção. Tabela de Selecção para os para-raios Nimbus

5 4.7. A partir da localização do pára-raios conforme representado nas peças desenhadas, a maior distância a proteger é de 32 metros. O pára-raios escolhido para o projecto é Nimbus CPT-1 com raio de protecção de 42 metros Elementos da Instalação a) Pára-raios Nimbus CPT-1 Equipamento responsável pelo envio do traçador que ioniza o ar e cria o caminho preferencial para a descarga do raio garantindo um determinado raio de protecção. Deverá estar instalado 2 metros acima do ponto mais alto da estrutura da instalação. b) Peça de Adaptação Possui a função de realizar a ligação entre a ponta captora, o mastro e o condutor de baixada. c) Mastro de 5 metros Elemento extensível responsável por ajudar o raio de protecção do PDI, de acordo com a altura em relação ao telhado com que foi realizado o projecto. O mastro é formado por duas peças de 2 e 3 metros. d) Suporte de fixação do mastro Elemento responsável pela fixação do mastro à estrutura. Existem diferentes tipos de fixações. As fixações usadas neste projecto estão descritas nas peças desenhadas. e) Condutor de baixada Elemento responsável pela condução da energia proveniente do raio desde a ponta captora até à terra. Os condutores utilizados são de cobre com uma secção de 50 mm 2. O esquema deve ser o mais reto possível usando a rota mais curta possível, evitando curvas acentuadas ou elevadores.

6 f) Suporte de baixada Responsáveis pela fixação do condutor de baixada à estrutura. g) Contador de impactos Elemento responsável pela contagem de impactos derivados pelo PDI. Deverá ser instalado pelo menos a 2 metros do solo e por cima do ligador amovível. h) Ligador amovível Elemento necessário para desligar o condutor da baixada para fazer a medição da terra. i) Calha de protecção Calha de 2 metros de aço galvanizado responsável pela protecção do condutor da baixada, evitando danos no cabo devido a impactos mecânicos. j) Sistema de terras e equipotencialidade Existem várias configurações para a realização do sistema de terras, dependendo da construção e dos materiais utilizados, devendo sempre conseguir uma resistência de terra inferior a 10 ohms, usando no mínimo 3 eléctrodos de terra. Se recomenda unir o sistema de terra do para-raios aos sistemas de terras existentes, assim como todas as massas metálicas próximas, com a finalidade de assegurar uma boa equipotencialidade. O sistema de terra será composto por três eléctrodos de 1.5m de comprimento mínimo, enterrado na vertical, formando um triângulo equilátero. Estes são interligados com um fio de cobre enterrado em uma vala cm. de profundidade, e conectado à rede de terra através da ponte de verificação, dentro de uma caixa de registo.

7 A distância entre os diferentes eléctrodos será igual a duas vezes o comprimento dos eléctrodos D = 2XL (comprimento dos eléctrodos). Equipotencialidade Quando o edifício a ser protegida possuir uma tomada de terra fundo da escavação para as massas das instalações elétricas, as terras do para-raios devem unir a elas. Se a realização desta conexão não for possível, a rede terá lugar na placa de terra. Neste caso, a trajetória do condutor de ligação deve ser conduzido de forma a evitar uma possível indução nos cabos e equipamentos localizados nas proximidades. Em todos os casos, a interligação deve ser feita por um dispositivo que permita sua desconexão para controles posteriores da resistência de terra. 5. Protecção contra sobretensões transitórias De acordo com as normas IEC, dependendo da exposição da instalação às sobretensões, serão necessárias DST de diferentes capacidades de descarga Funcionamento do DST O descarregador actua como um comutador controlado por tensão. Quando o valor de tensão é inferior à tensão de serviço, o DST actua como um elemento com impedância infinita e quando o valor da tensão é superior à de serviço, o DST actua como um elemento de impedância zero, derivando o excesso de tensão à terra. Estes protectores não são capazes de proteger a instalação contra sobretensões permanentes Tipos de DST Deve ser tomado em consideração, na altura de fazer a selecção do DST os equipamentos que se querem proteger. De acordo com a capacidade de descarga e o nível de protecção (UP), os DST estão divididos em 3 Tipos.

8 DST Tipo 1: DST com capacidade de derivar correntes altas em curva 10/350 ᶣs. Possui nível de protecção alto. Estes protectores deverão ser instalados no quadro de alimentação sempre que na estrutura existir protecção externa, existir um posto de transformação ou uma estrutura com protecção externa a menos de 50 m de distância. DST do Tipo I são utilizados em instalações onde existe a possibilidade de um impacto directo de raio. DST Tipo 2: DST com capacidade de derivar correntes altas em curva 8/ 20 microssegundos. Possui nível de protecção médio. Estes são protectores mais utilizados, pois oferecem capacidades de descarga e nível de protecção solicitados pela maior parte das instalações. Estes protectores deverão ser instalados nos quadros de alimentação em estruturas sem protecção externa ou posto de transformação onde estão instalados protectores de Tipo 1. DST Tipo 3: DST s com capacidade de derivar correntes médias em curva 8/20 microssegundos. Possui nível de Protecção baixo. Estes protectores deverão ser instalados em equipamentos que estão a uma distância superior a 20 metros de onde está instalado o DST do tipo 2. A sua instalação deve ser precedida da instalação de um protector do Tipo Parâmetros de um protector [Up] Nível de Protecção É a tensão residual que chega aos equipamentos quando o DST entra em funcionamento. O valor deste parâmetro deverá ser inferior á capacidade de suportar sobretensões que possuem os equipamentos que se querem proteger. [Limp] Corrente de Impulso- É a corrente máxima, em curva 10/350 microssegundos, que o DST do Tipo 1 é capaz de derivar à terra sem falhar.

9 [Imax] Corrente Máxima - É a corrente máxima, em curva 10/350 microssegundos, que o DST s do Tipo 2 e Tipo 3 são capazes de derivar à terra sem falhar. [Uc] Tensão Máxima de Trabalho É o valor máximo de tensão que pode ser aplicado entre os bornes do DST de forma permanente. O valor deste parâmetro deverá ser inferior à tensão da instalação onde será instalado. [In] Corrente Nominal É a corrente que o DST é capaz de derivar à terra no mínimo 20 vezes, sem falhar. [IR] Indicação Remota Os modelos com indicação remota (IR) possuem um contacto livre de potencial para indicar o fim de vida do protector Selectividade dos protectores Conseguir um elevado poder de descarga e um baixo valor residual no mesmo protector é irrealizável, pela que a utilização de um único protector não assegura a protecção de toda a instalação onde existem equipamentos eléctricos muito sensíveis. Deve-se colocar 2 ou mais protectores de forma selectiva. O primeiro deles (P1) deve estar à entrada da instalação e os secundários (P2, P3, etc...), dependendo do Up requerido, estarão nas distribuição das linhas mais sensíveis o mais próximo dos equipamentos a proteger. P1 deve-se selecionar pelo valor de Imáx, e os protectores secundários deverão ser selecionados para conseguir o menor Up possível. Para conseguir a correcta actuação da selectividade dos protectores deve-se respeitar a distância mínima estre protectores (10 metros), e o comprimento indutivo que o cabo eléctrico apresenta contra as sobretensões provoca um atraso da corrente para conseguir que P1 se active primeiro e derive a maior parte da energia e os protectores secundários realizam posteriormente a função de reduzir o residual desejado pelo primeiro condutor. Nos quadros onde se centralizam os dois escalões de protecção e

10 não existem os 10 metros de separação deverá colocar bobinas de choque para simular a distância de cabo.

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