MINISTÉRIO DA DEFESA COMANDO DA AERONÁUTICA MANUTENÇÃO DCA 66-2

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1 MINISTÉRIO DA DEFESA COMANDO DA AERONÁUTICA MANUTENÇÃO DCA 66-2 REQUISITOS BÁSICOS PARA OS SISTEMAS DE ATERRAMENTOS E PROTEÇÃO CONTRA SURTOS EM INSTALAÇÕES DO SISCEAB 2010

2 MINISTÉRIO DA DEFESA COMANDO DA AERONÁUTICA DEPARTAMENTO DE CONTROLE DO ESPAÇO AÉREO MANUTENÇÃO DCA 66-2 REQUISITOS BÁSICOS PARA OS SISTEMAS DE ATERRAMENTOS E PROTEÇÃO CONTRA SURTOS EM INSTALAÇÕES DO SISCEAB 2010

3 MINISTÉRIO DA DEFESA COMANDO DA AERONÁUTICA DEPARTAMENTO DE CONTROLE DO ESPAÇO AÉREO PORTARIA DECEA N o 32/DGCEA, DE 9 DE FEVEREIRO DE Aprova a edição da Diretriz do Comando da Aeronáutica, disciplinando os Requisitos Básicos para os Sistemas de Aterramentos e Proteção Contra Surtos em Instalações do SISCEAB. O DIRETOR-GERAL DO DEPARTAMENTO DE CONTROLE DO ESPAÇO AÉREO, no uso das atribuições que lhe confere o art. 195, inciso IV, do Regimento Interno do Comando da Aeronáutica, aprovado pela Portaria n o 1049/GC3, de 11 de novembro de 2009, e o art. 11, inciso IV, do Regulamento do DECEA, aprovado pela Portaria n o 1212/GC3, de 27 de dezembro de 2006, resolve: Art. 1 o Aprovar a edição da DCA 66-2 Requisitos Básicos para os Sistemas de Aterramentos e Proteção contra Surtos em Instalações do SISCEAB, que com esta baixa. Art. 2º Esta Diretriz entra em vigor na data de sua publicação. Art. 3 o Estabelecer que a DCA 66-2 deverá ser revisada ao final de dois (02) anos, a partir da sua publicação, visando incluir a experiência adquirida no período e atualizar os dados da legislação pertinente. Ten Brig Ar RAMON BORGES CARDOSO Diretor-Geral do DECEA (Publicada no BCA nº 033, de 19 de fevereiro de 2010.)

4 DCA 66-2/2010 SUMÁRIO 1 DISPOSIÇÕES PRELIMINARES INTRODUÇÃO FINALIDADE COMPETÊNCIA ÂMBITO GENERALIDADES ABREVIATURAS E SÍMBOLOS CONCEITOS GERAIS ASPECTOS TÉCNICOS SISTEMAS DE ATERRAMENTOS E DE ALIMENTAÇÕES ELÉTRICAS PROTEÇÃO DE EDIFICAÇÕES E PESSOAS PROTEÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TELECOMUNICAÇÕES DISPOSIÇÕES TRANSITÓRIAS DISPOSIÇÕES FINAIS...24 REFERÊNCIAS...25

5 DCA 66-2/ DISPOSIÇÕES PRELIMINARES 1.1 INTRODUÇÃO Dentre as causas mais comuns que podem ocasionar distúrbios em equipamentos e danos à segurança das pessoas e edificações estão as descargas atmosféricas, as sobretensões, provenientes da rede elétrica comercial, e as sobrecorrentes, oriundas de correntes de faltas ou curtos-circuitos Os equipamentos de telecomunicações utilizam componentes eletrônicos que estão, cada vez mais, sendo miniaturizados com o desenvolvimento tecnológico. O antigo conceito, que ainda está presente em muitos profissionais do setor de eletricidade, de que basta colocar um bom pára-raios para que não haja qualquer tipo de dano aos equipamentos vem, aos poucos, sendo abandonado (LEITE, 1999) Assim, conforme afirmado por Leite (1999), refinamentos nas técnicas de proteção de equipamentos da Tecnologia da Informação (TI) vêm sendo implementados de forma a propiciar uma proteção adequada, mesmo que não haja impacto direto do raio em uma edificação. Com a evolução da eletrônica, os danos causados indiretamente pelos raios estão se tornando cada vez mais importantes, tanto para os usuários quanto para as seguradoras. De fato, quando cai um raio num prédio adequadamente protegido contra descargas atmosféricas são geradas sobretensões nas redes da empresa concessionária que poderão causar danos aos equipamentos eletrônicos, de informática e de telecomunicações de valor financeiro maior do que o dos danos do edifício. (LEITE, 1999) Com respeito às técnicas de proteção de equipamentos de TI, Leite (1999) enfatiza que os métodos a serem empregados variam de acordo com o tipo de aplicação e sensibilidade a surtos atmosféricos, tendo relação direta com o grau de evolução tecnológica e tempo de uso dos equipamentos Com isso, levando-se em conta que os equipamentos instalados nas salas técnicas e de controle de tráfego aéreo têm datas de aquisição e instalação diferentes, as análises das necessidades de proteção DEVEM ser feitas de forma a levar em conta todas as particularidades envolvidas por equipamento ou sistema. Além disso, o uso de Dispositivos de Proteção Contra Surtos (DPS), que agem por ação de sobretensões, DEVE fazer parte de qualquer escopo de projeto de proteção Por outro lado, o principal objetivo dos sistemas de aterramentos em circuitos elétricos é o de proteger as pessoas e o patrimônio contra uma falta na instalação No caso da proteção contra sobrecorrentes, um importante conceito é quanto à escolha dos sistemas de aterramentos, que auxiliam na proteção de equipamentos pelo desligamento automático em função do aumento de corrente em um dado instante. Para tal, são usados dispositivos tais como fusíveis e disjuntores, conforme preconizado pela NBR (Instalações Elétricas de Baixa Tensão) Em termos simples, se uma das três fases de um sistema não aterrado entrar em contato com a terra o equipamento alimentado continua funcionando normalmente, pois nenhum disjuntor desliga o circuito. No entanto, uma característica potencialmente perigosa do referido sistema é a de que é possível energizar-se a carcaça metálica de equipamentos, elevando o seu potencial elétrico. Com isso, as pessoas que tocarem o equipamento e um componente aterrado da estrutura simultaneamente estarão sob o risco de sofrer um choque elétrico.

6 8 DCA 66-2/ Outro aspecto de destacada importância diz respeito à proteção de pessoas e edificações contra surtos atmosféricos, cujas especificações encontram-se detalhadas na NBR (Proteção de Estruturas Contra Descargas Atmosféricas) Os Sistemas de Proteção Contra Descargas Atmosféricas (SPDA) são compostos, basicamente, de captores dos surtos, das descidas e das malhas de aterramentos, que escoam pela terra as correntes provenientes dos raios Para facilitar o entendimento do presente trabalho os sistemas de aterramentos serão apresentados de forma separada. Salienta-se, contudo, que para a implementação dos aterramentos elétricos das Unidades subordinadas ao DECEA deverão ser levados em conta as modernas técnicas e normas de proteção onde são utilizados os conceitos de aterramento único para a equalização de potenciais, ou seja, todas as malhas de aterramentos têm que estar interligadas em pontos específicos para garantir a equipotencialidade do sistema. 1.2 FINALIDADE A presente Diretriz visa a estabelecer as características básicas para os Sistemas de Aterramentos e Proteção de Equipamentos e instalações do SISCEAB contra surtos e descargas atmosféricas, com a consequente definição de responsabilidades. 1.3 COMPETÊNCIA Compete ao Subdepartamento Técnico (SDTE) deliberar sobre os requisitos a serem atendidos pelos sistemas de aterramentos e de proteção, existentes ou a serem implantados, a fim de que atinjam uma padronização mínima de desempenho Compete ao Parque de Material de Eletrônica da Aeronáutica do Rio de Janeiro (PAME- RJ) apoiar os Órgãos Regionais nas manutenções de caráter corretivo dos sistemas de aterramentos e de proteção Compete à Comissão de Implantação do Sistema de Controle do Espaço Aéreo (CISCEA) incorporar todos os conceitos do presente trabalho nos projetos executivos das novas instalações do SISCEAB e naquelas antigas que sofram reformas estruturais Compete aos Órgãos Regionais seguir os requisitos básicos de sistemas de aterramentos e de proteção de equipamentos emanados pela presente diretriz, assim como fiscalizar e apoiar os seus Destacamentos no fiel cumprimento, incluindo as inspeções periódicas que demandem medições nos sistemas de aterramentos Compete aos Destacamentos de Controle do Espaço Aéreo (DTCEA) efetuar as inspeções visuais periódicas nos SPDA e sistemas de aterramentos. 1.4 ÂMBITO A presente Diretriz aplica-se a todas as Organizações subordinadas ao DECEA.

7 DCA 66-2/ GENERALIDADES 2.1 ABREVIATURAS E SÍMBOLOS CINDACTA - Centro Integrado de Defesa Aérea e Controle de Tráfego Aéreo CISCEA COMAER DECEA DPS DTCEA KF PAME-RJ QDLF - Comissão de Implantação do Sistema de Controle do Espaço Aéreo - Comando da Aeronáutica - Departamento de Controle do Espaço Aéreo - Dispositivo de Proteção Contra Surtos - Destacamento de Controle do Espaço Aéreo - Casa de Força - Parque de Material de Eletrônica da Aeronáutica do Rio de Janeiro - Quadro de Distribuição de Luz e Força REGIONAL - Órgão Regional do DECEA (CINDACTA e SRPV-SP) SDAD SDOP SDTE SISCEAB SPDA TI - Subdepartamento de Administração do DECEA - Subdepartamento de Operações do DECEA - Subdepartamento Técnico do DECEA - Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro - Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas - Tecnologia da Informação 2.2 CONCEITOS GERAIS BARRAMENTO DE EQUIPOTENCIALIZAÇÃO PRINCIPAL (BEP) Barramento destinado a servir de via de interligação de todos os elementos incluídos na equipotencialização principal BARRAMENTO DE EQUIPOTENCIALIZAÇÃO SUPLEMENTAR OU BARRAMENTO DE EQUIPOTENCIALIZAÇÃO LOCAL (BEL) Barramento destinado a servir de via de interligação de todos os elementos incluídos numa equipotencialização suplementar ou equipotencialização local CAMPO ELÉTRICO

8 10 DCA 66-2/ CARGA ELÉTRICA Campo de forças criado por cargas elétricas. Propriedade física fundamental que determina algumas das interações eletromagnéticas, sendo de dois tipos: positiva e negativa CHOQUE ELÉTRICO Passagem de corrente elétrica pelo corpo humano seja por contatos diretos com partes energizadas, seja por falhas que possam colocar uma massa acidentalmente sob tensão CIRCUITO ABERTO CONDUTOR N Circuito que não tem continuidade de corrente elétrica. Corresponde ao condutor de neutro das instalações elétricas CONDUTOR PE Condutor de proteção que se destina a conduzir as correntes de curto-circuito em uma instalação elétrica CONDUTOR PEN elétrica. Condutor que incorpora as funções de proteção e de neutro em uma instalação CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO Corrente de alta intensidade que ocorre devido ao contato acidental de um condutor alimentado com a terra ou com as massas aterradas de equipamentos eletroeletrônicos CORRENTE DE FALTA Corrente que se caracteriza pelo funcionamento anormal em uma instalação elétrica, englobando, inclusive, o conceito de correntes de curto-circuito DIODO ZENER Dispositivo eletrônico semicondutor que baseia o seu funcionamento no efeito de avalanche no seu ponto de tensão de disrupção DISPOSITIVO A ESTADO SÓLIDO constituição. Dispositivos onde se utilizam o silício, mais comumente, ou o germânio na sua DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO CONTRA SURTOS

9 DCA 66-2/ sobretensão. Dispositivos que protegem equipamentos eletrônicos e que atuam por ÍON IMPEDÂNCIA Átomo que perdeu ou ganhou elétrons. Associação de resistência elétrica com as reatâncias capacitiva e indutiva RESISTÊNCIA ELÉTRICA SOBRETENSÃO Propriedade de um corpo de se opor à passagem de corrente elétrica. Elevação no nível de tensão elétrica (voltagem) presente em um circuito SUPRESSOR DE SURTO Dispositivo utilizado para a proteção de equipamentos eletrônicos contra surtos atmosféricos ou sobre tensões de valores elevados, tais como varistores e diodos Zener SURTO (DE TENSÃO OU DE CORRENTE) É um transitório que ocorre em uma rede elétrica TENSÃO DISRUPTIVA É a máxima tensão entre os terminais de um dispositivo de proteção atingido por um impulso de tensão TENSÃO DE PASSO Quando uma corrente elétrica é descarregada para o solo, ocorre uma elevação do potencial em torno do eletrodo de aterramento, formando-se uma distribuição de queda de tensão cujo ponto máximo está junto do eletrodo de aterramento. Se uma pessoa está em pé dentro da região onde há a distribuição de potencial, entre os seus pés haverá uma diferença de potencial, chamada de tensão de passo, a qual é geralmente definida para a distância entre pés de 1 (um) metro TELECOMUNICAÇÕES Comunicações a distância TENSÃO DE TOQUE É a tensão provocada pelo toque do ser vivo no condutor durante uma descarga eletromagnética e geralmente é provocada pela alta impedância do condutor, provocando passagem de corrente pelo ser vivo que possui uma impedância menor que a do condutor VARISTOR

10 12 DCA 66-2/2010 É um resistor cuja resistência varia com a tensão aplicada.

11 DCA 66-2/ ASPECTOS TÉCNICOS 3.1 SISTEMAS DE ATERRAMENTOS E DE ALIMENTAÇÕES ELÉTRICAS Os sistemas de aterramentos e alimentações são classificados de acordo com os esquemas adotados. A NBR explicita os Esquemas de Aterramentos principais. e utiliza a seguinte simbologia para classificar os esquemas de aterramentos: a) Primeira letra: diz respeito à situação da alimentação em relação à terra, conforme definido a seguir: T: apresenta um ponto diretamente aterrado; I: isolação de todas as partes vivas em relação à terra, podendo ser utilizada uma impedância no percurso até a terra. b) Segunda letra: representa como estão as massas dos equipamentos em relação ao mesmo ponto de terra: T: massas diretamente aterradas mesmo que haja um ponto de aterramento na fonte de alimentação; N: massas ligadas ao ponto de terra por meio da fonte de alimentação. c) Pode ocorrer o aparecimento de uma terceira letra que somente é agregada a sistemas TN: S: quando as funções dos condutores de neutro e de proteção são asseguradas por condutores distintos; C: quando os condutores de neutro e de proteção são combinados em um único condutor A seguir, será explicitado somente o esquema de aterramento que DEVERÁ ser utilizado nas Organizações do DECEA. Outros sistemas existem, mas não serão detalhados por não terem aplicação direta nas instalações dos Órgãos apoiados Esquema TN-S O esquema TN-S DEVE ser empregado em todas as instalações e edificações e o seu esquema está representado pela Figura 1. Nesse esquema, os condutores de neutro (N) e de proteção (PE) DEVEM ser separados desde a sua fonte (KF) até os quadros de distribuição (QDLF) mais próximos às cargas a serem alimentadas.

12 14 DCA 66-2/2010 Figura 1 - Esquema TN-S Com a utilização do TN-S, o percurso de condução da corrente de falta se dá por condutores metálicos, facilitando, com isso, a passagem da corrente. Assim, a atuação dos dispositivos de proteção contra sobrecorrentes, tais como fusíveis ou disjuntores, é facilitada pelas altas intensidades presentes no circuito, conforme notado na Figura 2. Figura 2 - Percurso da Corrente de Falta no Esquema TN-S

13 DCA 66-2/ PROTEÇÃO DE EDIFICAÇÕES E PESSOAS INTRODUÇÃO O primeiro objetivo de sistemas de aterramentos é o de proteger pessoas e o patrimônio com a utilização de dispositivos para a abertura de circuitos. Quando em uma edificação há a presença de sistemas não aterrados, se ocorrer a energização acidental das massas de equipamentos não ocorrerá o desligamento do circuito por um disjuntor ou outro dispositivo de proteção contra sobrecorrentes. No entanto, se uma pessoa tocar a carcaça (tensão de toque) poderá fornecer um caminho de baixa impedância para a corrente de falta, o que pode ocasionar o choque elétrico Além da proteção de pessoas, o aterramento elétrico é usado para o correto funcionamento de protetores contra sobretensão, devido a surtos na rede de alimentação ou a descargas atmosféricas Um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) utiliza o aterramento como forma de dissipar a corrente do raio de forma segura no solo MÉTODOS DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS Os métodos de proteção contra surtos atmosféricos que DEVEM ser utilizados para a determinação da forma de captação dos raios nas instalações do SISCEAB deverão ser: eletrogeométrico, Franklin ou de gaiola de Faraday. O uso de cada método é definido na NBR e o que for escolhido DEVE ser justificado no projeto executivo com os respectivos cálculos dos elementos de proteção utilizados, tais como: captores, descidas, hastes, cabos e acessórios COMPONENTES DE UM SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS Um SPDA básico para as instalações das Organizações subordinadas ao DECEA DEVERÁ ser composto de subsistema captor de raios, subsistema de descida e do subsistema de aterramentos propriamente ditos. As considerações dessa Seção dizem respeito aos subsistemas de captação e aos condutores de descida O sistema de captação tem a função de receber o raio. O tipo mais conhecido, atualmente, é o Franklin, composto de um captor de quatro pontas montado sobre um mastro cuja altura deve ser calculada conforme as dimensões da edificação e do nível de proteção exigido. Os captores Franklin DEVERÃO ser utilizados no topo de edificações, mais especificamente, em caixas d água, postes e torres metálicas. De acordo com o comprimento, largura, altura e forma da edificação mais de um captor Franklin DEVERÁ ser usado. Ressalta-se que o método para o dimensionamento do subsistema captor que usa pára-raios Franklin DEVERÁ ser o da Esfera Rolante (Eletrogeométrico) Complementando o uso de captores Franklin, todas as edificações do DECEA DEVERÃO contar com o subsistema de captação tipo Gaiola de Faraday. Especial atenção DEVERÁ ser dada às características de utilização da instalação, à sua ocupação e aos materiais componentes da sua construção. A NBR detalha, para cada nível de proteção, a quantidade de cabos exigida e os seus espaçamentos mínimos dos condutores dispostos no teto da edificação.

14 16 DCA 66-2/ As descidas são compostas de um ou mais cabos de cobre nu interligando o sistema de captação ao aterramento. O condutor de descida é o responsável pela condução da descarga até o solo de modo a não causar dano na estrutura protegida, manter os potenciais abaixo do nível de segurança e não produzir faiscamentos laterais com estruturas metálicas vizinhas. A quantidade de descidas requer estudos apropriados que DEVEM seguir os requisitos da NBR para os graus de proteção exigidos, somada a mais uma descida a fim de se ter o aumento de eficiência pela redução da impedância do circuito. Para uma proteção adicional, RECOMENDA-SE a utilização de pequenos captores verticais dispostos em todo perímetro da instalação, em cumieiras e anéis externos, com alturas entre 30 (trinta) a 50 (cinquenta) cm, distanciados de 1 (um) a 2 (dois) m (KINDERMANN, 1997) A NBR também estabelece o conceito de superfícies equipotenciais das estruturas. Devido às diferenças de potenciais que aparecem ao longo dos cabos de descida e também dada à indução em condutores contíguos, podem ocorrer diferenças de potencial em cabos diferentes numa mesma altura. Desse modo, os cabos de descida DEVERÃO ser interligados por um condutor horizontal junto ao solo e, também, a intervalos regulares de 20 (vinte) m Os condutores de descida DEVEM estar ligados a, pelo menos, uma haste de aço e cobre, que constitui o sistema de aterramentos dependente do solo onde será instalado e, também, da resistência necessária para a proteção O número de conexões nos condutores do SPDA, incluindo conexões às malhas de aterramentos, DEVE ser reduzido ao mínimo. As conexões DEVEM ser asseguradas por meio de soldagem exotérmica, admitindo-se conexões mecânicas somente para as descidas no ponto de ligação às hastes de aterramentos, com o uso de caixas de inspeção tendo em vista as medições de resistência de terra que DEVEM ser feitas periodicamente A Figura 3 detalha os elementos principais para um SPDA, desde sua captação até a ligação ao sistema de aterramento.

15 DCA 66-2/ Figura 3 - Elementos principais de um SPDA Por fim, A Figura 4 mostra o esquema de proteção externa com ênfase para a NBR e os principais componentes detalhados em seu corpo. Enfatiza-se que a proteção externa é aderente ao conceito de proteção de pessoas e edificações, não sendo suficiente para a proteção de equipamentos de TI. NBR 5419 SUBSISTEMAS CAPTORES DESCIDAS ATERRAMENTO Figura 4 - Componentes Principais da Proteção Externa 3.3 PROTEÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DE TELECOMUNICAÇÕES Com a evolução tecnológica, percebeu-se que os sistemas tradicionais de SPDA, configurados por sistemas de captação, descidas e aterramento, não eram mais suficientes para proteger os equipamentos de TI Atualmente, com a miniaturização crescente dos equipamentos de TI, à proteção original foram encartados outros sistemas e a configuração atual consiste da proteção externa,

16 18 DCA 66-2/2010 que pouco difere da proteção convencional para descargas atmosféricas, mais a proteção interna Conforme evidencia Leite (1999), o problema decorre do fato de que quando um raio cai, mesmo que seja distante de uma construção, a corrente conduzida pela terra pode gerar perturbações nos equipamentos de TI de edificações que estão, por vezes, distantes Imaginando-se que um raio atinja o pára-raios da edificação e seja conduzido para a terra, pode ser que lá chegando uma parte da corrente elétrica flua para dentro da instalação, e não seja escoado pela terra. A explicação é que em cada tomada instalada há um condutor neutro que, por força da Norma de Instalações Elétricas em baixa Tensão - NBR DEVE estar aterrado para a proteção de pessoas contra choques elétricos. Como o cabo que liga os neutros das tomadas ao sistema de aterramento é de cobre, a resistência elétrica é desprezível e menor do que a resistência da própria terra Assim, associada à norma NBR , foi elaborada a norma , que trata, dentre outros assuntos, da proteção de equipamentos de telecomunicações instalados em uma edificação. Pelo exposto, somam-se às proteções externas aquelas desenvolvidas para tentar fornecer uma blindagem aos equipamentos. Para explicar como isto acontece pode-se observar a Figura 5 que se segue. NBR 5410 SUBSISTEMAS BLINDAGENS EQUIPOTENCIALIZAÇÃO ATERRAMENTO DPSs Figura 5 - Componentes da Proteção Interna As blindagens não são tão facilmente implementáveis porque demandam um investimento bastante grande de projeto e instalação. Baseia-se no conceito da Gaiola de Faraday em que, se há uma superfície condutora contínua que circunda uma determinada área, o interior dela está completamente imune a perturbações de origem elétrica ou magnética externa. Neste ponto é que reside a dificuldade, pois é praticamente impossível isolar-se uma determinada área, do tamanho, por exemplo, de um Centro de Controle de Área (ACC) e a sala técnica onde está instalada a maioria dos equipamentos de TI. No ponto limite, há os cabos de energia e as fendas e grelhas de climatização que impediriam a blindagem. Em segundo lugar, não é econômico dispor uma placa metálica para envolver todo o volume Há, contudo, algumas técnicas que consistem no dimensionamento de malhas metálicas que podem ser colocadas nas grelhas de ar-condicionado e, também, sob pisos elevadas falsos que fornecem um certo grau de blindagem e, consequentemente, um nível de proteção desejado Existe, também, o conceito da equipotencialização dos sistemas de aterramento, que é bastante atual e que, associado às recomendações da NBR , diminui a queima de equipamentos que, fatalmente, ocorreria internamente à construção quando da ocorrência de raios. Isto ocorre porque a corrente elétrica do raio pode encontrar um caminho de menor resistência entrando na edificação em vez de ser escoado para a terra. Se os aterramentos dos pára-raios estiverem ligados ao aterramento de alimentação da construção, ou seja, os neutros

17 DCA 66-2/ das tomadas estivessem ligados por meio do barramento de equalização principal (BEP) à malha subterrânea de aterramento dos pára-raios, não haverá elevação de potencial e os condutores ficarão numa tensão de repouso, pois não haverá diferença de potencial No caso de edificações com vários andares, DEVERÃO ser previstos barramentos de equalização locais (BEL), que deverão estar ligados ao BEP. Todos os detalhes construtivos dos barramentos mencionados DEVERÃO seguir, estritamente, o contido na NBR Assim, na equipotencialização, a ênfase DEVERÁ ser dada à ligação de todos os aterramentos de uma edificação, quer sejam de alimentação, de equipamentos, ou de pára-raios ao BEP Associado ao conceito de equipotencialização está o relacionado ao uso de dispositivos supressores de surto atmosférico. Quando instalados convenientemente, protegem os equipamentos quando há elevações de potencial. Basicamente, consiste de equipamentos especiais que, colocados antes dos equipamentos de telecomunicações, ou de TI, atuam, desviando a corrente elétrica do raio, quando o nível de tensão ultrapassa o ponto para o qual ele foi projetado para atuar (LEITE, 1999) A Figura 6 ilustra, de forma simplificada, o funcionamento de um dispositivo supressor de surto. Enquanto não ocorre qualquer descarga atmosférica, o componente se comporta como um circuito aberto deixando passar toda a corrente para o microcomputador. Figura 6 - DPS sem Atuação (Situação Normal) Quando há uma descarga atmosférica, como notado na figura 7, o dispositivo de proteção contra surtos (DPS) percebe o aumento do nível produzido pela corrente do raio e, quase instantaneamente, faz com que o excesso de corrente seja escoado para a terra e a alimentação do computador não sofre qualquer mudança que possa ser perigosa para ele. Logicamente, sempre há um resíduo e, assim, os projetos DEVERÃO levar em conta o nível que é suportado pelos equipamentos de uma dada edificação do DECEA para o correto dimensionamento dos dispositivos que serão utilizados. Um ponto a ser apreciado é que os projetos de supressores de surto são complexos e somente DEVEM ser feitos por profissionais experientes, pois pior do que não ter equipamentos de proteção contra surtos é tê-los mal especificados e instalados, dando uma falsa impressão de proteção que pode causar prejuízos incomensuráveis (LEITE, 1999).

18 20 DCA 66-2/2010 Figura 7 - Atuação do DPS Nos projetos de proteção contra surtos nas instalações do DECEA DEVERÁ ser empregado o conceito de proteção topológica, também conhecida como Blindagem Topológica, com a subdivisão das áreas em volumes de proteção. O método utiliza os conceitos da captação e escoamento da corrente do raio, afetos à proteção externa, com os de limitação das tensões e correntes e equalizações de potenciais próprios da proteção interna. Os equipamentos mais comumente usados como DPS são os varistores de óxido de zinco e os diodos Zener e DEVEM ser dispostos em ordem decrescente de tensões disruptivas a partir da KF Todos os projetos DEVERÃO trazer detalhados, nas suas memórias de cálculos, os níveis de tensão disruptiva dos DPS, as impedâncias dos condutores envolvidos, bem como os cálculos de coordenação e seletividade por zonas de proteção Levando-se em conta a possibilidade de surtos diretos em sistemas irradiantes, todos os projetos DEVERÃO utilizar DPS para cabos coaxiais. Os cálculos DEVERÃO explicitar a metodologia empregada para a escolha do dispositivo em relação à frequência de operação dos equipamentos de telecomunicações para a garantia de um perfeito casamento de impedância e, consequentemente, a diminuição da atenuação da Linha de Transmissão (LT) alimentada A Figura 8 ilustra o conceito de divisão por áreas a ser empregada na proteção topológica contra raios das edificações do DECEA. As Zonas 0a e 0b DEVERÃO ser protegidas por SPDA comuns enquanto as zonas internas (1, 2 e 3) DEVERÃO empregar o conceito da proteção topológica com DSP.

19 DCA 66-2/ Figura 8 - Zonas de Proteção OS ATERRAMENTOS ELÉTRICOS Exigência dos Sistemas de Aterramentos Sempre DEVERÁ existir um sistema de aterramentos elétricos para a proteção de pessoas, edificações e para a proteção dos equipamentos de TI. A NBR exige que os sistemas de aterramentos para a proteção contra descargas atmosféricas DEVEM atingir um valor de 10 (dez) ohms Embora não exista uma norma oficial, as resistências de aterramentos para os equipamentos de TI do DECEA DEVERÃO possuir um valor de 05 (cinco) ohms, conforme indica Leite (1996) Apesar dos sistemas de aterramentos serem analisados de forma isolada para os seus dimensionamentos, todos os sistemas DEVERÃO ser interconectados para o provimento da equipotencialização exigida Quando se fala em aterramentos elétricos para Equipamentos da Tecnologia da Informação (ETI) o conceito é bem diverso, pois não se fala em ligar esses equipamentos ao solo, mas, sim, como interligar as massas dos conjuntos de equipamentos de sorte a se conseguir o mesmo potencial. As massas compreendem as carcaças dos equipamentos, as massas metálicas da instalação e as massas metálicas do edifício Em salas técnicas de telecomunicações e Órgãos ATC DEVERÁ ser adotado o conceito de Malha de Terra de Referência (MRT) nos pisos elevados. É importante observarse que a função da malha é a de blindagem, não devendo ser considerada para a condução das correntes de curto-circuito, sendo que para estas DEVERÃO ser utilizados condutores de proteção (PE). Todos as massas dos equipamentos, a MRT e os barramentos de neutro (N) e de terra (TP) DEVERÃO estar ligadas aos BEL de cada andar e, por conseguinte, ao BEP, A Figura 9 exemplifica o conceito.

20 22 DCA 66-2/2010 Figura 9 - Equalização de Potencial com MRT Escopo dos Projetos de Aterramentos Elétricos Todos os projetos de aterramentos elétricos das instalações do DECEA DEVERÃO compreender as exigências previstas nas NBR e NBR Além disso, DEVERÃO compreender os seguintes pontos quando for possível cravar hastes para os levantamentos: a) Levantamento da resistividade do solo; b) Estratificação da resistividade do solo; c) Cálculos que conduzam à escolha da configuração do sistema de aterramentos, composto por hastes, cabos e, se previsto e necessário, malhas; e d) Desenhos ilustrativos Inspeções nos Sistemas de Aterramentos As inspeções dos sistemas de aterramentos DEVERÃO ser executadas anualmente com a medição da resistência de terra. A exceção à regra será aplicada sempre que a situação da instalação não permitir, ou seja, somente não deverão ser feitas as medições onde não for possível a utilização dos equipamentos por falta de condições para se cravar as hastes no solo para a execução dos procedimentos de testes e levantamentos dos dados necessários. Contudo, todas as inspeções nos equipamentos e acessórios visíveis deverão ser efetuadas.

21 DCA 66-2/ DISPOSIÇÕES TRANSITÓRIAS 4.1 As novas instalações do DECEA em fase de projeto deverão observar o disposto na presente Diretriz. 4.2 O prazo para a adequação das instalações atuais das Unidades subordinadas ao DECEA ao disposto nesta Diretriz é de 18 (dezoito) meses, a partir de sua assinatura.

22 24 DCA 66-2/ DISPOSIÇÕES FINAIS 5.1 Os casos omissos serão resolvidos pelo Exmo. Sr. Chefe do Subdepartamento Técnico do DECEA. 5.2 Distribuição: COMAER DECEA SDTE SDOP SDAD SDTI CISCEA CINDACTA I CINDACTA II CINDACTA III CINDACTA IV SRPV SP PAME-RJ CCA-RJ CCA-BR CCA-SJ ICEA ICA CGNA GEIV 1 o GCC BIBLIOTECA DECEA

23 DCA 66-2/ REFERÊNCIAS LEITE, D.M; LEITE, C.M. Proteção contra Descargas Atmosféricas, 4 ed. São Paulo: Officina de Mydia, KINDERMANN, G. Descargas Atmosféricas, 2 ed. Porto Alegre: Sagra Luzzato, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Proteção de Estruturas Contra Descargas Atmosféricas: NBR [Rio de Janeiro], Instalações Elétricas de Baixa Tensão: NBR [Rio de Janeiro], 2004.