MEMORIAL DESCRITIVO SPDA e MPS CONDOMÍNIO EDIFÍCIO HYDRA PONTAL DO PARANÁ/PR

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4 Memorial Descritivo SPDA e MPS MEMORIAL DESCRITIVO SPDA e MPS CONDOMÍNIO EDIFÍCIO HYDRA PONTAL DO PARANÁ/PR 0 16/04/2018 EMISSÃO INICIAL Aristeu Alexandre AW Strom PE REV. DATA DESCRIÇÃO DA REVISÃO ELABORADO VERIFICADO AUTORIZADO CE Elaborado por Verificado por Autorizado por Rev Data Iniciais Visto Iniciais Visto Iniciais Visto CE 0 16/04/2018 ARI Aristeu ALX Alexandre AWS AW Strom PE CE Códigos de emissão CC Como construído CT Certificado PC P/ compra CD Cancelado EP Estudo preliminar PE P/ execução / fabricação CP Como comprado PA P/ aprovação LD Laudo Página1

5 Memorial Descritivo SPDA e MPS Sumário 1. Introdução / Dados Normas Composição do Projeto Dados Básicos Considerações Iniciais SPDA Externo e Interno Classe do SPDA SPDA Externo Subsistema de Captação Subsistema de Descidas Subsistema de Aterramento Materiais e Componentes SPDA Interno Equipotencialização para Fins de Proteção contra Descargas Atmosféricas Dispositivos de Proteção Contra Surtos Manutenção, inspeção e documentação de um SPDA Aplicação das Inspeções Execução do Projeto de SPDA para Adequação a NBR 5419/ Sistema de Captação Sistema de Descidas Sistema de Aterramento Sistemas Internos Página2

6 Memorial Descritivo SPDA e MPS 1. Introdução / Dados O presente memorial e seus anexos se destinam a estabelecer os requisitos mínimos para execução do projeto de SPDA e Aterramento nas instalações do em, de acordo com a norma NBR 5419 de 2015, fixando as condições exigíveis ao projeto, instalação e manutenção do SPDA de estruturas, bem como de pessoas e instalações no seu aspecto físico dentro dos volumes protegidos. 2. Normas As seguintes Normas Técnicas foram utilizadas como referência para o serviço: NR-10 (Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade) MTE; ABNT NBR Instalações Elétricas de Baixa Tensão; ABNT NBR Proteção de Estruturas contra Descargas Atmosféricas; IEEE IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding; IEEE-142 Green Book Grounding of Industrial and Commercial Power Systems. 3. Composição do Projeto Os seguintes documentos deverão ser consultados em suas últimas revisões, bem como seus complementares, sendo, contudo não limitados a eles: Título Rev PRANCHA 01 Planta Baixa Telhados 0 PRANCHA 02 Detalhes Gerais 0 PRANCHA 03 Zonas de proteção 0 PRANCHA 04 Zonas de proteção 0 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco 0 Memorial de Cálculo Resistência de Aterramento 0 Laudo Técnico das Instalações Atuais 0 ART 0 Página3

7 Memorial Descritivo SPDA e MPS 4. Dados Básicos o Contratante: o Local: Avenida Marginal, 534 Pontal do Paraná Página4

8 Página 5 Memorial Descritivo SPDA e MPS

9 Memorial Descritivo SPDA e MPS Captores em elevado nível de corrosão - substituir 5. Considerações Iniciais A fim de se evitar falsas expectativas sobre o sistema de proteção, gostaríamos de fazer os seguintes esclarecimentos: A descarga elétrica atmosférica (raio) é um fenômeno da natureza absolutamente imprevisível e aleatório, tanto em relação as suas características elétricas (intensidade de corrente, tempo de duração, etc.), como em relação aos efeitos destrutivos decorrentes de sua incidência sobre as edificações. Página A implantação e manutenção de sistemas de proteção (pára-raios) é normalizada internacionalmente pela IEC (Internacional Eletrotécnica Comício) e em todos os países por entidades próprias como a ABNT (Brasil), NFPA (Estados Unidos) e BSI (Inglaterra). 6 Nada em termos práticos pode ser feito para se impedir a "queda" de uma descarga em determinada região. Não existe "atração" a longas distancias, sendo os sistemas prioritariamente receptores. Assim sendo, as soluções internacionalmente aplicadas buscam tão somente minimizar os efeitos destrutivos a partir da colocação de pontos preferenciais de captação e condução segura da descarga para a terra.

10 Memorial Descritivo SPDA e MPS Somente os projetos elaborados com base em disposições destas normas podem assegurar uma instalação dita eficiente e confiável. Entretanto, esta eficiência nunca atingirá os 100% estando, mesmo estas instalações, sujeitas a falhas de proteção. As mais comuns são a destruição de pequenos trechos do revestimento das fachadas de edifícios ou de quinas da edificação ou ainda de trechos de telhados. É de fundamental importância que após a instalação haja uma manutenção periódica anual, a fim de se garantir a confiabilidade do sistema. São também recomendadas vistorias preventivas após reformas que possam alterar o sistema e também toda vez que a edificação for atingida por descarga direta. 5.1 SPDA Externo e Interno Considera-se que a principal e mais eficaz medida de proteção contra danos físicos é o SPDA sistema de proteção contra descargas atmosféricas. O SPDA é composto por dois sistemas de proteção: sistema externo e sistema interno. O SPDA externo é destinado a: interceptar uma descarga atmosférica para a estrutura (por meio do subsistema de captação), conduzir a corrente da descarga atmosférica para a terra de forma segura (por meio do subsistema de descida), dispersar a corrente da descarga atmosférica na terra (por meio do subsistema de aterramento). O SPDA interno é destinado a reduzir os riscos com centelhamentos perigosos dentro do volume de proteção criado pelo SPDA externo utilizando ligações equipotenciais ou distância de segurança (isolação elétrica) entre os componentes do SPDA externo e outros elementos eletricamente condutores internos à estrutura. As principais medidas de proteção contra os riscos devido às tensões de passo e de toque para os seres vivos têm como objetivo: reduzir a corrente elétrica que flui por meio dos seres vivos por meio de isolação de partes condutoras expostas e/ou por meio de um aumento da resistividade superficial do solo; reduzir a ocorrência de tensões perigosas de toque e passo por meio de barreiras físicas e/ou avisos de advertência. Página7

11 Memorial Descritivo SPDA e MPS Quando um SPDA for instalado ou adequado em uma estrutura ou edificação existente, devem ser seguidas as prescrições contidas na Norma NBR 5419/2015 em todas as suas etapas, do projeto à emissão da documentação final. 5.2 Classe do SPDA As características de um SPDA são determinadas pelas características da estrutura a ser protegida e pelo nível de proteção considerado para descargas atmosféricas. Cada classe de SPDA é caracterizada pelo seguinte: Dados dependentes da classe de SPDA: parâmetros da descarga atmosférica; Raio da esfera rolante, tamanho da malha e ângulo de proteção; Distâncias típicas entre condutores de descida e dos condutores intermediários; Distância de segurança contra centelhamento perigoso; Comprimento mínimo dos eletrodos de terra. A classe do SPDA requerido deve ser selecionada com base em uma avaliação de risco (Ver memorial gerenciamento do risco). A classe do SPDA a ser aplicado na planta é IV. Página8

12 Memorial Descritivo SPDA e MPS 6. SPDA Externo O SPDA externo é projetado para interceptar as descargas atmosféricas diretas à estrutura, incluindo as descargas laterais às estruturas, e conduzir a corrente da descarga atmosférica do ponto de impacto à terra. O SPDA externo tem também a finalidade de dispersar esta corrente na terra sem causar danos térmicos ou mecânicos, nem centelhamentos perigosos que possam iniciar fogo ou explosões. 6.1 Subsistema de Captação A probabilidade de penetração da corrente da descarga atmosférica na estrutura é consideravelmente limitada pela presença de subsistemas de captação apropriadamente instalados. O Subsistema de captação será composto dos seguintes elementos: Hastes (incluindo mastros); Barras de alumínio; Componentes naturais (rufos e estruturas metálicos). O método utilizado no projeto em questão é o método Ângulos de Proteção, utilizando para isso quatro mastros franklin de 6 metros de altura espalhados no topo da estrtura. O método Ângulos de Proteção delimita os volumes protegidos por captores tipo franklin de acordo com ângulos relacionados com a altura relativa do captor e o nível do SPDA da instalação. No caso desta planta a classe do SPDA foi definida como IV. Página9

13 Memorial Descritivo SPDA e MPS A planta em questão é executada em alvenaria, com telhados em fibrocimento. Não existe material prontamente combustível abaixo da cobertura. Todo o sistema de captação será executado sem uso de afastadores, sendo a captação realizada pelos mastros tipo franklin, barramento em alumínio de seção superior a 70mm² e rufos metálicos. Tubulações, equipamentos de ar condicionado, antenas e qualquer estrutura metálica em área de captação deverão ser interligados às coberturas metálicas. 6.2 Subsistema de Descidas Com o propósito de reduzir a probabilidade de danos devido à corrente da descarga atmosférica fluindo pelo SPDA, os condutores de descida devem ser arranjados a fim de proverem: Diversos caminhos paralelos para a corrente elétrica; O menor comprimento possível do caminho da corrente elétrica; A equipotencialização com as partes condutoras da estrutura. O método das malhas exige um afastamento máximo entre os condutores de descidas, de acordo com o nível do SPDA da instalação. No caso desta planta a classe do SPDA foi definida como IV. Um condutor de descida deve ser instalado, preferencialmente, em cada canto saliente da estrutura, além dos demais condutores impostos pela distância de segurança calculada. Condutores de descida devem ser instalados em linha reta e vertical constituindo o caminho mais curto e direto para a terra. A formação de laços deve ser evitada. Os condutores de descida poderão ser instalados em contato direto com a alvenaria existente. Página10

14 Memorial Descritivo SPDA e MPS Nas junções entre as descidas e eletrodos de aterramento, uma conexão de ensaio deve ser fixada. Esta caixa será instalada o mais baixo possível, preferencialmente a uma distância de 10cm do solo. Com o objetivo de ensaio, o elemento de conexão deve ser capaz de ser aberto apenas com o auxílio de ferramenta. Em uso normal, ele deve permanecer fechado e não pode manter contato com o solo. As descidas serão realizadas por barramento de alumínio 70mm². À distância de 3m do solo, o cabo passará a ser de alumínio, do tipo protegido, com cobertura de no mínimo 3mm de XLPE (cabo protegido classe 15kV). Este cabo visa o controle da tensão de toque, e é vital para o controle do risco da instalação. Este cabo de descida será protegido por eletroduto de PVC 1 de 3,0m, conforme detalhes. A instalação destas proteções é imperativa, pois impacta nas definições do Gerenciamento do Risco da planta. Comentário normativo, NBR 519/2015 parte 3: Em certas condições, a proximidade dos condutores de descida de um SPDA, externo à estrutura, pode trazer risco de vida mesmo que o SPDA tenha sido projetado e construído de acordo com as recomendações apresentadas por esta Norma. Os riscos são reduzidos a níveis toleráveis se uma das seguintes condições for preenchida: a) a probabilidade da aproximação de pessoas, ou a duração da presença delas fora da estrutura e próximas aos condutores de descida, for muito baixa; b) o subsistema de descida consistir em pelo menos dez caminhos naturais de descida (elementos de aço das armaduras, pilares de aço etc.) interconectados conforme 5.3.5; c) a resistividade da camada superficial do solo, até 3 m de distância dos condutores de descida, for maior ou igual a 100 kω.m NOTA Uma cobertura de material isolante, por exemplo, asfalto de 5 cm de espessura, ou uma cobertura de 20 cm de espessura de brita, geralmente reduz os riscos a um nível tolerável Se nenhuma destas condições for preenchida, medidas de proteção devem ser adotadas contra danos a seres vivos devido às tensões de toque como a seguir: a) a isolação dos condutores de descida expostos deve ser provida utilizando-se materiais que suportem uma tensão de ensaio de 100 kv, 1,2/50 μs, por exemplo, no mínimo uma camada de 3 mm de polietileno reticulado Na parte lateral, as descidas ocorrerão até o anel de amortecimento instalado na parede (acima do nível do solo). Ver prancha E01. Página11

15 Memorial Descritivo SPDA e MPS 6.3 Subsistema de Aterramento Quando se tratar da dispersão da corrente da descarga atmosférica (comportamento em alta frequência) para a terra, o método mais importante de minimizar qualquer sobretensão potencialmente perigosa é estudar e aprimorar a geometria e as dimensões do subsistema de aterramento. Deve-se obter a menor resistência de aterramento possível, compatível com o arranjo do eletrodo, a topologia e a resistividade do solo no local. Sob o ponto de vista da proteção contra descargas atmosféricas, uma única infraestrutura de aterramento integrada é preferível e adequada para todos os propósitos, ou seja, o eletrodo deve ser comum e atender à proteção contra descargas atmosféricas, sistemas de energia elétrica e sinal (telecomunicações, TV a cabo, dados etc.). Para subsistemas de aterramento, na impossibilidade do aproveitamento das armaduras das fundações, o arranjo a ser utilizado consiste em condutor em anel, externo à estrutura a ser protegida, em contato com o solo por pelo menos 80 % do seu comprimento total. No caso da impossibilidade técnica da construção de anel dexterno à edificação, este pode ser instalado internamente. Embora 20 % do eletrodo convencional possa não estar em contato direto com o solo, a continuidade elétrica do anel deve ser garantida ao longo de todo o seu comprimento. O eletrodo de aterramento em anel deve ser enterrado na profundidade de no mínimo 0,5 m e ficar posicionado próximo às paredes externas. Aterramentos existentes que forem encontrados durante a obra deverão ser anexados ao novo sistema de aterramento. Eletrodos de aterramento devem ser instalados de tal maneira a permitir sua inspeção durante a construção. Página12

16 Memorial Descritivo SPDA e MPS 6.4 Materiais e Componentes Componentes de um SPDA devem suportar os efeitos eletromagnéticos da corrente de descarga atmosférica e esforços acidentais previsíveis sem serem danificados. Devem ser fabricados com os materiais listados na tabela abaixo ou com outros tipos de materiais com características de comportamento mecânico, elétrico e químico (relacionado à corrosão) equivalente. Elementos captores e condutores de descidas devem ser firmemente fixados de forma que as forças eletrodinâmicas ou mecânicas acidentais (por exemplo, vibrações, expansão térmica etc.) não causem afrouxamento ou quebra de condutores. A fixação dos condutores do SPDA deve ser realizada em distância máxima assim compreendida: Até 1,0 m para condutores flexíveis (cabos e cordoalhas) na horizontal; Até 1,5 m para condutores flexíveis (cabos e cordoalhas) na vertical ou inclinado; Até 1,0 m para condutores rígidos (fitas e barras) na horizontal; Até 1,5 m para condutores rígidos (fitas e barras) na vertical ou inclinado. O número de conexões ao longo dos condutores deve ser o menor possível. Conexões devem ser feitas de forma segura e por meio de solda elétrica ou exotérmica e conexões mecânicas de pressão (se embutidas em caixas de inspeção) ou compressão. Não são permitidas emendas em cabos de descida, exceto o conector para ensaios, ou da transição de cabo de cobre nú para cabo protegido, O conector de medição deve ser instalado próximo do solo (a altura sugerida é 10cm a partir do piso) de modo a proporcionar acesso para realização de ensaios. Os materiais que poderão ser utilizados para a captação e descidas estão indicados abaixo: Página13

17 Página 14 Memorial Descritivo SPDA e MPS

18 Memorial Descritivo SPDA e MPS Os materiais que poderão ser utilizados para o sistema de aterramento estão indicados abaixo: Página15

19 Memorial Descritivo SPDA e MPS 7. SPDA Interno O SPDA interno deve evitar a ocorrência de centelhamentos perigosos dentro do volume de proteção e da estrutura a ser protegida devido à corrente da descarga atmosférica que flui pelo SPDA externo ou em outras partes condutivas da estrutura. O centelhamento perigoso entre diferentes partes pode ser evitado por meio de: Ligações equipotenciais ou Isolação elétrica entre as partes. 7.1 Equipotencialização para Fins de Proteção contra Descargas Atmosféricas A equipotencialização é obtida por meio da interligação do SPDA com: Instalações metálicas, Sistemas internos, Partes condutivas externas e linhas elétricas conectadas à estrutura. Os meios de interligação podem ser: Direto: condutores de ligação, onde a continuidade elétrica não seja garantida pelas ligações naturais; Indireto: dispositivos de proteção contra surtos (DPS), onde a conexão direta por meio de condutores de ligação não possa ser realizada; Para um SPDA externo não isolado, devem ser realizadas equipotencializações nos seguintes locais: Na base da estrutura ou próximo do nível do solo. Os condutores de ligação devem ser conectados a uma barra de ligação construída e instalada de modo a permitir fácil acesso para inspeção. O barramento de equipotencialização principal (BEP) deve ser ligado ao sistema de aterramento. Nos casos de estruturas extensas, com mais de 20 m em qualquer direção (horizontal ou vertical), devem-se instalar tantas barras de equipotencialização local (BEL) quantas forem necessárias, desde que entre essas barras haja uma interligação proposital e delas ao BEP. Na planta deverá ser instalado um BEP na sala elétrica onde se localizam os medidores da Copel (indicado no projeto). Página16

20 Memorial Descritivo SPDA e MPS Deverão ser interligados ao barramento de equipotencialização: Todos os condutores de serviço que adentram à estrutura: o Cabos de força (fases) através de DPS; o Blindagem de cabos de telefonia ou dados; Tubulações metálicas que entram na estrutura (gás, água, incêndio, ar comprimido, etc); Aterramento proveniente da barra de terra dos Quadros Elétricos Gerais (PE); Aterramento proveniente da malha (cabo cobre 50mm²); Eletrocalhas; Etc. Os materiais utilizados para estas conexões devem atender as tabelas abaixo: Página17

21 Memorial Descritivo SPDA e MPS 7.2 Dispositivos de Proteção Contra Surtos O DPS é o dispositivo preconizado pela norma ABNT NBR 5410 e 5419/2015, para proteger as instalações elétricas, os equipamentos eletroeletrônicos contra surtos, sobretensões ou transientes diretos ou indiretos, independentemente da origem, se por descargas atmosféricas ou por manobras da concessionária. A Norma ABNT 5410/2004 utilizou como embasamento a Norma IEC para classificar os DPS, para cada nível de proteção, sendo três tipos: Classe I, Classe II e Classe III. Os Dispositivos devem ser instalados de maneira coordenada, produzindo um efeito cascata, ou seja, primeiramente são instalados os DPS com maior capacidade de exposição ao surtos, depois os com capacidade média e finalmente os DPS mais sensíveis. Veja abaixo: Classe I: DPS destinado à proteção contra sobretensões provocadas por descargas atmosféricas diretas sobre a edificação ou em suas proximidades, com alta capacidade de exposição aos surtos, com capacidade mínima de 12,5 ka de corrente de impulso (Iimp) conforme a Norma ABNT 5410, item d ; Página18

22 Memorial Descritivo SPDA e MPS Classe II: DPS destinado à proteção contra sobretensões de origem atmosféricas transmitidas pela linha externa de alimentação, ou seja, descargas indiretas, assim também contra sobretensões de manobra, com capacidade mínima de exposição aos surtos, de 5 ka de corrente nominal (In) conforme a Norma ABNT 5410, item d ; Classe III: DPS destinado à proteção dos equipamentos eletroeletrônicos, sendo uma proteção fina, de ajuste, proporcionando uma menor tensão residual, com isso uma proteção efetiva para os equipamentos. Indicado para proteção de redes elétricas, de dados e sinais. A utilização do protetor de surto é de extrema importância para a preservação da integridade da instalação, quando esta é acometida por um surto de tensão. A instalação é feita por zonas, e em cada transição é necessária a instalação de um DPS. Ao passar da zona 0A ou 0B para a zona um e necessária à utilização de um DPS tipo um (REF ABB OVR T , Imp. 25 ka, Upa 2,5 kv e tensão máxima de operação entre fase e neutro 255 V). Esta condição ocorre nos quadros gerais dos transformadores. Sempre que passar de uma zona 1 ou da zona 0B para uma zona 2 e necessário a utilização de um DPS tipo 2 (REF. ABB OVR T , Imax 40 ka, Upa 1,4 kv e tensão máxima de operação entre fase e neutro 275 V). Esta condição ocorre nos quadros de distribuição no interior da planta. Caso exista uma transição de uma zona dois para uma zona três utiliza-se um DPS tipo três ou DPS tipo (REF ABB OVR 1N , Imax 10 ka, Upa 0,9 kv e tensão máxima de operação entre fase e neutro 275 V). Deve-se manter o cuidado para que a tensão Upe do DPS nunca exceda 80 % do valor da sobre tensão máxima que o componente suporta. Esta condição ocorre nos quadros internos dos equipamentos e máquinas. Para o projeto em questão, a instalação de DPS Tipo I e II (em conjuto com o SPDA aqui descrito) já é o suficeinte para o controle do risco. Os DPS devem ser instalados nos quadros existentes obrigatoriamente: Quadros Gerais Entradas de Energia (Tipo I); Quadros de Distribuição Principais (Tipo II). Como o esquema de aterramento da planta é TN-S, deverão sempre ser instalados DPS entre fases e terra e entre neutro e terra. Página19

23 Memorial Descritivo SPDA e MPS Os DPS devem ser protegidos por disjuntores trifásicos curva C nas correntes recomendadas: 100A para Tipo I; 63 A para Tipo II. Os cabos de ligação entre fases e terra e entre neutro e terra deverão ser: 16mm² para Tipo I; 6mm² para Tipo II. As conexões deverão ser as mais retilíneas possíveis. Página20

24 Memorial Descritivo SPDA e MPS 8. Manutenção, inspeção e documentação de um SPDA A eficácia de qualquer SPDA depende da sua instalação, manutenção e métodos de ensaio utilizados. Inspeções, ensaios e manutenção não podem ser realizados durante a ameaça de tempestades. 8.1 Aplicação das Inspeções O objetivo das inspeções é assegurar que: o SPDA esta de acordo com projeto baseado nesta Norma; todos os componentes do SPDA estão em boas condições e são capazes de cumprir suas funções; que não apresentem corrosão, e atendam às suas respectivas Normas; qualquer nova construção ou reforma que altere as condições iniciais previstas em projeto além de novas tubulações metálicas, linhas de energia e sinal que adentrem a estrutura estão incorporadas ao SPDA externo e interno. Inspeções devem ser feitas de acordo: a) durante a construção da estrutura; b) após a instalação do SPDA, no momento da emissão do documento as built ; c) após alterações ou reparos, ou quando houver suspeita de que a estrutura foi atingida por uma descarga atmosférica; d) inspeção visual semestral apontando eventuais pontos deteriorados no sistema; e) periodicamente, realizada por profissional habilitado e capacitado a exercer esta atividade, com emissão de documentação pertinente, em intervalos determinados, assim relacionados: um ano, para estruturas contendo munição ou explosivos, ou em locais expostos à corrosão atmosférica severa (regiões litorâneas, ambientes industriais com atmosfera agressiva etc.), ou ainda estruturas pertencentes a fornecedores de serviços considerados essenciais (energia, água, telecomunicações etc.); três anos, para as demais estruturas. Durante as inspeções periódicas, é particularmente importante checar os seguintes itens: a) deterioração e corrosão dos captores, condutores de descida e conexões; b) condição das equipotencializações; c) corrosão dos eletrodos de aterramento; d) verificação da integridade física dos condutores do eletrodo de aterramento para os subsistemas de aterramento não naturais. Página21

25 Memorial Descritivo SPDA e MPS Por analogia, parte do procedimento do ensaio para medição de continuidade elétrica das armaduras pode ser aplicada aos condutores do subsistema de aterramento do SPDA a fim de comprovar a continuidade elétrica dos trechos sob ensaio, o que fornece parâmetros para determinação da integridade física do eletrodo de aterramento e suas conexões. Neste caso, os valores de validação devem ser compatíveis com parâmetros relacionados ao tipo de material usado (resistividade do condutor relacionada ao comprimento do trecho ensaiado). A regularidade das inspeções é condição fundamental para a confiabilidade de um SPDA. O responsável pela estrutura deve ser informado de todas as irregularidades observadas por meio de relatório técnico emitido após cada inspeção periódica. Cabe ao profissional emitente da documentação recomendar, baseado nos danos encontrados, o prazo de manutenção no sistema, que pode variar desde imediato a item de manutenção preventiva. Página22

26 Memorial Descritivo SPDA e MPS 9. Execução do Projeto de SPDA para Adequação a NBR 5419/2015 Para adequação das instalações o nível de SPDA IV e MPS, as seguintes áreas serão atingidas: 9.1 Sistema de Captação Será reaproeitado o sistema de captação existente devendo, no entando, ser feira a interligação dos captores entre si e entre as decidas adicionais. Atividades principais: Instalação de linha de vida para ancoragem de cintos de segurança nos telhados, para trabalho seguro dos instaladores; Instalação de condutores em alumínio nos telhados de fibrocimento e rufos para a interligação entre os captores. Instalação conforme plantas; Interligação das descidas adicionais através de barramentos de alumínio (com pelo menos 2 pontos de conexão em cada conexão); Interligação das antenas e equipamentos metálicos situados na zona de proteção com o sistema de captação através de barramentos de alumínio. Substituir 04 mastros de captação, com para-raio tipo Franklin e sinalizadores luminosos controlados por foto célula. Comissionamento. 9.2 Sistema de Descidas O número de descidas deverá sofrer um acréscimo para atendimento ao nível de SPDA IV. Atividades principais: Instalar novas descidas com barramentos de alumínio a cada 20 m, conforme indicação nas plantas; Todas as descidas em áreas de circulação de pessoas devem ser protegidas por eletroduto de PVC 1 3m. Deverá ser instalado um conector para ensaios em caixa de PVC na altura de 10cm. Dentro da tubulação o cabo utilizado será com cobertura XLPE de 3mm, sendo o condutor de alumínio 70mm² ; Interligar estruturas metálicas as descidas mais próximas (janelas, equipamentos de ar condicionado, etc); Toda descida será conectada ao anel de amortecimento e terá uma haste de aterramento; Comissionamento. Página23

27 Memorial Descritivo SPDA e MPS 9.3 Sistema de Aterramento O sistema de aterramento precisa ser ampliado para atender que 80% do anel inferior esteja enterrado. Algumas estruturas e equipamentos devem ser interligados à malha. Atividades principais: Instalar malha de aterramento nos locais indicados em planta (cabo cobre nú 50mm²); Instalar caixas de inspeção de aterramento nos locais indicados; Interligar hastes de aterramento existentes; Interligação dos aterramentos existentes ao novo sistema; Comissionamento. 9.4 Sistemas Internos Deverá ser instalada a barra de equipotencialização principal (BEP) na área indicada em planta. O posicionamento pode variar dentro da área delimitada no projeto. Utilizar infraestrutura existente para passagem de cabos. Aonde não for possível, prever nova infraestrutura. Atividades principais: Instalar barra de equalização de potencial principal (BEP) junto à entrada de energia; Instalação de cabo isolado 50mm² oriundo do aterramento/spda; Instalação de cabo isolado 16mm² oriundo das tubulações de incêndio, ar comprimido, gás, etc; Instalação de cabo isolado 16mm² oriundo das barras de terra (PE) dos Quadros de entrada; Nos painéis Gerais deverão ser instalados protetores de surto (DPS para categoria IV Tipo I de acordo com tabela 31 NBR ) entre as fases, neutro e o barramento terra. Conjugar com o DPS o respectivo disjuntor de proteção; Nos quadros de distribuição principais deverão ser instalados protetores de surto (DPS para categoria III Tipo II - de acordo com tabela 31 NBR ) entre as fases, neutro e o barramento terra. Conjugar com o DPS o respectivo disjuntor de proteção. Comissionamento. RESPONSÁVEIS Responsável Técnico: Eng. Eletricista Alexandre Diener CREA PR87195/D Página24

28 Página1 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA MEMORIAL GERENCIAMENTO DO RISCO SPDA CONDOMÍNIO EDIFÍCIO HYDRA PONTAL DO PARANÁ/PR 0 16/04/2018 EMISSÃO INICIAL Aristeu Alexandre AWStrom PE REV. DATA DESCRIÇÃO DA REVISÃO ELABORADO VERIFICADO AUTORIZADO CE Elaborado por Verificado por Autorizado por Rev Data Iniciais Visto Iniciais Visto Iniciais Visto CE 0 16/04/2018 ARI Aristeu ALX Alexandre AWS AWStrom PE CE Códigos de emissão CC Como construído CT Certificado PC P/ compra CD Cancelado EP Estudo preliminar PE P/ execução / fabricação CP Como comprado PA P/ aprovação LD Laudo

29 Página2 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA Sumário 1. Introdução / Dados Normas Considerações Iniciais Metodologia Danos e perdas Fontes dos danos Tipos de danos Tipos de perdas Riscos e componentes de risco Risco Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas na estrutura Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas perto da estrutura Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas a uma linha conectada à estrutura Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas perto de uma linha conectada à estrutura Composição dos componentes de risco Gerenciamento de risco Procedimento básico Estrutura a ser considerada para análise de risco Risco tolerável RT Procedimento específico para avaliar a necessidade de proteção Parâmetros de Projeto Referências Pertinentes Densidade de Descargas Cargas de Incêndio Resultado... 13

30 Página3 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA 1. Introdução / Dados O presente memorial visa esclarecer o Cálculo do Gerenciamento do Risco, de acordo com a Parte 2 da NBR 5419/2015, do, em. 2. Normas As seguintes Normas Técnicas foram utilizadas como referência para o serviço: NR-10 (Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade) MTE; ABNT NBR Parte 2 Proteção de Estruturas contra Descargas Atmosféricas; IEEE IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding; IEEE-142 Green Book Grounding of Industrial and Commercial Power Systems. 3. Considerações Iniciais A NBR 5419/2015 exige uma análise relativa ao Risco da Instalação. Esta análise é denominada Gerenciamento de Risco, e seus procedimentos são descritos na Parte 2 desta norma. Descargas atmosféricas para a terra podem ser perigosas para as estruturas e para as linhas de energia e de sinal. Os perigos para uma estrutura podem resultar em: Danos à estrutura e ao seu conteúdo; Falhas aos sistemas eletroeletrônicos associados, Ferimentos a seres vivos dentro ou perto das estruturas. Para reduzir as perdas devido às descargas atmosféricas, podem ser necessárias medidas de proteção. Quando estas são necessárias, e em qual medida, deve ser determinado pela análise de risco. O risco, definido pela norma como a provável perda média anual em uma estrutura devido às descargas atmosféricas, depende: Do número anual de descargas atmosféricas que influenciam a estrutura; Da probabilidade de dano por uma das descargas atmosféricas que influenciam; Da quantidade média das perdas causadas.

31 Página4 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA As descargas atmosféricas que influenciam a estrutura podem ser divididas em: Descargas diretas à estrutura, Descargas próximas à estrutura, diretas às linhas conectadas (linhas de energia, linhas de telecomunicações) ou perto das linhas. Descargas atmosféricas diretas à estrutura ou a uma linha conectada podem causar danos físicos e perigo à vida. Descargas atmosféricas próximas à estrutura ou à linha, assim como as descargas atmosféricas diretas à estrutura ou à linha, podem causar falhas dos sistemas eletroeletrônicos devido às sobretensões resultantes do acoplamento resistivo e indutivo destes sistemas com a corrente da descarga atmosférica. Entretanto, as falhas causadas pelas sobretensões atmosféricas nas instalações do usuário e nas linhas de suprimento de energia podem também gerar sobretensões do tipo chaveamento nas instalações. O número das descargas atmosféricas que influenciam a estrutura depende das dimensões e das características das estruturas e das linhas conectadas, das características do ambiente da estrutura e das linhas, assim como da densidade de descargas atmosféricas para a terra na região onde estão localizadas a estrutura e as linhas. A probabilidade de danos devido à descarga atmosférica depende da estrutura, das linhas conectadas, e das características da corrente da descarga atmosférica, assim como do tipo e da eficiência das medidas de proteção efetuadas. A quantidade média da perda consequente depende da extensão dos danos e dos efeitos consequentes, os quais podem ocorrer como resultado de uma descarga atmosférica. O efeito das medidas de proteção resulta das características de cada medida de proteção e pode reduzir as probabilidades de danos ou a quantidade média da perda consequente. A decisão de prover uma proteção contra descargas atmosféricas pode ser tomada independentemente do resultado da análise de risco, onde exista o desejo de que não haja este.

32 Página5 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA 4. Metodologia A metodologia foi totalmente baseada na norma NBR 5419/2015 parte 2 e suas exigências. 4.1 Danos e perdas Fontes dos danos A corrente da descarga atmosférica é a principal fonte de dano. As seguintes fontes são distintas pelo ponto de impacto: S1: descargas na estrutura; S2: descargas perto da estrutura; S3: descargas na linha; S4: descargas perto da linha Tipos de danos A descarga atmosférica pode causar danos dependendo das características da estrutura a ser protegida. Algumas das características mais importantes são: tipo de construção, conteúdos e aplicações, tipo de serviço e medidas de proteção existentes. Para aplicações práticas desta análise de risco, é usual distinguir entre três tipos básicos de danos os quais aparecem como consequência das descargas atmosféricas. Eles são os seguintes: D1: ferimentos aos seres vivos por choque elétrico; D2: danos físicos; D3: falhas de sistemas eletroeletrônicos. Os danos a uma estrutura devido às descargas atmosféricas podem ser limitados a uma parte da estrutura ou pode se estender a estrutura inteira. Podem envolver também as estruturas ao redor ou o meio ambiente (por exemplo, emissões químicas ou radioativas) Tipos de perdas Cada tipo de dano, sozinho ou em combinação com outros, pode produzir diferentes perdas consequentes em uma estrutura a ser protegida. O tipo de perda pode acontecer dependendo das características da própria estrutura e do seu conteúdo. Os seguintes tipos de perdas devem ser levados em consideração: L1: perda de vida humana (incluindo ferimentos permanentes); L2: perda de serviço ao público; L3: perda de patrimônio cultural; L4: perda de valores econômicos (estrutura, conteúdo, e perdas de atividades).

33 Página6 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA 4.2 Riscos e componentes de risco Risco O risco, R, é um valor relativo a uma provável perda anual média. Para cada tipo de perda que pode aparecer na estrutura, o risco resultante deve ser avaliado. Os riscos a serem avaliados em uma estrutura devem ser como a seguir: R1: risco de perda de vida humana (incluindo ferimentos permanentes); R2: risco de perda de serviço ao público; R3: risco de perda de patrimônio cultural; R4: risco de perda de valores econômicos. Para avaliar os riscos, R, os relevantes componentes de risco (riscos parciais dependem da fonte e do tipo de dano) devem ser definidos e calculados. Cada risco, R, é a soma dos seus componentes de risco. Ao calcular um risco, os componentes de risco podem ser agrupados de acordo com as fontes de danos e os tipos de danos Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas na estrutura RA: componente relativo a ferimentos aos seres vivos causados por choque elétrico devido às tensões de toque e passo dentro da estrutura e fora nas zonas até 3 m ao redor dos condutores de descidas. Perda de tipo L1 e, no caso de estruturas contendo animais vivos, as perdas do tipo L4 com possíveis perdas de animais podem também aumentar; RB: componente relativo a danos físicos causados por centelhamentos perigosos dentro da estrutura iniciando incêndio ou explosão, os quais podem também colocar em perigo o meio ambiente. Todos os tipos de perdas (L1, L2, L3 e L4) podem aumentar; RC: componente relativo a falhas de sistemas internos causados por LEMP. Perdas do tipo L2 e L4 podem ocorrer em todos os casos junto com o tipo L1, nos casos de estruturas com risco de explosão, e hospitais ou outras estruturas onde falhas de sistemas internos possam imediatamente colocar em perigo a vida humana Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas perto da estrutura RM: componente relativo a falhas de sistemas internos causados por LEMP. Perdas do tipo L2 e L4 podem ocorrer em todos os casos junto com o tipo L1, nos casos de estruturas com risco de explosão, e hospitais ou outras estruturas onde falhas de sistemas internos possam imediatamente colocar em perigo a vida humana.

34 Página7 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas a uma linha conectada à estrutura RU: componente relativo a ferimentos aos seres vivos causados por choque elétrico devido às tensões de toque e passo dentro da estrutura. Perda do tipo L1 e, no caso de propriedades agrícolas, perdas do tipo L4 com possíveis perdas de animais podem também ocorrer; RV: componente relativo a danos físicos (incêndio ou explosão iniciados por centelhamentos perigosos entre instalações externas e partes metálicas geralmente no ponto de entrada da linha na estrutura) devido à corrente da descarga atmosférica transmitida ou ao longo das linhas. Todos os tipos de perdas (L1, L2, L3 e L4) podem ocorrer; RW: componente relativo a falhas de sistemas internos causados por sobretensões induzidas nas linhas que entram na estrutura e transmitidas a esta. Perdas do tipo L2 e L4 podem ocorrer em todos os casos, junto com o tipo L1, nos casos de estruturas com risco de explosão, e hospitais ou outras estruturas onde falhas de sistemas internos possam imediatamente colocar em perigo a vida humana. NOTA 1 As linhas consideradas nesta análise são somente aquelas que entram na estrutura Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas perto de uma linha conectada à estrutura RZ: componente relativo a falhas de sistemas internos causados por sobretensões induzidas nas linhas que entram na estrutura e transmitidas a esta. Perdas do tipo L2 e L4 podem ocorrer em todos os casos, junto com o tipo L1, nos casos de estruturas com risco de explosão, e hospitais ou outras estruturas onde falhas de sistemas internos possam imediatamente colocar em perigo a vida humana. NOTA 1 As linhas consideradas nesta análise são somente aquelas que entram na estrutura. NOTA 2 Descargas atmosféricas em ou perto de tubulações não são consideradas como uma fonte de danos, uma vez que existe a interligação ao barramento de equipotencialização. Se o barramento de equipotencialização não existir, recomenda-se que este tipo de ameaça também seja considerado. 4.3 Composição dos componentes de risco Os componentes de risco a serem considerados para cada tipo de perda na estrutura são listados a seguir: R1: Risco de perda de vida humana: o R1 = RA1 + RB1 + RC1 + RM1 + RU1 + RV1 + RW1 + RZ1 (1) R2: Risco de perdas de serviço ao público: o R2 = RB2 + RC2 + RM2 + RV2 + RW2 + RZ2 (2) R3: Risco de perdas de patrimônio cultural: o R3 = RB3 + RV3 (3)

35 Página8 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA R4: Risco de perdas de valor econômico: o R4 = RA4 + RB4 + RC4 + RM4 + RU4 + RV4 + RW4 + RZ4 (4)

36 Página9 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA 5. Gerenciamento de risco 5.1 Procedimento básico a) identificação da estrutura a ser protegida e suas características; b) identificação de todos os tipos de perdas na estrutura e os correspondentes riscos relevantes R (R1 a R4); c) avaliação do risco R para cada tipo de perda R1 a R4; d) avaliação da necessidade de proteção, por meio da comparação dos riscos R1, R2 e R3 com os riscos toleráveis RT. 5.2 Estrutura a ser considerada para análise de risco A estrutura a ser considerada inclui: a própria estrutura; as instalações na estrutura; o conteúdo da estrutura; as pessoas na estrutura ou nas zonas até 3 m para fora da estrutura; o meio ambiente afetado por danos na estrutura. A proteção não inclui as linhas conectadas fora da estrutura. 5.3 Risco tolerável RT É de responsabilidade da autoridade que tenha jurisdição identificar o valor do risco tolerável. Valores representativos de risco tolerável RT, onde as descargas atmosféricas envolvem perdas de vida humana ou perda de valores sociais ou culturais, são fornecidos na Tabela abaixo: 5.4 Procedimento específico para avaliar a necessidade de proteção De acordo com a NBR 5419/2015, os riscos R1, R2 e R3 devem ser considerados na avaliação da necessidade da proteção contra as descargas atmosféricas.

37 Página10 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA Para cada tipo de risco a ser considerado, os seguintes passos devem ser tomados: identificação dos componentes RX que compõe o risco; cálculo dos componentes de risco identificados RX; cálculo do risco total R; identificação dos riscos toleráveis RT; comparação do risco R com o valor do risco tolerável RT. Se R RT, a proteção contra a descarga atmosférica não é necessária. Se R > RT, medidas de proteção devem ser adotadas no sentido de reduzir R RT para todos os riscos aos quais a estrutura está sujeita. O procedimento para avaliar a necessidade de proteção está descrito na Figura abaixo:

38 Página11 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA 6. Parâmetros de Projeto Para o cálculo do risco total, os principais 1 dados de entrada utilizados são: Código do Parâmetro Descrição Parâmetro Utilizado Observações NG Densidade de Descargas por km² por ano 8,25 Ver L / W / h Largura / Comprimento / Altura 26,18 m / 66,50 m / 14 m Valores Médios AD Área de exposição equivalente 15863,34 m² CD Fator de Localização Estrutura cercada por objetos mais baixos PB Proteção da Estrutura Estrutura protegida por SPDA Classe IV Rt Piso Concreto Nz/Nt Número de pessoas na estrutura 100 Tz Tempo em horas no ano em que as pessoas estão expostas 8760 h/ano Lf Tipo de estrutura Residencial Rf Risco de Incêndio Baixo Ver Rp Providências em caso de incêndio Operadas manualmente Ci Instalação da linha elétrica externa Aérea Ct Fator tipo de linha Instalação BT Ce Fator ambiental da linha Suburbano Cjd Estruturas próximas Estrutura cercada por objetos mais baixos Peb Uso de DPS Sem uso de DPS tipo III e IV 1 Parâmetros que não impactam significativamente no risco foram omitidos.

39 Página12 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA 6.1 Referências Pertinentes Densidade de Descargas Densidade de descarga estimada pelo site para a cidade de Pontal do Paraná PR Cargas de Incêndio Segundo a NTP 014 a carga de incêndio de euma estrutura de ocupação residencial co,m apartamentos é de 300 MJ/m² Segundo a NBR 5419/2015 Parte 2 pode-se classificar o risco de incêndio nesta estreutura como baixo.

40 Página13 Memorial de Cálculo Gerenciamento do Risco SPDA 7. Resultado Com aplicação dos parâmetros supra-listados, temos o seguinte resultado: O gerenciamento de risco aponta que o SPDA encontrado na instalação (IV) é suficiente para o controle do risco da instalação. * Como a estrutura analisada não é uma estrutura de serviço público o disco R2 não é levado em consideração. Engenheiro Eletricista Engenheiro de Segurança do Trabalho CREA PR 87195/D

41 Página1 Memorial de Cálculo Resistência de Aterramento MEMORIAL CÁLCULO RESISTÊNCIA DE ATERRAMENTO CONDOMÍNIO EDIFÍCIO HYDRA PONTAL DO PARANÁ/PR 0 16/04/2018 EMISSÃO INICIAL Aristeu Alexandre AW Strom LD REV. DATA DESCRIÇÃO DA REVISÃO ELABORADO VERIFICADO AUTORIZADO CE Elaborado por Verificado por Autorizado por Rev Data Iniciais Visto Iniciais Visto Iniciais Visto CE 0 16/04/2018 ARI Aristeu ALX Alexandre AWS AW Strom LD CE Códigos de emissão CC Como construído CT Certificado PC P/ compra CD Cancelado EP Estudo preliminar PE P/ execução / fabricação CP Como comprado PA P/ aprovação LD Laudo

42 Página2 Memorial de Cálculo Resistência de Aterramento Sumário 1. Introdução / Dados Normas Características Gerais Objetivos Metodologia Definições segundo IEEE Conceito Geral Aspectos Básicos no Projeto da Malha Formulação para Cálculo da Malha de Aterramento (IEEE 80 Equações de Schwarz) Parâmetros de Projeto Bitola dos Condutores, Diâmetros dos Eletrodos e Forma da Malha... 9

43 Página3 Memorial de Cálculo Resistência de Aterramento 1. Introdução / Dados O presente memorial visa esclarecer o Cálculo Estimativo da Resistência de Aterramento, do, em. 2. Normas As seguintes Normas Técnicas foram utilizadas como referência para o serviço: NR-10 (Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade) MTE; IEEE IEEE Guide for Safety in AC Substation Grounding; IEEE-142 Green Book Grounding of Industrial and Commercial Power Systems. 3. Características Gerais 3.1 Objetivos O aterramento é essencialmente, uma conexão elétrica à terra, onde o valor da resistência de aterramento representa a eficácia desta ligação. Quanto menor a resistência, melhor o aterramento. A função principal de um aterramento está sempre associada à proteção de pessoas e/ou equipamentos. 4. Metodologia A metodologia foi totalmente baseada na norma IEEE Std e suas exigências. 4.1 Definições segundo IEEE Eletrodo de solo auxiliar: Eletrodo de solo: 1 Malha de Aterramento: É um eletrodo de solo com restrições de projeto ou operação. Sua função primária pode ser outra além da descarga de corrente de falta à terra. É um condutor enterrado no solo utilizado para dissipar corrente no solo. É um sistema horizontal de condutores interconectados e enterrados no solo, provendo um potencial de terra comum para equipamentos elétricos ou estruturas metálicas, usualmente em um local específico. 1 Eletrodo de Solo ou Haste de Aterramento.

44 Página4 Memorial de Cálculo Resistência de Aterramento Sistema de Aterramento: Eletrodo de solo primário: Compreende todas as instalações de aterramento em uma área específica. É um eletrodo especificadamente projetado ou adaptado para transportar uma corrente de falta para o solo. 4.2 Conceito Geral Um sistema de aterramento deve ser instalado de maneira a limitar os efeitos dos gradientes de potencial no solo de modo que os níveis de tensão e corrente não venham a colocar em risco a segurança das pessoas e equipamentos, sob condições normais ou de falha. O sistema deve também assegurar a continuidade do serviço. Um sistema de aterramento geralmente é formado por dois tipos de condutores, horizontais e verticais. O sistema tem forma de uma malha (grade) formada pelos condutores horizontais, complementado por uma série de hastes de aterramento verticais ligados a ela. Com base em 2 trabalhos, o primeiro descrito em um guia de aplicação (AIEE Application Guide em 1954), e o segundo publicado em 1980 (Dawalibi, Bauchard e Mukhedkar), este conceito representa a prática predominante na maioria das instalações, tanto no Brasil quanto em outros países. Algumas das razões para a utilização do sistema combinado de hastes verticais e condutores horizontais são as seguintes: A. Em subestações, somente um eletrodo de aterramento, por si só, é insuficiente para fornecer um sistema de aterramento seguro. Por sua vez, quando eletrodos diversos, tais como hastes de aterramento, são conectados uns aos outros e a todos os neutros dos equipamentos, quadros e estruturas, o resultado é essencialmente uma malha de eletrodos de terra, independente do objetivo inicial. Se estes eletrodos forem enterrados em um solo de boa condutividade, esta rede somente pode representar um excelente sistema de aterramento. Parcialmente, por este motivo, que algumas instalações fazem uso somente de uma malha única. No entanto, hastes de aterramento tem um valor particular, como explicado no item b. B. Caso a magnitude da corrente dissipada na terra foi alta, raramente é possível instalar uma malha única de resistência tão baixa capaz de assegurar que o surgimento de um potencial de terra não irá provocar gradientes de superfície inseguros para o contato humano. Logo, o perigo somente pode ser eliminado através do controle dos potenciais locais, em toda a área. Um sistema que combina uma malha horizontal e uma série de hastes de aterramento verticais capazes de penetrar nas camadas inferiores do solo, tem as seguintes vantagens: a) Enquanto a malha horizontal de condutores se mostra mais eficaz na redução do perigo das tensões de passo e de toque na superfície da terra (desde que instalada a uma profundidade usual de 0,3m-0,5m), hastes de aterramento suficientemente longas

45 Página5 Memorial de Cálculo Resistência de Aterramento estabilizará o desempenho deste sistema combinado. Para muitas instalações isto é muito importante, já que o congelamento ou a falta de umidade das camadas superiores do solo é comum, e afeta diretamente a resistividade do solo, enquanto que nas camadas mais profundas ela se mantém praticamente constante. b) Hastes de aterramento capazes de penetrar nos solos inferiores, de menor resistividade, são muito mais efetivos na dissipação de correntes de falta, sempre que um solo de duas camadas, ou multicamadas, for encontrado. Para muitas instalações com espaço limitado, esta condição torna-se, de fato, a mais desejável, onde com a utilização de meios adequados (hastes de aterramento extra-longas ou poços de aterramento) os solos inferiores e de menor resistividade podem ser alcançados. c) Se as hastes de aterramento forem instaladas predominantemente no perímetro da malha, em uma condição de solo uniforme, elas vão moderar consideravelmente o aumento do gradiente de potencial nas malhas periféricas. Este detalhe é pertinente para o uso de métodos simplificados na determinação do gradiente de tensão na superfície do solo. 4.3 Aspectos Básicos no Projeto da Malha A análise conceitual de um sistema de malha geralmente se inicia com a inspeção das plantas estruturais do local. Para se estabelecer ideias e conceitos básicos, os seguintes pontos podem servir de orientação para o início de um projeto típico de malha de aterramento: A. Um condutor disposto em anel fechado deve cercar todo o perímetro, incluindo a área a proteger. Essa medida ajuda a evitar concentração de alta corrente e, portanto, gradientes de tensão elevados, tanto na área da malha como perto das extremidades. Englobando mais área também reduz a resistência da malha de aterramento. B. Dentro deste anel, os condutores são geralmente colocados em linhas paralelas e, se possível, ao longo das estruturas ou equipamentos, de forma a fornecer conexões curtas à terra. C. Um sistema típico de aterramento pode incluir condutores de cobre nu 50mm² enterrados a 0,3-0,5m abaixo do nível do solo, espaçados de 3-7m de distância, em um padrão de grade. Em conexões cruzadas, os condutores devem ser solidamente unidos. As hastes de terra podem ser colocadas nos cantos da grade e em pontos de junção ao longo do perímetro. As hastes de aterramento também podem ser instaladas juntas aos equipamentos, especialmente em pararaios. Em solos de resistividade alta ou de multicamadas, pode ser útil a utilização de mais hastes instaladas em pontos de junção. D. A relação entre lados de uma grade de aterramento geralmente é 1:1 ou 1:3. Várias interconexões tem um efeito pequeno na redução da resistência de uma grade, porém, sua função principal é garantir o controle adequado do potencial de superfície. Estas interconexões também são úteis na obtenção de vários caminhos para a corrente de falta, minimizando a

46 Página6 Memorial de Cálculo Resistência de Aterramento queda de tensão na rede e fornecendo uma certa redundância no caso de falha de um condutor. 4.4 Formulação para Cálculo da Malha de Aterramento (IEEE 80 Equações de Schwarz) Para o cálculo da malha de aterramento faremos uso do método de cálculo descrito no item 14 da norma IEEE80, a qual faz uso das equações de Schwarz. Estas equações são válidas para sistemas com boa simetria da malha, e leva em consideração a utilização do sistema combinado de hastes verticais e condutores horizontais, considerando a resistência mútua existente entre os dois. O valor final da resistência de terra é o paralelo entre os dois sistemas, vertical e horizontal, contabilizando-se o efeito da resistência mútua entre eles. (1) Sendo: Rg a resistência de terra, em Ω; R1 a resistência da malha de condutores, em Ω; R2 a resistência dos eletrodos de terra, em Ω; Rm a resistência mútua entre os condutores em malha e os eletrodos, em Ω; A resistência proporcionada pela malha de condutores é dada pela equação (2): (2) Sendo: ρ a resistividade do solo, em Ω.m; Lc o comprimento total dos condutores, em m; a' é no caso dos condutores serem enterrados em uma certa profundidade h em metros; 2a é o diâmetro nominal do cabo utilizado, em m; A é a área total coberta pelos condutores, em m²; k1 e k2 são coeficientes retirados dos gráficos 1 e 2. A resistência proporcionada pelos eletrodos de aterramento é dada pela equação (3):

47 Página7 Memorial de Cálculo Resistência de Aterramento (3) Sendo: Lr o comprimento de cada eletrodo, em m; 2b é o diâmetro nominal do eletrodo utilizado, em m; Nr é o número total de eletrodos utilizados dentro da área A, em m. A resistência mútua entre os dois sistemas é dada pela equação (4): (4) Uma vez calculados R1, R2 e Rm, basta voltar na equação 1 e encontrar a resistência de terra proporcionada pelo sistema. Gráfico 1 - Coeficiente k1

48 Página8 Memorial de Cálculo Resistência de Aterramento Gráfico 2 - Coeficiente k2

49 Página9 Memorial de Cálculo Resistência de Aterramento 5. Parâmetros de Projeto 5.1 Bitola dos Condutores, Diâmetros dos Eletrodos e Forma da Malha Para o cálculo estima-se o uso de cabos de cobre nú de 50mm², têmpera mole. A bitola mínima exigida pela NBR 5419 é de 50mm² para cabos de cobre enterrados. Para os eletrodos verticais consideramos ser utilizadas hastes cobreadas de alta camada, com diâmetro de 3/4. Cada eletrodo de terra será composto por uma seção de 3,0m. As malhas de aterramento utilizadas nesta edificação possuem a forma retangular, com hastes dispostas ao longo de seu perímetro. As malhas possuem as seguintes medidas: Malha de SPDA Item Valor Largura 26,2 m valor médio Comprimento 66,5 m valor médio Número de Linhas 2 Número de Colunas 2 Quantidade de estacas 20 Comprimento Total dos cabos 237,2 m Área ocupada 905,61 m² Profundidade da malha 0,50 m Resistividade do solo estimada 200 Ωm Range of earth resistivity IEEE80

50 Página10 Memorial de Cálculo Resistência de Aterramento Com essas características, porém desconsiderando o fator uso do tratamento de solo, atingimos os valores: R1 = 3,58 Ω [ Resistência devido à malha de aterramento] R2 = 4,98 Ω [ Resistência devido aos eletrodos] Rm = 2,82 Ω [ Resistência mútua] Rg = 3,38 Ω [ Resistência de terra] RESPONSÁVEIS Responsável Técnico: Eng. Eletricista Alexandre Diener CREA PR87195/D

51 LISTA DE MATERIAL Projeto SPDA - Condomínio Hydra Condomínio Hydra Data 11/05/2018 Revisão 0 Pranchas SPDA ITEM DESCRIÇÃO un. qtd. FABRIC. PREÇO UNIT. Sistema de Captação Barra chata em Alumínio 7/8" x 1/8" x 3 m REF.: TEL-771 br 50 Parafuso Autoperfurante sextavado com vedaçãoref.: TEL-5396 pç 500 Massa de calafetar / silicone / poliuretano para vedação dos furos nos telhados (verba) vb 1 Parafuso Inox Ø 4,2 x 32 mm REF.: TEL-5333 pç 200 Arruela lisa em aço inóx Ø 1/4" REF.: 5305 pç 200 Bucha em nylon K54 REF.: TEL-5384 pç 200 PREÇO TOTAL Sistema de Descidas Barra chata em alumínio 7/8"x1/8" em barras de 3m br 30 Cabo em Alumínio 70mm² protegido xlpe classe 15kV (cobertura 3mm de xlpe) m 30 Tubulação em PVC 1" m 30 Abracadeira tipo cunha para eletroduto 1" pç 150 Terminal de compressão para cabo 70mm² pç 10 Parafuso sextavado em aço inox M6 pç 200 Bucha em nylon 8 pç 200 Caixa de inspeçao/medição para descidas pç 8 Conector bimetálico de medição cabo 70mm² para 50mm² pç 8 Sistema de Aterramento Cabo de cobre nú 50mm² m 260 Hastes de aterramento em aço cobreado alta camada 3/4" x 3m pç 8 Caixa de inspeção em concreto 30x30cm com tampa pç 5 Solda exotérmica pç 50 Cadinhos para solda exotérmica (verba) vb 1 Abertura de valetas m 260 Parafuso sextavado em aço inox M6 pç 100 Bucha em nylon 8 pç 100 Proteção contra Surtos Caixa de equalização de potencial principal REF TEL 900 pç ATIVIDADES COMPLEMENTARES Serviços a serem realizados em horários especiais vb 1 R$ Mão de obra para execução do projeto conforme pranchas e memoriais vb 1 R$ Mão de obra para execução de comissionamento vb 1 R$ - 3 ITENS OMISSOS vb 1 R$ - Obs.: Considerado 10% adicionais no comprimento total dos cabos e barramentos. Lista de material orientativa. Quantitativo deverá ser conferido pela contratada no local da obra. Qualquer desvio existente entre a lista de material e a quantidade necessária à execução deverá ser imediatamente informado à AWSTROM e a Contratante. 4 Valor Global : 4.1 Valor Total de Material 4.2 Valor Total de Mão de Obra 4.3 VALOR TOTAL