Eletricidade

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O Setor Elétrico / Setembro de 2009

Compatibilidade Eletromagnética em Sistemas Elétricos

Capítulo IX Proteção contra descargas atmosféricas
Por Roberto Menna Barreto*

Entre

as

diferentes

fontes

de

perturbação

Para a proteção de sistemas eletrônicos contra descargas atmosféricas e seus efeitos, deverão ser consideradas todas as possíveis entradas deenergia eletromagnética, incluindo: Proteção das estruturas contra descargas diretas – em que deve ser implantado um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA), tendo em vista as diferentes estruturas (prédios, torres de antenas, depósitos, etc.) instaladas em um determinado local (resistividade do solo, índice ceráunico, etc.). A eficiência do SPDA implantado deve estar de acordo com aanálise de risco a ser desenvolvida tendo por referência a Norma Brasileira sobre Proteção de Estruturas contra Descargas Atmosféricas (NBR 5419). A figura a seguir exemplifica a concepção de um SPDA para uma edificação simples, tendo como captores uma malha (Gaiola de Faraday).

eletromagnética (EM) que podem afetar a operação de sistemas eletrônicos (automação, telecomunicações,instrumentação, etc.), uma das mais importantes é a descarga atmosférica (raio). Isso porque, por um lado, as consequências das descargas atmosféricas para sistemas eletrônicos representam, muitas vezes, custos bastante elevados, incluindo a própria segurança das pessoas e dos equipamentos instalados; e, por outro lado, as características dessas instalações, muitas vezes localizadas em locais remotos e espalhadaspor uma grande área, fazem os sistemas eletrônicos se tornarem vulneráveis a qualquer raio que ocorra na região, nomeadamente em um país como o nosso, com altíssima incidência de raios. Um estudo do Grupo de Eletricidade Atmosférica do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Elat/ INPE), realizado com empresas dos setores elétrico, eletroeletrônico, de telecomunicações, de seguro, deconstrução civil, de aviação, entre outras, concluiu que os raios causam prejuízos anuais da ordem de um bilhão de dólares ao país. O prejuízo total que os raios causam nos Estados Unidos é de cerca de dois bilhões de dólares. E estes valores tendem a crescer com a maior utilização da eletrônica.

Exemplo ilustrativo de Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) | Fonte:Termotécnica

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Proteção contra pulsos EM – a proteção contra pulsos EM (LEMP – Lightning Electromagnetic Pulse) também deve ser objetivada pelo projeto do SPDA, embora a maior parte das medidas de proteção possa ser realizada pela própria topologia do sistema. Perturbações EM nos cabos de comunicação – deve-se estimar o risco de avarias, considerando ascaracterísticas do cabo (aéreo ou enterrado, blindado ou não, comprimento, tipo de isolamento, etc.) e o ambiente em que está instalado (resistividade do solo, estruturas adjacentes, etc.). Uma vez identificados o cabo e a sua instalação, é possível calcular a necessidade de medidas de proteção, que podem incluir o uso de Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS) ou outras opções, de forma a garantir que ocabo e os equipamentos interligados se apresentem dentro dos limites para o risco de avarias tolerado, a ser definido pelo operador do sistema. Surtos de tensão e corrente induzidos por descargas indiretas (aquelas que não atingem diretamente as edificações em que estão instalados os equipamentos do sistema eletrônico, mas que, por acoplamento resistivo ou indutivo, ocasionam o aparecimento detensões/correntes no sistema) são a principal causa de avarias em equipamentos. Sistema de aterramento – devem ser levados em consideração os requisitos indicados pelo projeto do SPDA como também

as necessidades (EMC) para operação dos vários equipamentos instalados. É importante observar que a ideia de uma baixa resistência de terra não significa proteção contra descargas atmosféricas – é...
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