NBR 5419 – 2015: principais mudanças e impacto em projetos de SPDA

Em 22/05/2015 foi publicada a nova ABNT NBR 5419. No formato de uma série de normas, a referência brasileira para Proteção contra descargas atmosféricas agora conta com mais de 300 páginas divididas em quatro partes, como se segue:

• Parte 1 – Princípios gerais;
• Parte 2 – Gerenciamento de risco;
• Parte 3 – Danos físicos a estruturas e perigos à vida;
• Parte 4 – Sistemas elétricos e eletrônicos internos na estrutura.

Esta estrutura da nova norma brasileira lembra bastante a referência internacional IEC 62305 – Protection against lightning (Proteção contra raios), que contém exatamente as mesmas partes.

A 1º parte da norma trata de premissas gerais a serem consideradas para o projeto de SPDA e Aterramento.

A 2º parte é o grande destaque da nova norma, estabelecendo os requisitos para análise de risco do projeto de SPDA e Aterramento, não apenas para definição do nível de proteção da instalação, mas trazendo diretrizes sobre medidas de proteção que devem ser tomadas para uma proteção mais efetiva de pessoas e instalações, dentro da tolerabilidade.

A 3º parte conserva boa parte do escopo geral da norma antiga, aplicável a projetos, instalação, inspeção e manutenção do SPDA e Aterramento, além de medidas mitigadoras para controlar tensão de toque e passo proveniente de descargas atmosféricas. Houveram mudanças neste aspecto quanto a materiais de condutores de captação e descida, procedimentos nos testes de continuidade e arquitetura de interligação dos condutores de descida.

A 4º parte da norma trata basicamente de aspectos gerais ligados à compatibilidade eletromagnética e medidas de proteção contra surtos atmosféricos para equipamentos elétricos e eletrônicos, nas fases de projeto, instalação, inspeção, manutenção e ensaio. Entretanto, cabe ressaltar que a parte de interferências eletromagnéticas e seu controle e proteção não é o objetivo da norma, cabendo consultar outras fontes, como a ABNT NBR 5410 e IEC 61000.

A atualização da NBR 5419 traz novos conceitos e exigências com o objetivo de aumentar a segurança de pessoas, estruturas e instalações. Neste texto, será apresentado o impacto das alterações nos projetos de SPDA, utilizando como referência os textos dos capítulos da nova norma.

1. Necessidade de proteção x análise de risco.

Com a atualização da NBR 5419, o projetista deve efetuar cálculos e considerações sobre a estrutura em questão e também sobre as estruturas vizinhas, linhas de energia e telecomunicações ligadas a ela. O nível de proteção deixa de ser um dado de saída para ser um parâmetro de entrada na avaliação dos valores de risco toleráveis. Essa é uma das grandes mudanças da norma, que impacta já o início do projeto.

Na norma antiga calculava-se, por exemplo, o Ng (Densidade de descargas atmosféricas para terra) através de um mapa de isocerâunicos antigo e se aplicava a uma Ae (área de exposição equivalente) e aos fatores de ponderação. Agora, o Ng é obtido de forma mais precisa e atualizada através de mapas fornecidos pelo INPE, na área de exposição equivalente, considerando mais parâmetros por meio de uma nova fórmula de cálculo. A nova norma também traz um novo conceito, de Zonas de proteção contra raio.

Continuando a avaliação da NBR 5419, temos quatro tipos de perdas: L1 – Perda de vidas humanas, L2 – Perda de instalação de serviço ao público, L3 – Perda de memória cultural e L4 – perda de valor econômico, na qual se calculam vários componentes de “Risco” (R1, R2, R3 e R4), que deverão ser comparadas aos valores típicos de risco tolerável “RT””, para avaliar se as medidas de proteção adotadas atendem as exigências.

Se R ≤ RT, a proteção contra a descarga atmosférica não é necessária.

Se R>RT, é preciso adotar medidas de proteção para reduzir R ≤ RT em todos os riscos que envolvem a estrutura.

 Valores típicos de risco tolerável RT

Para a perda de valor econômico (L4), a nova norma indica a comparação custo/benefício dada no Anexo D. Se os dados para esta análise não estão disponíveis, o valor representativo de risco tolerável RT =10-3 pode ser utilizado.

2. Métodos de proteção

Neste item ocorreram algumas modificações no método de Franklin e da gaiola de Faraday, sendo que o método eletrogeométrico (esfera rolante) continua o mesmo.

Métodos do ângulo de proteção (Franklin)

Ao invés dos ângulos serem fixos para cada situação de nível de proteção, eles passam a ser obtidos através de curvas.

  Posicionamento de captores conforme o nível de proteção

Figura 1 – Ângulo de proteção correspondente à classe de SPDA

Métodos da gaiola de Faraday
No método da gaiola de Faraday ocorreram mudanças nas dimensões das quadrículas. Elas passam a ser mais rigorosas e com formato mais quadrado, o que resulta no uso de mais material.

 Posicionamento de captores conforme o nível de proteção.

 Valores máximos dos raios de esfera rolante, tamanho da malha e ângulo de proteção correspondente a classe do SPDA

3. Condutores de descidas

Os condutores de descidas tiveram seus espaçamentos reduzidos para o níveis de proteção II,III e IV, também aumentando a quantidade de material utilizado.

 Espaçamento médio dos condutores de descida não naturais conforme nível de proteção

 Valores típicos de distância entre os condutores de descida e entre os anéis condutores de acordo com a classe de SPDA.

4. Sistema de Aterramento

Nas tabelas que referenciam as dimensões mínimas de condutores e demais itens envolvidos foram incluídos novos materiais, além do aumento nas dimensões. Sai o arranjo A definido na NBR antiga, na qual não era necessário o condutor em anel, e permanece apenas o arranjo B, onde se utiliza o condutor em anel externo à estrutura a ser protegida.

5. Proteção dos sistemas elétricos e eletrônicos internos

Essa é uma novidade do projeto de SPDA que está no capítulo quatro, voltado à proteção de equipamentos eletroeletrônicos com a utilização de dispositivos de proteção contra surtos (DPS), arranjos de aterramento e equipotencialização, blindagem eletromagnética e roteamento dos circuitos elétricos, entre outros. Importante ressaltar que na norma antiga não havia um texto correspondente, com essa abrangência e nível de detalhamento.

Apresentamos neste texto algumas das inúmeras mudanças que vão impactar a rotina do projetista. A partir de agora, o profissional deve estar preparado para elaborar projetos dentro dos novos parâmetros. Por isso, recomendamos cursos de atualização pessoal e de capacitação de equipes, além do investimento em ferramentas, essenciais para reforçar os conhecimentos e para apresentar boas soluções técnicas e financeiras ao cliente.