A NBR 5419 define as medidas técnicas para proteger estruturas, pessoas e sistemas elétricos contra descargas atmosféricas. Trata-se de uma norma essencial para projetos que envolvem risco de impacto direto ou indireto de raios.
Além de obrigatória em muitos casos, a NBR 5419 passou por atualizações importantes na sua versão mais recente, que ampliaram o nível de exigência e o detalhamento técnico.
Neste artigo você entende sobre o que a norma trata, a quem ela se destina e os principais pontos que aborda, de acordo com sua versão mais atual.
Boa leitura! ☺️
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O que é NBR 5419?
A “NBR 5419 – Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas” é uma norma técnica que reúne orientações e diretrizes a serem aplicadas na criação, instalação e manutenção de sistemas elétricos.
Criada pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), sem principal objetivo é minimizar os impactos causados por descargas atmosféricas.
Por isso, todos os projetos elétricos precisam recorrer aos procedimentos exigidos pela NBR 5419.
As principais questões abordadas pela norma são:
- Medidas de proteção para redução de danos à pessoas, estruturas físicas e falhas dos sistemas elétricos;
- Análise de risco e riscos toleráveis;
- Procedimentos necessários para avaliação de riscos;
- Aplicação do Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) externo;
- Manutenção, inspeção e documentação do SPDA;
- Aterramento e equipotencialização;
- Entre outros assuntos.
Qual o objetivo da norma NBR 5419?
O objetivo da NBR 5419 é proporcionar segurança para pessoas, estruturas e instalações elétricas.
A norma reforça quais são os riscos e consequências de descargas atmosféricas e estabelece procedimentos que devem ser seguidos.
Além disso, o documento trata da elaboração do projeto até manutenção e inspeções de não conformidades nos sistemas de proteção contra descargas atmosféricas.
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Ao que a NBR 5419 se aplica?
A NBR 5419 é aplicável em vários ambientes e serviços, por exemplo:
- Comerciais;
- Industriais;
- Agrícolas;
- Administrativos;
- Residenciais;
- Chaminés de grande porte;
- Estruturas contendo líquidos ou gases inflamáveis;
- Antenas externas;
- Aterramento de guindastes/gruas.
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Ao que a NBR 5419 não se aplica?
A NBR 5419 também define a quais estruturas ela não se aplica, sendo elas:
- Sistemas ferroviários;
- Sistemas de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica externos às estruturas;
- Sistemas de telecomunicações externos às estruturas;
- Veículos, aeronaves, navios e plataformas marítimas.
Qual a NBR 5419 mais atual?
A NBR 5419 mais atual é a versão publicada em 2015, que trouxe maior detalhamento sobre as questões abordadas na versão anterior, publicada em 2005.
Em sua nova estrutura a NBR 5419 ficou mais extensa e é dividida em quatro partes:
- Parte 1: Princípios Gerais;
- Parte 2: Gerenciamento de risco;
- Parte 3: Danos físicos à estrutura e perigo à vida;
- Parte 4: Sistemas elétricos e eletrônicos internos na estrutura.
Mais adiante veremos os principais pontos que foram atualizados com a nova NBR 5419.
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Qual a NBR que rege sobre o SPDA?
A norma que rege sobre o SPDA é a NBR 5419, em conjunto com a NBR 5410, a NR 10 e a NR 12.
Na parte 4 da NBR 5419, são abordados vários pontos relacionados ao SPDA, por exemplo:
- Classes do SPDA: definidas pelas características da estrutura a ser protegida e pelo nível de proteção adotado;
- Orientações sobre o projeto SPDA: deve estar coordenado, apresentar documentações completas e ser realizado por profissionais capacitados;
- Orientações sobre uso da armadura de aço em estruturas de concreto armado;
- Aplicação de inspeções para verificar o cumprimento da NBR 5419 e averiguar condições dos sistemas;
- Emissão e armazenamento de documentos sobre a manutenção do sistema SPDA.
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Qual a periodicidade das inspeções do SPDA na NBR 5419?
Sistemas de proteção contra descargas atmosféricas devem ser verificados com frequência. Os principais momentos em que as vistorias devem ser realizadas são:
- Durante a construção da estrutura;
- Após a instalação do SPDA;
- Após alterações ou reparos na estrutura;
- Semestralmente: para realização de inspeções visuais acerca das condições dos sistemas;
- Anualmente: para estruturas que contêm munição ou explosivos, estão em locais expostos à corrosão atmosférica severa (regiões litorâneas ou ambientes industriais com atmosfera agressiva, por exemplo) ou pertencem a fornecedores de serviços considerados essenciais (energia, água);
- Manutenções periódicas, definidas pelos profissionais que realizaram a inspeção do sistema.
Quais os documentos exigidos para o SPDA na NBR 5419?
As principais documentações regulamentadas pela NBR 5419 são:
- Relatório de análise de risco;
- Desenhos em escala mostrando as dimensões, os materiais e as posições de todos os componentes do SPDA externo e interno;
- Dados sobre a natureza e a resistividade do solo (número de camadas, espessura e o valor da resistividade);
- Registro de ensaios realizados no eletrodo de aterramento e de medidas preventivas contra tensões de toque e passo.
Documentar essas questões fica muito mais fácil quando todo o processo é registrado em check lists. Veja um relatório digital preenchido sobre SPDA:
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Como aplicar a NBR 5419?
Para aplicar a NBR 5419 na prática, você precisa entender as exigências e informações trazidas pelo documento.
Veja quais são e como utilizar as questões mais importantes em cada uma das quatro partes da NBR 5419:
Parte 1: Princípios Gerais
Os princípios gerais da NBR 5419 reúnem os requisitos necessários para a realização da proteção dos sistemas elétricos contra as descargas atmosféricas.
Nessa parte, a norma fala de:
- Fontes e tipos de danos e perdas causados por descargas atmosféricas;
- Efeitos das descargas atmosféricas sobre as estruturas;
- Necessidade e vantagens econômicas de adotar proteções contra descargas atmosféricas;
- Medidas de proteção necessárias e redução de danos em pessoas e estruturas;
- Como escolher as medidas de proteção;
- Critérios básicos para proteger as estruturas (níveis de proteção contra as descargas e zonas de proteção).
Para colocar a NBR 5419 em prática, o primeiro passo é entender a estrutura e as necessidades do local em que o sistema vai ser aplicado.
Para auxiliar nessa decisão, a norma traz anexos com dados numéricos e outras informações. Esses anexos procuram cobrir:
- Parâmetros da corrente das descargas atmosféricas;
- Equação da corrente da descarga atmosférica em função do tempo para efeito de análise;
- Simulação da corrente da descarga atmosférica com a finalidade de ensaios;
- Parâmetros de ensaio para simular os efeitos da descarga atmosférica sobre os componentes do SPDA;
- Surtos devido às descargas atmosféricas em diferentes pontos da instalação.
A partir dessa parte do documento, você precisa:
- Entender as necessidades do local em que quer instalar o SPDA;
- Traçar os possíveis riscos;
- Mapear quais medidas de proteção são interessantes para o seu sistema.
Parte 2: Gerenciamento de risco
A segunda parte do documento foi expandida com publicação da nova versão, ganhando mais detalhes sobre a análise e quantificação de riscos da estrutura.
A norma explica quais são as medidas adotadas para identificar se o risco ao qual a estrutura está sujeita é aceitável ou não.
Os principais assuntos abordados nessa fração da NBR 5419 são:
- Aprofundamento sobre fontes e tipos de danos, perdas e riscos;
- Procedimentos básicos no gerenciamento de riscos;
- Parâmetros de risco toleráveis;
- Procedimento para seleção e avaliação das medidas de proteção;
- Análise dos componentes de risco em diversas situações.
Os anexos trazem quais dados precisam ser coletados e examinados para a realização dos procedimentos. São eles:
Densidade de descargas atmosféricas para a terra e outros riscos
Basicamente, é o número de raios para a terra por quilômetros quadrados por ano. Ou seja, a quantidade aproximada de raios que cai naquela superfície por ano.
Usamos uma fórmula para chegar ao resultado em que é necessário saber a incidência de raios da região do local observado.
Para isso, basta consultar o nome da cidade no Laboratório de Eletricidade Atmosférica (ELAT).
A partir daí, é calculada a área exposta do sistema e a previsão da frequência média de descargas atmosféricas por ano.
Além desse número, também são analisados e calculados os seguintes aspectos:
- Tipo de ocupação da estrutura (tamanho, atividades realizadas e fluxo de pessoas);
- Tipo de construção da estrutura (materiais utilizados na estrutura e na cobertura);
- Conteúdo da estrutura e efeitos indiretos das descargas atmosféricas (objetos e pessoas que ocupam o local);
- Localização da estrutura (arborização do local);
- Topografia da região (altitude).
Com isso, chega-se a um número que representa o risco de danos.
Frequência admissível de danos e avaliação de riscos
Os resultados obtidos devem ser comparados com a frequência admissível de riscos, que diz que:
- Riscos maiores que 10-3 (isto é, 1 em 1 000) por ano são considerados inaceitáveis. Isso quer dizer que estruturas com esse resultado requerem um SPDA obrigatoriamente.
- Riscos menores que 10-5 (isto é, 1 em 100 000) por ano são, em geral, considerados aceitáveis. Ou seja, com riscos tão baixos, não é necessário um SPDA.
- Para riscos entre 10-3 e 10-5, o SPDA deve ser debatido entre projetista e usuário. A decisão deve ser um acordo entre as partes e tecnicamente justificada.
Depois de fazer os cálculos, você deve ter uma noção clara sobre a proteção do seu sistema.
Parte 3: Danos físicos à estrutura e perigo à vida
Na parte três, são abordadas as consequências das descargas atmosféricas na estrutura e proximidades, considerando danos causados a pessoas e objetos.
Entre os tópicos tratados, estão:
- Definições e exigências sobre a classe e o projeto do SPDA;
- Disposições sobre armaduras de aço em estruturas de concreto armado;
- Aplicações e escolhas do SPDA externo (uso de componentes naturais, subsistema de captação, descida, aterramento, componentes, materiais e dimensões);
- Sistema interno de proteção contra descargas atmosféricas;
- Manutenção e inspeção de um SPDA;
- Medidas de proteção contra acidentes com seres vivos devido à tensões de passo e de toque.
Por sua vez, os anexos definem como devem ser:
- O posicionamento do subsistema de captação;
- A seção mínima da blindagem do cabo de entrada de modo a evitar centelhamento perigoso;
- A divisão da corrente da descarga atmosférica entre os condutores de descida;
- A informação adicional para SPDA no caso de estruturas com risco de explosão;
- O ensaio de continuidade elétrica das armaduras.
Sua missão, após ler a terceira parte da NBR 5419, é fazer o projeto de proteção de estruturas.
Essa tarefa deve ser baseada nos resultados obtidos previamente. Também é necessário estruturar um plano de manutenção.
Parte 4: Sistemas elétricos e eletrônicos internos na estrutura
Finalizando as disposições, a NBR 5419 define as medidas de proteção para reduzir as falhas em sistemas elétricos e eletrônicos internos das estruturas.
A parte quatro da norma se estrutura da seguinte forma:
- Princípios, projeto, zonas de proteção, instalação, plano de gerenciamento, manutenções, inspeções e documentações das medidas de proteção contra surtos (MPS)
- Subsistemas de aterramento;
- Ligação equipotencial e barras de equipotencialização;
- Materiais e componentes de equipotencialização;
- Blindagem magnética e roteamento de linhas
- Coordenação de DPS;
- Interfaces isolantes.
Em seus anexos, a NBR 5419 define como devem ser:
- A implementação de MPS para uma estrutura existente;
- A seleção e instalação de um sistema coordenado de DPS;
- Os fatores a considerar na seleção dos DPS.
Agora, você deve projetar também as MPS, e verificar se os outros fatores do projeto estão adequados.
O que mudou na NBR 5419 atualizada?
Separamos os principais pontos que sofreram alterações ou foram complementados com a última versão da NBR 5419.
São eles:
Análise de Risco x Necessidade de Proteção
A primeira mudança da NBR 5419 diz respeito à relação entre análise de risco e necessidade de proteção.
São mudanças que impactam logo no início do projeto, que deve ser desenvolvido após a realização de observações e dos cálculos.
Esses cálculos precisam levar em conta questões sobre a estrutura em si e também sobre as estruturas vizinhas, linhas de energia e telecomunicações ligadas a ela.
Ou seja, a proteção deixa de ser um dado de saída para ser um parâmetro considerado na fase de desenvolvimento do projeto.
Na antiga versão da NBR 5419 o indicado era calcular a densidade de descargas atmosféricas para terra por meio de um mapa de isoceráunico antigo, aplicado a uma área de exposição equivalente e aos fatores de ponderação.
Depois da atualização, o valor do começou a ser obtido através dos mapas disponibilizados pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), considerando mais parâmetros em uma nova fórmula do cálculo.
Além disso, a nova NBR 5419 explora um novo conceito, o de zonas de proteção contra raios.
Métodos de Proteção
Os métodos de proteção, tanto de Franklin, quanto da Gaiola de Faraday sofreram modificações.
No método de Franklin, a mudança é que antes os ângulos eram fixos para cada situação de nível de proteção e agora são obtidos a partir de curvas.
Veja abaixo como fica a nova versão no exemplo retirado na NBR 5419:
Já a alteração no método da Gaiola de Faraday foi que as dimensões das quadrículas passaram a ser mais rigorosas e com formato mais quadrado, o que impacta na quantidade de material utilizado.
A alteração pode ser observada na tabela abaixo, na parte de afastamento dos condutores da malha, apresentada no item 5.2.2 da norma:
Condutores de descida
Outra mudança da NBR 5419 está relacionada aos condutores de saída, que tiveram seus espaçamentos reduzidos para os níveis de proteção II,III e IV, o que também impacta na quantidade de material utilizado.
Veja os novos valores de acordo com a tabela disponibilizada no item 5.3.3 da norma, que trata sobre o posicionamento para um SPDA não isolado:
Sistema de Aterramento
No sistema de aterramento, a novidade é que existem novos materiais listados nas tabelas que demonstram as dimensões mínimas para condutores e demais itens.
Outra mudança é que as dimensões aumentaram.
O arranjo A sai e o B, onde se utiliza o condutor em anel externo à estrutura a ser protegida, permanece.
Proteção dos sistemas elétricos e eletrônicos internos
A última novidade que escolhemos destacar é a abrangência detalhada que a norma faz sobre a proteção dos sistemas elétricos e eletrônicos internos.
São estabelecidos parâmetros e instruções sobre o uso de dispositivos de proteção contra surtos (DPS), arranjos de aterramento, equipotencialização, blindagem eletromagnética, roteamento dos circuitos elétricos, etc.
Você encontra essas novas definições na parte quatro da norma.
Como verificar se a NBR 5419 está sendo cumprida?
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Dúvidas frequentes sobre NBR 5419
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