A NBR 5419 serve como um guia para profissionais do setor elétrico, porque reúne uma série de orientações necessárias para a proteção dos sistemas contra descargas atmosféricas. Ela oferece diretrizes para a criação de projetos elétricos, elaboração de laudos e realização de inspeções e manutenções no SPDA.
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.
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O que é NBR 5419?
A “NBR 5419 – Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas” é uma norma técnica, emitida pela ABNT, que reúne orientações e diretrizes a serem aplicadas na criação, instalação e manutenção de sistemas elétricos, com o objetivo de minimizar os impactos causados por descargas atmosféricas.
Por isso, todos os projetos elétricos precisam recorrer aos procedimentos exigidos pela NBR 5419, que trata de questões como:
- Medidas de proteção para redução de danos à pessoas, estruturas físicas e falhas dos sistema elétrico;
- Análise de risco e riscos toleráveis;
- Procedimentos necessários para avaliação de riscos;
- Aplicação do SPDA externo;
- Manutenção, inspeção e documentação do SPDA;
- Aterramento e equipotencialização;
- Entre outros assuntos.
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Qual o objetivo da norma NBR 5419?
O objetivo da NBR 5419 é proporcionar segurança para pessoas, estruturas e instalações elétricas, utilizando para isso uma série de medidas de proteção.
Para cumprir com seu objetivo, a norma reforça quais são os riscos e consequências de descargas atmosféricas e estabelece procedimentos que devem ser seguidos, desde a elaboração do projeto, até inspeções regulares para detectar qualquer não conformidade e possíveis desgastes nos sistemas de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA).
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Ao que a NBR 5419 se aplica?
A NBR 5419 se aplica às seguintes estruturas:
- Comerciais;
- Industriais;
- Agrícolas;
- Administrativas;
- 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 NBR 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. Mais especificamente em sua parte 4, a norma descreve sobre vários pontos relacionados ao SPDA, sendo eles:
- Descrição da classe do SPDA que são definidas pelas características da estrutura a ser protegida e pelo nível de proteção adotado;
- Orientações acerca do projeto SPDA, que deve estar coordenado, apresentar as documentações com as informações necessárias à instalação e ser realizado por profissionais capacitados;
- Orientações a respeito do uso da armadura de aço em estruturas de concreto aramado;
- Aplicação de inspeções para verificação ao cumprimento da NBR 5419 e averiguação das condições dos sistemas que não podem apresentar sinais de corrosão;
- Determinação da periodicidade das inspeções que devem ser realizadas:
- Durante a construção da estrutura;
- Após a instalação do SPDA;
- Após alterações ou reparos na estrutura;
- Semestralmente para realização de inspeções visuais relatando sobre as condições dos sistemas;
- Anualmente para estruturas contendo munição, explosivos, ou em locais expostos à corrosão atmosférica severa (regiões litorâneas ou ambientes industriais com atmosfera agressiva, por exemplo) e para a estruturas pertencentes a fornecedores de serviços considerados essenciais (energia, água, sinais).
- Exigência de manutenções periódicas a serem definidas pelos profissionais que realizaram a inspeção do sistema;
- Necessidade de emissão e armazenamento das seguintes documentações de manutenção do sistema SPDA:
- 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.
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Estrutura da NBR 5419
Dividida em quatro partes, a NBR 5419 apresenta instruções para cada uma das etapas de análise e implementação do SPDA. Veja quais são elas:
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. Por isso, em sua primeira parte a norma trata:
- Dos danos devido às descargas atmosféricas (fontes e tipos de danos e perdas, efeitos das descargas sobre as estruturas e as que ocorreram próximo às estruturas);
- Da necessidade e das vantagens econômicas da adoção de proteções contra descargas atmosféricas;
- Das medidas de proteção necessárias (redução de danos à pessoas, danos físicos, falhas em sistemas elétrico e eletrônicos e como devem ser as escolhas das medidas de proteção utilizadas);
- Dos critérios básicos para proteção de estruturas (níveis de proteção contra as descargas, zonas de proteção e proteção das estruturas);
Em seus anexos a NBR 5419 faz orientações sobre:
- 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.
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Parte 2: Gerenciamento de risco
A parte dois foi expandida com a nova versão da NBR 5419, ganhando maior detalhamento sobre a análise e quantificação de riscos da estrutura. Assim, a norma instrui quais são as medidas adotadas para identificar se o risco ao qual a estrutura está sujeita é aceitável ou não.
São assuntos abordados na segunda parte da NBR 5419:
- Interpretação dos termos (aprofundamento sobre as fontes e tipos de danos, perdas e riscos);
- Gerenciamento de risco (procedimentos básicos, estruturas a considerar na análise de risco, risco tolerável, procedimentos para seleção e avaliação das medidas de proteção);
- Análise dos componentes de risco em diversas situações.
Já os anexos guiam os seguintes procedimentos:
- Análise do número anual N de eventos perigosos;
- Avaliação da probabilidade PX de danos;
- Análise de quantidade de perda LX;
- Avaliação dos custos das perdas;
- Densidade de descargas atmosféricas NG.
A norma ainda traz um estudo de caso com exemplos práticos, realizando todos os cálculos.
Parte 3: Danos físicos à estrutura e perigo à vida
Na parte três são abordadas as consequências das descargas atmosféricas na estrutura e nas suas proximidades, levando em consideração os danos físicos e os danos às pessoas que elas causam.
Entre os tópicos tratados estão:
- Sistema de proteção contra descargas atmosféricas – SPDA (definições e exigências sobre a classe e o projeto do SPDA, além de disposições sobre armaduras de aço em estruturas de concreto aramado);
- Sistema externo de proteção contra descargas atmosféricas (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 (equipotencialização e isolação elétrica de SPDA externo);
- Manutenção, inspeção e documentação de um SPDA (aplicação e ordem das inspeções, processo de manutenção e documentações necessárias);
- 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.
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, evidenciando consequências e impactos.
A parte quatro da norma se estrutura da seguinte forma:
- Projeto e instalação das medidas de proteção contra surtos – MPS (Estabelece os princípios gerais, como deve ser o projeto de MPS, as zonas de proteção contra raios e as MPS básicas)
- Aterramento e equipotencialização (Determina os princípios gerais, subsistemas de aterramento, ligação equipotencial, barras de equipotencialização, equipotencialização em uma fronteira de uma ZPR e os materiais e dimensões dos componentes de equipotencialização)
- Blindagem magnética e roteamento de linhas (Define os princípios gerais, as blindagens espacial, de linhas internas e externas, o roteamento e os materiais e dimensões das blindagens magnéticas)
- Coordenação de DPS;
- Interfaces isolantes;
- Gerenciamento das MPS (Indica os princípios gerais, o plano de gerenciamento e as inspeções, medições, documentações e manutenções do MPS).
Em seus anexos a NBR 5419 define como devem ser:
- As bases de avaliação do ambiente eletromagnético em uma ZPR;
- 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.
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 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, que 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 parte de avaliação dos valores de risco toleráveis,
Na antiga versão da NBR 5419 o indicado era calcular a densidade de descargas atmosféricas para terra (Ng) por meio de um mapa de isoceráunico antigo, aplicado a uma área de exposição equivalente (Ae) e aos fatores de ponderação.
Depois da atualização, o valor do Ng começou a ser obtido através dos mapas disponibilizados pelo 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, que trata do posicionamento:
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
E a última novidade que escolhemos destacar é abrangência detalhada que a norma faz sobre a proteção dos sistemas elétricos e eletrônicos internos, estabelecendo parâmetros e instruindo 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.
Agora que você já sabe dos principais pontos abordados pela NBR 5419, chegou a hora de produzir laudos e checklists que te auxiliem no cumprimento às diretrizes estabelecidas, porque não basta apenas dominar as regras, é preciso aplicá-las da maneira correta.
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