Protecção contra descargas atmosféricas em hab unifamiliar

[rfssantos]

Olá Caros foristas

Estou a construir uma vivenda e, pelo interesse na electricidade e domótica, foram-me surgindo algumas dúvidas.
Deparei-me com as protecções de sobretensão no quadro e queria saber se é possível proteger toda a instalação (1 quadro geral e quatro parciais) da seguinte forma
protecção tipo 1 + tipo 2 na entrada da instalação (SPN802 da Hager)
protecção tipo 3 na entrada de cada quadro (SPN408s da Hager)
Como alternativa, mais económica:
Tipo 2 na entrada (SPN 415D da hager)
Tipo 3 nos parciais (SPN408s da Hager)


A habitação é numa encosta com muitas árvores à volta, algumas a menos de 5 metros, em Braga
A linha da EDP é Aérea
A instalação é trifásica, dimensionada para 27KVa
Há poucas habitações no local(3) e não há para raios nas redondezas

Em relação a isto:
A protecção tipo 3 exige dimensionamento ou pode proteger todo um quadro?
Este tipo de protecção seria eficaz para proteger, por exemplo, computadores em qualquer tomada?
Compensa o investimento ?
Tipo 2 na entrada seria suficiente?

Peço desculpa se as dúvidas são básicas, mas li os tópicos relevantes e mantenho-as...

Cumprimentos
Ricardo

[joaoosvaldo]

Os descarregadores de sobretensão do tipo 1 utilizam-se quando o edifício pode sofrer o impacto de uma descarga atmosférica directa, ou seja, se possuir pára-raios e/ou estiver em local isolado sendo o edifício mais alto das redondezas a probabilidade é maior, como não é este o caso visto que a moradia não possui pára-raios e tem árvores à volta com maior altura que a própria casa e também linha de alta tensão a existir problemas será com uma descarga atmosférica indirecta (que se propaga pelo solo até à casa), logo, neste caso pode utilizar apenas um descarregador do tipo 2 no quadro geral e do tipo 3 nos quadros parciais.

[rfssantos]

Muito obrigado pela resposta caro Eng. João

Depreendo que concorda que uma protecção tipo 3 nos quadros está apta para proteger todo o quadro.
É que assim julgo que o investimento compensa, com toda a quantidade de aparelhos electrónicos espalhados pela casa, eliminando a necessidade de adquirir réguas supressoras de picos.

Cumprimentos
Ricardo

[joaoosvaldo]

Muito obrigado pela resposta caro Eng. João

Depreendo que concorda que uma protecção tipo 3 nos quadros está apta para proteger todo o quadro.
É que assim julgo que o investimento compensa, com toda a quantidade de aparelhos electrónicos espalhados pela casa, eliminando a necessidade de adquirir réguas supressoras de picos.

Cumprimentos
Ricardo

Sim os do tipo 3 serão suficientes para protecção de equipamentos electrónicos. Mas não esquecer de colocar do tipo 2 no quadro geral a montante dos do tipo 3.

Não esquecer ainda que alguns descarregadores (DST's) devem possuir protecção por disjuntor (alguns são auto-protegidos) deve tirar esta dúvida com o fabricante para eles indicarem o disjuntor de protecção adequado para cada DST.

[rfssantos]

Muito obrigado pelos esclarecimentos!

[parreirajoao]

Apenas mais algumas dicas.

Normalmente é raro ver-se alguém efectuar num determinado projecto a chamada "análise de risco" de uma PCDA.

De acordo com as novas normas de PCDA, IEC 62305, existe a parte 2, em que se indica como devem ser efectuados todos os cálculos e deveriam de ser efectuados por todos os projectistas.

Nós também temos a NP 4426, em que podemos calcular qual o nível de protecção e face a isso, escolher qual o melhor método de protecção.

Nesta norma IEC 62305-2, existe um anexo "H", em que estão 3 exemplos: Para moradia de campo, hospital e edificio de escritórios.

Para a moradia de campo, com entrada aérea de energia e de telecomunicações (semelhante à do nosso amigo de Braga), o R1 (risco calculado) é maior que o Rt (risco tolerável), o que quer dizer que temos de impôr medidas de protecção e neste exemplo não chegam apenas os DST, terá de se colocar também um sistema de PCDA, através de um pára-raios.

Não se esqueçam que para o distrito de Braga o valor de Ng (densidade anual de impactos na região), é dos mais altos de Portugal.

Cálculo de cada tipo de risco:

R=N*P*L

em que "N" - número de eventos por ano

"P" - A probabilidade de danificar a estrutura

"L" - Consequencia de perdas


Mais uma dica: Entrem em contacto com a QEnergia, que eles já têm software que permite o cálculo expedito desta análise de risco, identificando de imediato, qual o nível de protecção calculado.

[joaoosvaldo]

Estou de acordo. Mas o autor do post refere que existem árvores a menos de 5 metros com altura superior à da moradia. Daí ter indicado a não necessidade de instalar pára-raios. Perante estes dados (e sem conhecer o local) a probabilidade da moradia ser alvo de um impacto directo é ínfima.

[parreirajoao]

Estou parcialmente de acordo.

Mas a questão das árvores é só um factor que entra numa das fórmulas.

Existem muitos mais parâmetros:

Tem materiais inflamáveis?

Está ocupada normalmente?

Qual o tipo de estrutura do telhado?

Já reparou no mapa ceráunico para o distrito de Braga?

Estou de acordo. Mas o autor do post refere que existem árvores a menos de 5 metros com altura superior à da moradia. Daí ter indicado a não necessidade de instalar pára-raios. Perante estes dados (e sem conhecer o local) a probabilidade da moradia ser alvo de um impacto directo é ínfima.

[Duzia12]

É fazer uma gaiola de Faraday

[joaoosvaldo]

Estou parcialmente de acordo.

Mas a questão das árvores é só um factor que entra numa das fórmulas.

Existem muitos mais parâmetros:

Tem materiais inflamáveis?

Está ocupada normalmente?

Qual o tipo de estrutura do telhado?

Já reparou no mapa ceráunico para o distrito de Braga?

Estou de acordo. Mas o autor do post refere que existem árvores a menos de 5 metros com altura superior à da moradia. Daí ter indicado a não necessidade de instalar pára-raios. Perante estes dados (e sem conhecer o local) a probabilidade da moradia ser alvo de um impacto directo é ínfima.

Concordo plenamente que o ideal será fazer uma análise de risco. Mas com árvores tão perto (< 5 metros) estas próprias irão actuar como captor natural o que será necessário averiguar é se as árvores têm altura suficiente para que a moradia esteja dentro da esfera fictícia de protecção.

[parreirajoao]

Para saber qual o raio da esfera, terá de calcular o nível de protecção.

Estamos de acordo.

Estou parcialmente de acordo.

Mas a questão das árvores é só um factor que entra numa das fórmulas.

Existem muitos mais parâmetros:

Tem materiais inflamáveis?

Está ocupada normalmente?

Qual o tipo de estrutura do telhado?

Já reparou no mapa ceráunico para o distrito de Braga?

Estou de acordo. Mas o autor do post refere que existem árvores a menos de 5 metros com altura superior à da moradia. Daí ter indicado a não necessidade de instalar pára-raios. Perante estes dados (e sem conhecer o local) a probabilidade da moradia ser alvo de um impacto directo é ínfima.

Concordo plenamente que o ideal será fazer uma análise de risco. Mas com árvores tão perto (< 5 metros) estas próprias irão actuar como captor natural o que será necessário averiguar é se as árvores têm altura suficiente para que a moradia esteja dentro da esfera fictícia de protecção.

[parreirajoao]

É uma solução, mas bastante cara. Muito utilizada em hospitais.

O mais simples seria colocar uma ponta captora tipo Franklin, com um pequeno mastro e pelo menos uma descida artificial, se possivel por dentro da estrutura, por questões de arquitectura.

Se o telhado é plano, como captor, poderá colocar uma barra de aço galvanizado, no perímetro do mesmo.

Como eléctrodo de terra, colocaria 2/3 eléctrodos, tipo "piquet", em aço cobreado.

Veja o documento que lhe envio. É simples e muito bom. Faz um resumo à norma IEC 62305.

Neste link encontrará mais informação

http://www.dehn.co.uk/uk/service/downlo ... uide.shtml

É fazer uma gaiola de Faraday

[joaoosvaldo]

Correcto. Pode-se também de forma simplificada considerar (numa primeira análise) o nível mais elevado de protecção (I++), que é o caso mais desfavorável, e verificar se a altura das árvores é suficiente, se for suficiente não é necessário pára-raios e não se tem de fazer mais qualquer cálculo. Caso não seja suficiente então tem de ser feito o cálculo do risco!

Para o nível de protecção I++ o raio da esfera é de 20 metros (ver tópico: http://www.eletricidade.net/viewtopic.p ... 426#p38959).

Se o autor do tópico souber a altura das árvores e dar uma ideia da moradia (altura, largura, comprimento e se existem zonas mais altas que sobressaiam tipo chaminé, etc.) rapidamente averigua-se, com esta forma simplificada, a necessidade ou não de instalar pára-raios. Mas pode não ser suficiente esta simples análise!

[rfssantos]

Estou parcialmente de acordo.

Mas a questão das árvores é só um factor que entra numa das fórmulas.

Existem muitos mais parâmetros:

Tem materiais inflamáveis?

Trata-se de uma construção de dois corpos unidos, sendo um deles em betão/alvenaria/capoto e outro em construção de pedra clássica (reaproveitada)

Está ocupada normalmente?

Numa primeira fase não

Qual o tipo de estrutura do telhado?

Cobertura plana no corpo reconstruido, telhado de duas águas em cerâmica (telha marselha) com suporte em madeira e cobertura plana no corpo remodelado

imagem global

Como poderão ver pelas cotas do desenho, a encosta é bastante íngreme. Esta a a zona mais "aberta" porque tem campos de cultivo, mas tem ainda algumas estrutras mais altas muito perto, como o caso do sequeiro (SEQ) e algumas árvores. A encosta continua-se depois para cima (a cerca de 200-300 metros) por floresta de eucaliptos e pinheiros, e para baixo tem muitas árvores também, que cobrem a linha aérea.

Existem apenas mais duas habitações na zona e existem duas represas de água, uma ao lado da habitação e outra acima da cota da mesma

Obrigado pela esclarecedora discussão.

[joaoosvaldo]

Pela descrição que faz acho exagerado considerar um pára-raios. Acho que não é necessário. Mas se tiver disponibilidade financeira para tal não perde nada em instalar um pára-raios muito pelo contrário só ganha (mais protegido fica de certeza).

Fiz um pequeno cálculo do risco com o software da QEnergia (QIoniflash) e o resultado é um nível III de protecção. Com este nível de protecção o raio da esfera fictícia é de 45 metros. Não sei qual a distância exacta das árvores nem dos outros objectos de altura superior à moradia, e era necessário ter uma ideia da altura das árvores.
Considerações que fiz no cálculo:
- considerei a altura da moradia de 10 metros (penso que deve ser inferior mas de qualquer forma agravei este factor);
- fiz o cálculo para o edifício com telhado (comprimento de 20.4m e largura de 7m aproximadamente), pode ser necessário agravar estas medidas para cobrir os dois corpos da moradia caso não existam pelo meio "objectos" de altura superior (como vê é necessário ter uma perfeita ideia do espaço para um cálculo o mais realista possível);
- considerei a moradia normalmente ocupada apesar de ter dito que numa primeira fase não estaria;
- o facto mais discutível deve ser o C3 que podia-se considerar um valor igual a 2.0 (valor comum ou normalmente inflamável) mas este conduz na mesma a um nível III;
- considerei o índice ceráunico igual a 22.4 que é o valor apresentado na NP4426 para Viana do Castelo (é o local mais próximo dos apresentados na Norma, não existe valor definido para Braga).

Ter ainda em atenção que este software já não é valido de acordo com a emenda à norma NP4426 mas de qualquer forma para este caso dá para ter uma ideia.

Deixo em anexo o cálculo realizado.

Ter em conta que estamos a falar de uma moradia! Se fosse um Hospital, Lar de Idosos, Centro de Saúde, etc., aí sim considerava pára-raios.

Outro ponto a ter em conta é que a moradia não está no cimo do monte! Isto é tudo muito relativo mas a probabilidade maior é de uma descarga cair em cima de uma árvore mais alta e não na moradia!

P.S.: Se souber dizer qual a altura das árvores mais próximas e a que distância estão da moradia era o ideal, bem como a altura da moradia!