O gerenciamento de risco segundo a Parte 2 da ABNT NBR 5419

mar, 2015

Edição 109 – Fevereiro de 2015
Espaço 5419
Por Hélio Eiji Sueta*

A Parte 2 da ABNT NBR 5419/2015 traz, com certeza, as maiores mudanças na proteção de estruturas contra as descargas atmosféricas. Nesta parte, o estudo de diversos parâmetros da estrutura, seus arredores e das linhas elétricas ligadas a ela indicará as medidas de proteção da estrutura, das pessoas e dos equipamentos contra os efeitos nocivos das descargas atmosféricas para que os riscos fiquem dentro de valores toleráveis.

O usuário da versão anterior, a ABNT NBR 5419:2005, para saber se a estrutura necessitava ou não de um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA), fazia um estudo simples em que calculava a área de exposição equivalente – Ae (que por sinal mudou nesta nova versão), verificava o índice cerâunico da região para calcular a densidade de descargas atmosféricas para terra – Ng e avaliava cinco índices de ponderação (tipo de ocupação, de construção, o conteúdo e os efeitos indiretos das descargas, a localização da estrutura e a topografia da região).

Com estes parâmetros, o usuário conseguia fazer uma avaliação final, obtendo a frequência média anual ponderada prevista para edificação, e assim comparar com os valores de 10-3 (resultado igual ou acima deste, a implantação de um SPDA seria obrigatória) e 10-5 (resultado igual ou inferior a este, o SPDA não seria obrigatório) e estando dentro da faixa intermediária, deveria haver uma justificativa técnica para a não implantação de um SPDA.

Para a definição do nível de proteção, utilizava uma tabela fornecida pela norma em função da classificação das estruturas ou a curva de eficiência do SPDA, também fornecida pela norma.

Na parte 2 da ABNT NBR 5419:2015, o estudo é bem mais abrangente, iniciando pelas fontes de danos em que são consideradas as descargas atmosféricas que atingem diretamente a estrutura e as linhas elétricas interligadas com elas e também as descargas que atingem áreas próximas às estruturas e às linhas. São considerados três tipos de danos: os ferimentos aos seres vivos, os danos físicos às estruturas e as falhas nos sistemas elétricos e eletrônicos.  Com isso, são considerados os seguintes tipos de perdas: perda de vidas humanas; perda de instalação de serviço ao público; perda de memória cultural; e perda de valor econômico (estrutura e seu conteúdo, instalação de serviço e perda de atividade).

Dessa forma, os riscos a serem avaliados em uma estrutura são: R1 – risco de perda de vida humana; R2 – risco de perda de instalação de serviço ao público; R3 – risco de perda de memória cultural e R4 – risco de perda de valor econômico.

Entende-se como risco o valor de uma provável perda média anual (vida e bens) devido às descargas atmosféricas, em relação ao valor total (vida e bens) do objeto a ser protegido. Estes riscos dependem do número anual de descargas atmosféricas que influenciam a estrutura, da probabilidade de dano por uma das descargas atmosféricas que influenciam esta estrutura e da quantidade média das perdas causadas.

Uma vez calculados estes riscos, os valores são comparados aos valores típicos toleráveis indicados na norma: perda de vida humana ou ferimentos permanentes = 10–5; perda de serviço ao público = 10–3 e perda de patrimônio cultural = 10–4. Caso algum valor de risco ultrapasse o valor tolerável, as medidas de proteção devem ser alteradas de forma que o risco fique dentro do valor tolerável.

Para o cálculo de um determinado risco, vários componentes de risco devem ser avaliados: RA – componente relativo a ferimentos aos seres vivos causados por choque elétrico devido a tensões de passo e de toque em distâncias de até 3 m do lado de fora da estrutura; RB – componente relativo a danos físicos causados por centelhamentos perigosos dentro da estrutura iniciando incêndio ou explosão, os quais podem também colocar em perigo o meio ambiente; RC – componente devido à falha de sistemas internos causados por LEMPs (pulsos eletromagnéticos devido aos raios) por conta de descargas que atingem a estrutura; RM – Falha de sistemas internos causada por LEMP devido às descargas que atingem áreas perto da estrutura; RU – componente relativo a ferimentos aos seres vivos causados por choque elétrico por causa das tensões de toque e passo dentro da estrutura ocasionadas por descargas que atingiram a linha elétrica conectada a estrutura; RV – Componente relativo a danos físicos (incêndio ou explosão iniciados por centelhamentos perigosos entre instalações externas e partes metálicas geralmente no ponto de entrada da linha na estrutura) devido à corrente da descarga atmosférica transmitida ao longo das linhas; RW – Componente relativo a falhas de sistemas internos causados por sobretensões induzidas nas linhas que entram na estrutura e transmitidas a esta; RZ – Componente relativo a falhas de sistemas internos causados por sobretensões induzidas nas linhas que entram na estrutura e transmitidas a esta, geralmente em estrutura com risco de explosão, hospitais e outras com riscos de vida por falha de sistemas internos.

Cada uma destas componentes de risco pode ser calculada por meio de uma expressão geral:

A parte 2 da ABNT NBR 5419:2015 apresenta diversos anexos, nos quais podem ser obtidos ou calculados estes parâmetros para cada componente.

O cálculo dos riscos é feito pela somatória de algumas componentes, como a seguir:

a) Somente para estruturas com risco de explosão e para hospitais com equipamentos elétricos para salvar vidas ou outras estruturas quando a falha dos sistemas internos imediatamente possa colocar em perigo a vida humana.

b)         Somente para propriedades nas quais animais possam ser perdidos.

Estes cálculos são bastante trabalhosos se forem feitos à mão. Em vista disso, alguns softwares e planilhas foram desenvolvidas no exterior (com base na IEC 62305-2:2010) e também no Brasil, que facilitam a obtenção das medidas de proteção necessárias para que os riscos estejam com valores toleráveis.

No Brasil, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) disponibilizou um mapa do Brasil e mais cinco mapas das regiões brasileiras nos quais se pode obter diretamente o Ng (número de descargas atmosféricas para terra por km2 por ano). Este número poderá (assim que a norma for publicada) ser obtido também no seguinte link: <http://www.inpe.br/webelat/ABNT_NBR5419_Ng>. Este parâmetro é fundamental para o cálculo de N que é utilizado na obtenção de todos os riscos.

Dessa forma, as medidas de proteção, tais como o nível de proteção (I, II, III ou IV), as classes dos DPSs (Dispositivos de Proteção contra Surtos, classe 1, 2 ou 3), as formas para redução de incêndio, as medidas para redução de tensões de toque e passo e as formas de cabeamento e blindagens serão definidas pela análise de risco da estrutura sob estudo.

 


 

*Hélio Eiji Sueta, doutor em Engenharia Elétrica e secretário da CE-003.064-10.

 

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