Descargas atmosféricas e sua capacidade de causar incêndios

Acompanhando os acidentes causados por descargas atmosféricas no Brasil, percebo um número significativo deles resultando em incêndios. Essa consequência tem uma grande capacidade de ampliar os danos materiais e, principalmente, os danos à vida humana. Com o intuito de auxiliar os profissionais que lidam com a proteção contra descargas atmosféricas, elencarei a seguir as principais formas pelas quais o raio pode causar incêndios nas instalações.

As fontes de danos capazes de causar incêndio em uma estrutura são a descarga direta na estrutura, denominada S1 pela NBR5419, e a descarga direta na linha de energia e sinal (S3). Essas fontes introduzem corrente de descarga atmosférica (10/350µs) na instalação. As demais fontes causam apenas surtos induzidos (8/20 µs), os quais não possuem energia suficiente para provocar incêndios. A NBR5419-1, no item 5.1.2.1, esclarece isso: “Descargas na estrutura podem causar fogo e/ou explosão iniciados por centelhamento devido a sobretensões resultantes de acoplamentos resistivos e indutivos e à passagem de parte da corrente da descarga atmosférica.” O mesmo se aplica às descargas diretas nas linhas, conforme o item 5.1.2.3: “Descargas atmosféricas sobre linhas elétricas e tubulações metálicas que adentram a estrutura podem causar: fogo e/ou explosão iniciados por centelhamento devido a sobretensões e correntes das descargas atmosféricas transmitidas por meio das linhas elétricas e tubulações metálicas.”

A descarga direta na estrutura pode causar incêndio quando atinge uma cobertura metálica, podendo gerar um ponto quente no lado interno da telha, especialmente se houver um material que propague fogo em contato com essa telha.

Outra condição ocorre quando a descarga atmosférica é conduzida por um condutor. Em ambientes de área classificada, o aumento de temperatura devido à passagem dessa corrente pode ser suficiente para causar a ignição. Por exemplo, se uma corrente de 200 kA, com uma energia específica de 10 MJ/Ω, percorrer um condutor de aço doce com uma seção de 35 mm², isso resultaria em um aumento de temperatura de 743 graus acima da temperatura ambiente. Essa elevação seria capaz de provocar a ignição térmica do pó de carvão com concentração acima de 100 g/m³.

A descarga direta na linha de energia ou de sinal também é capaz de injetar corrente da descarga atmosférica (10/350µs) na instalação. Tipicamente, os equipamentos na entrada da instalação são a origem dos incêndios, como é o caso dos componentes do QDP – Quadro de Distribuição Principal.

A NBR5410 estabelece que equipamentos instalados na entrada da linha de energia em baixa tensão devem suportar uma tensão de impulso que pode ser 4kV, 6kV ou 8kV, dependendo da tensão nominal da instalação. Entretanto, mesmo o maior valor de suportabilidade é facilmente ultrapassado em caso de uma ocorrência típica de S3, principalmente em áreas rurais onde há pouca divisão da corrente da descarga atmosférica.

Há diversos outros mecanismos que resultam em incêndio devido à ocorrência de descargas atmosféricas, mas teremos que nos ater apenas a estes neste momento. Voltaremos a este assunto apresentando novas condições ou sugerindo medidas de proteção para que possam ser tratados.

José Barbosa é engenheiro eletricista, relator do GT-3 da Comissão de Estudos CE: 03:064.010 – Proteção contra descargas atmosféricas da ABNT / Cobei responsável pela NBR5419. | www.eletrica.app.br