O objetivo de um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) é conduzir correntes de altíssima intensidade, de forma segura, até o sistema de aterramento. Para reduzir as diferenças de potencial criadas pela condução destas correntes, todos os componentes metálicos da estrutura devem ser interligados através de condutores elétricos, para que tenhamos a menor impedância possível entre eles.
A equipotencialização é justamente a interligação das partes metálicas da instalação, envolvendo ou não o aterramento. O seu objetivo é limitar as diferenças de potencial entre os sistemas elétricos e seus componentes metálicos. Podemos considerar, de forma simplificada, que o aterramento limita a duração das sobretensões, enquanto a equipotencialização reduz a sua intensidade. Embora ambas sejam medidas de proteção, elas têm objetivos diferentes.
Como a natureza não faz escolhas, sempre que uma corrente elétrica tiver disponível dois, ou mais, caminhos para seguir, ela irá dividir-se de forma inversamente proporcional à impedância destes caminhos. Quanto menor fizermos a impedância dos condutores de equipotencialização maior será a parcela da corrente de surto conduzida por eles, e menor a parcela que passará através dos nossos circuitos elétricos de energia e de sinal.
Mais do que eliminar as diferenças de potencial, a equipotencialização determina o caminho que as correntes de surto devem seguir. Sem a equipotencialização teríamos centelhamentos entre partes da instalação, ou correntes de surto conduzidas por caminhos indesejáveis, como o interior dos equipamentos eletrônicos.
Sem compreender o conceito de equipotencialização é impossível concluir que a função dos Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS) é permitir que os condutores normalmente energizados também sejam equipotencializados em relação à Barra de Equipotencialização Principal (BEP) e às Barras de Equipotencialização Local (BEL), ou em relação a outros condutores. O que protege as instalações é a equipotencialização, a função dos DPSs é permitir que todos os condutores sejam equipotencializados.

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Figura 1. Equipotencialização de vários sistemas

(Os sistemas devem ser equipotencializados em um local exato)
O conceito mais importante da parte 4 da norma ABNT NBR5419:2015¹, as Zonas de Proteção contra Raios (ZPR) depende totalmente da correta aplicação da equipotencialização para que seja eficaz.
A norma ABNT NBR 5410:2004 (Versão corrigida de 2008) ² trata também da equipotencialização em seu item 6.4.2, dividindo-a em:

  • Equipotencialização principal, item 6.4.2.1. Que determina a necessidade de uma equipotencialização principal em cada edificação.
  • Equipotencializações suplementares ou locais, item 6.4.2.2. Necessária para a proteção contra choques ou por razões funcionais, incluindo aspectos de compatibilidade eletromagnética.

Embora sejam detalhadas em aspectos diferentes nestas duas normas, trata-se da mesma equipotencialização, vistas com ênfases diferentes em uma norma de instalações em baixa tensão em relação a outra sobre proteção contra descargas atmosféricas.

A dificuldade na obtenção de uma boa equipotencialização deve-se a necessidade do posicionamento de seus elementos para sua execução. Os profissionais da eletricidade acostumaram-se a trabalhar com grandezas que independem de forma e posicionamento, como disjuntores e chaves, ou desconsideram há muito a disposição dos condutores nas instalações, salvo para cálculo da queda de tensão. Como os condutores tem impedância, desprezada em 60Hz, o comprimento e a forma dos condutores de equipotencialização importa em muito no resultado que obteremos na sua aplicação.

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Figura 2. Barra de equipotencialização.

(A barra indica o ponto onde a equipotencialização deve ser realizada)

A equipotencialização é essencialmente local, por isso a necessidade também dos BELs. Existem limitações para equipotencializarmos sistemas que se encontram a uma certa distância, diretamente através de condutores elétricos. Enquanto o BEP equipotencializa a nossa edificação em relação a outras estruturas, os BELs equipotencializam partes internas da edificação que se originam, ou se dirigem, a diferentes pontos internamente. A existência de um BEP não garante a equipotencialização de todos os sistemas elétricos existentes na estrutura, por isto a necessidade complementar dos BELs, tantos quanto forem necessários.

Ao mesmo tempo caso estes condutores não sejam os mais retilíneos possível, a sua impedância fará que não seja através deles que a corrente de surto irá fluir.

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Figura 3.  Conexão dos condutores de equipotencialização

(É necessário garantir e verificar as conexões de equipotencialização)
Embora seja um conceito simples, a equipotencialização deve ser bem compreendida, para que não se torne mais uma panaceia, como tornou-se o valor de resistência de aterramento de 10 ohms. Bastante conhecido, muito aplicado, mas de pouca eficiência.

 

Referencias:

1 – Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). ABNT NBR5419:2015: Proteção contra descargas atmosféricas, partes 1,2,3 e 4. Rio de Janeiro, 2015.

2 – Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). ABNT NBR5410:2004 Versão corrigida 2008: Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro, 2008.

3- Figura 1. Arquivo do autor.

4 – Figura 2. Cortesia Termotécnica Para –raios, www.tel.com.br

5 – Figura3. Cortesia Termotécnica Para –raios, www.tel.com.br

 

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