*Sergio Roberto Santos

 

A boa proteção contra descargas atmosféricas depende da equipotencialização de todos os componentes metálicos da edificação que se deseja proteger. Esta equipotencialização envolve os condutores normalmente energizados e os componentes estruturais que devem ser interligados à malha de aterramento única que deve existir no local, com vistas a evitar diferenças de potenciais que possam causar centelhamentos perigosos ou danificar as instalações eletroeletrônicas.
A grande falha cometida por muitos profissionais que desejam proteger as instalações elétricas contra surtos de tensão é não entender que a equipotencialização precede a utilização de Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPSs) como conceito. Sem entender a equipotencialização, para realiza-la de forma eficaz, é impossível especificar corretamente um DPS, já que o objetivo deste dispositivo é realizar justamente a equipotencialização de condutores normalmente energizados.
Uma aplicação específica que requer atenção especial é encontrada no transporte por trilhos, como trens e metrôs (Imagem 1) , onde temos trilhos energizados que necessitam estar isolados das outras estruturas metálicas existentes nas ferrovias e principalmente nas estações. Uma descarga atmosférica pode atingir um trilho de trens, direta ou indiretamente, e propagar uma corrente de surto por muitos quilômetros.

Imagem 1 – Sistemas metro-ferroviários*

Como em outras aplicações, as instalações metro-ferroviárias devem ser equipotencializadas através da interligação das suas estruturas metálicas, diretamente onde for possível, e indiretamente, através de DPSs ou centelhadores de separação, onde a interligação direta não possa ser realizada.
O aumento da automação dos sistemas metro-ferroviários deve ser acompanhado por uma maior preocupação com a proteção contra sobretensões transitórias, observando os critérios de perda de valor econômico (R4), conforme o gerenciamento de risco apresentados na parte 2 da norma técnica ABNT NBR 5419-2:2015, Proteção contra descargas atmosféricas. Parte 2: Gerenciamento de risco. Uma descarga atmosférica pode causar a falha de um equipamento eletrônico de custo muito baixo, por exemplo, interrompendo temporariamente os serviços e causando enormes prejuízos.
Devido às grandes distâncias envolvidas os sistemas de sinalização de instalações metro-ferroviárias (Imagem 2) são extremamente vulneráveis aos efeitos das descargas atmosféricas. A corrente de um raio pode percorrer vários quilômetros através de um trilho que pode estar sendo utilizado para conduzir também energia ou sinal, danificando equipamentos que estejam em seu caminho.

Imagem 2 – Sistemas de sinalização metro-ferroviários.

A proteção contra surtos de sistemas eletroeletrônicos metro-ferroviários segue os mesmos princípios (Imagem 3) apresentados na parte 4 da norma técnica ABNT NR 5419-4:2015, Proteção contra descargas atmosféricas. Parte 4: Sistemas elétricos e eletrônicos internos na estrutura. Mas devemos estar conscientes de que a norma ABNT NBR 5419:2015 não se aplica aos sistemas metro-ferroviários, apenas às estações e demais prédios de uma empresa deste setor.

Imagem 3 – Proteção contra surtos de entradas de sinal.

Para a equipotencialização de estruturas metálicas normalmente energizadas ou que devam estar isoladas do restante do sistema de aterramento, necessitamos utilizar os centelhadores de separação, que não são DPSs, para manter o isolamento entre duas estruturas metálicas em condições normais, mas reduzindo suas impedâncias internas a valores muito baixos quando a diferença de potencial entre seus terminais alcançar determinado valor. Os centelhadores de separação são utilizados para atender duas condições mutuamente excludentes, manter dois sistemas de aterramento isolados e ao mesmo tempo evitar centelhamentos perigosos (Imagem 4). Através dos centelhadores de separação conseguimos conciliar as condições operacionais que exigem a separação entre determinados sistemas de aterramento com os requisitos de segurança contra descargas atmosféricas que nos pedem um sistema de aterramento único e interligado às estruturas.

Imagem 4 – Dispositivo limitador de tensão.

No passado nos referíamos às estradas de ferro como o caminho onde passavam os trens movidos à carvão ou lenha. Atualmente boa parte do transporte metro-ferroviário utiliza a eletricidade como fonte de energia para sua movimentação, mas também para a sua comunicação e segurança. Por isso devemos garantir a máxima confiabilidade dos nossos sistemas metro-ferroviários através da utilização das melhores práticas de proteção contra surtos.

 

* As imagens utilizadas neste artigo foram gentilmente cedidas pela empresa Dehn + SÖHNE, www.dehn-international.com, distribuída no Brasil pela Proauto Produtos para Automação Ltda., www.proautomacao.com.br .