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Raio de Proteção PDI · Distância de Separação · Calculadora de Quantidades · Rede de Terras

NP 4426:2013
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Parâmetros de Entrada — Raio de Proteção PDI

O pára-raios ionizante, também designado PDI ou ESE, Early Streamer Emission, é um captor concebido para antecipar a emissão ascendente em relação a uma haste simples, segundo condições de ensaio definidas pela norma aplicável. Essa antecipação é expressa pelo tempo de avanço, ΔT, utilizado no cálculo do raio de protecção.

O raio de protecção é uma zona teórica de cobertura, determinada em função do nível de protecção, da altura efectiva do captor e do ΔT declarado. Deve ser entendido como apoio ao dimensionamento e não como garantia absoluta de captação.

Este método deve ser distinguido dos métodos convencionais da série IEC 62305, como o ângulo de protecção, a esfera rolante e a malha. O princípio ESE/PDI não tem equivalência directa como método de dimensionamento na IEC 62305, devendo a sua aplicação ser enquadrada pela NP 4426 e pela documentação técnica do equipamento.

Mesmo com PDI, a protecção depende da correcta execução das baixadas, da distância de separação, das ligações equipotenciais e do sistema de terras.

Fórmula — NP 4426:2013, Secção 5.2.3.2
Rp(h) = √(2rh − h² + Δ(2r + Δ))   para h ≥ 5 m
Rp = h × Rp(5) / 5   para 2 m ≤ h < 5 m

Δ (m) = ΔT (μs)  |  r depende do nível de proteção  |  h = altura da ponta PDI acima do plano a proteger
Máximo 60 μs (Secção 5.2.2)
Min. 2 m (Secção 5.2.5)
📊Resultados — Raio de Proteção

DIAGRAMA DE PROTEÇÃO PDI

🌎Mapa — Zona de Proteção à Escala Real
📌Posicione um ou mais para-raios ionizantes no mapa. Cada PDI tem o seu raio de proteção Rp individual — altere a altura de cada PDI diretamente na lista abaixo. Arraste os marcadores para ajustar a posição.
Pode pesquisar por localidade/morada ou colar coordenadas no formato latitude, longitude. Exemplo: 41.31912694920558, -8.503892499777145
Clique no mapa ou em "Adicionar PDI" para posicionar o primeiro para-raios.
Parâmetros de Entrada — Distância de Separação

A distância de separação define o afastamento mínimo entre as baixadas do SPDI e outros elementos condutores do edifício.

Esta verificação reduz o risco de arcos eléctricos perigosos entre a baixada e elementos metálicos próximos, como tubagens, estruturas, guardas metálicas, armaduras, caleiras, condutores eléctricos ou equipamentos.

Nos sistemas com pára-raios ionizante/PDI, a verificação nas baixadas é especialmente importante, porque a corrente da descarga atmosférica é conduzida desde o captor até ao sistema de terras.

Se a distância calculada não puder ser respeitada, devem ser previstas medidas complementares, como ligação equipotencial, alteração do trajecto da baixada, utilização de condutor isolado adequado ou outra solução tecnicamente validada.

Fórmula — NP 4426:2013, Secção 5.6
s = ki × (kc / km) × l   (m)

ki = nível de proteção  |  km = material isolante  |  kc = corrente nos condutores de baixada  |  l = comprimento ao longo do condutor
Quadro 3 da NP 4426:2013
Quadro 4 da NP 4426:2013
Mín. 2 por PDI (SPDI não isolado). Secção 5.3.2
Secção 6.2 da NP 4426:2013
Quadro 5 e Anexo E da NP 4426:2013
Medido ao longo do condutor de baixada (m)
Opcional. Para verificação de conformidade
📊Resultados — Distância de Separação
📐

Parâmetros Utilizados

📌 Nota: Em estruturas de betão armado com armaduras metálicas interligadas, a distância de separação não é necessária (NP 4426:2013, Secção 5.6).

⚡ Recomendação de Cabo Isolado — Sistema isCon® (referência técnica)

Com base na distância de separação calculada e no material separador, os seguintes condutores isCon® são compatíveis. Dados conforme IEC TS 62561-8 e documentação técnica OBO Bettermann (Dez. 2024).

Interpretação e Recomendações

📊Calculadora de Quantidades — Sistema Completo SPDI

A calculadora de quantidades organiza os principais elementos do SPDI: cabeça captora, mastro, condutor de descida, percursos de baixada, acessórios e sistema de terras.

A secção "Condutor de Descida" define o tipo de condutor e os acessórios associados. A secção "Percursos de Baixada" define o trajecto físico de cada baixada, incluindo comprimento vertical e horizontal.

O número de baixadas deve ser definido em função da distância de segurança necessária para a instalação. Em sistemas com condutores nus devem ser previstas, no mínimo, 2 baixadas.

Quando todo o sistema de descida for isolado, incluindo haste e condutor de baixada, pode ser considerada 1 baixada, desde que seja verificado o comprimento máximo admissível do condutor isolado. Este limite deve ser calculado de acordo com as características e recomendações do fabricante, podendo ser necessário prever baixadas isoladas adicionais se o percurso exceder o comprimento admissível.

O mapa de quantidades é gerado a partir destas escolhas e deve ser revisto tecnicamente antes de encomenda ou execução.

⚡ 1. Cabeça Ionizante (PDI) — Franklin France Active 1D+
🔧 2. Mastro / Elevação
O mastro isolado deve ser utilizado quando a baixada é executada com condutor isolado e é necessário preservar a distância de separação.
Para hastes com condutor interno em tripé use a saída lateral (IN-A). Para suporte de parede ou tubo use a saída inferior (IN).
🔌 3. Condutor de Descida
Determina o comprimento máximo do cabo isCon® admissível (NP 4426, Quadro 3)
Material de separação entre o cabo isolado e a estrutura (NP 4426, Quadro 4)
📐 4. Percursos de Baixada
Defina o percurso vertical e horizontal de cada baixada.
Nota normativa: O número de baixadas deve ser definido em função da distância de segurança necessária. Em condutores nus, prever no mínimo 2 baixadas. Em sistema totalmente isolado, pode ser considerada 1 baixada apenas após verificação do comprimento máximo admissível do condutor isolado, conforme características/recomendações do fabricante. Se o limite for excedido, devem ser previstas baixadas isoladas adicionais ou solução equivalente tecnicamente validada.
Total Baixadas
1
Comprimento Total Condutor
--
Decomposição
--
Diagrama Esquemático do Percurso
🛠 5. Opções e Acessórios
Valor calculado automaticamente: nº de baixadas − 1.
🌏 6. Sistema de Terras (Secção 6 — NP 4426)
NP 4426:2013, Secção 6.2 — A1/A2: elétrodos individuais por baixada · B: anel perimetral enterrado Nota: o tipo de sistema de terras e o número de baixadas influenciam o coeficiente kc usado no cálculo da distância de separação. Ver NP 4426:2013, secção 5.6 e Quadro 5.
Mín. 2 por sistema (NP 4426 §6.2.2 — 1 por baixada, ≥ 2 no total)
Comprimento total = n.º secções × comprimento unitário · Critério auxiliar por resistividade do solo
Pormenor T18 — OBO Bettermann · Ponteira + abraçadeira calculados automaticamente
Melhora a condutividade no solo envolvente · EN 62561 · ρOEC = 1,5 Ω·m
Pormenor T17 — OBO Bettermann · §6.6: condutor de ligação ao sistema de terras · União: RD→5312318 / Fita→5314616
🛒 Fita Anticorrosiva — ref. 2360055
FITA ANTICORROSIVA 356 — 50 mm × 10 m (rolo)
Aplicar nas ligações, emendas e zonas de contacto de condutores metálicos enterrados (piquets, braços horizontais, ligadores) para protecção contra a corrosão galvânica e química do solo. Introduza o número de rolos necessários em função das ligações a proteger.
⚡ Cálculo de Resistência de Terra
NP 4426: mín. 0,5 m · Recomendado ≥ 0,6 m
🏠 Esquema do Sistema de Terras
Guia para Rede de Terras — NP 4426:2013, Secção 6
📌Princípio Fundamental: Resistência de terra medida deve ser < 10 Ω. Todos os sistemas de terra da mesma estrutura devem ser interligados. Cada condutor de baixada deve ter pelo menos 2 elétrodos.

Tipos de Sistemas de Terras (Secção 6.2)

Tipo A1 — Pata de Galo (Horizontal)
Condutores idênticos aos de baixada (exceto alumínio)
Forma de pata de galo, profundidade mín. 50 cm
Exemplo: 3 condutores de 7 a 8 m de comprimento
Mínimo 2 elétrodos por condutor de baixada
Tipo A2 — Elétrodos Verticais
Comprimento total mín. 6 m, profundidade mín. 50 cm
Dispostos em linha ou triângulo (triângulo recomendado)
Separação ≥ comprimento enterrado
Interligados por condutor enterrado
Tipo B — Elétrodo em Anel
Anel exterior em contacto c/ solo ≥ 80% do perímetro
Condutor de pelo menos 50 mm²
Cada cond. baixada: elétrodo horizontal mín. 4 m ou vertical mín. 2 m
Disposições Complementares (R > 10 Ω)
Adicionar material não corrosivo de menor resistividade
Adicionar elétrodos em pata de galo
Enriquecedor de terra (EN 62561)
Comp. mín. total: 160 m (Nível I) ou 100 m (II–IV)
Cada elemento max. 20 m. Combinação: 160 m ≤ L1+2×L2

Resistividades Típicas do Solo (Quadro 6)

Tipo de SoloResistividade (Ω·m)Classificação
SapalAlgumas unidadesMuito Baixa
Vaso / Húmus20 – 100Baixa
Argila mole~50Baixa
Argila compacta100 – 200Média
Areia argilosa50 – 500Média
Areia sílica200 – 3000Alta
Solo rochoso nu1500 – 3000Muito Alta
Calcário mole100 – 300Média
Calcário compacto1000 – 5000Alta
Granito / Grés1500 – 10000Muito Alta

Secções Mínimas de Condutores

Quadro 1 — Barras Equipotenciais / Terra
MaterialSecção (mm²)
Cobre16
Alumínio22
Aço50
Quadro 2 — Elementos Internos / Barra
MaterialSecção (mm²)
Cobre6
Alumínio8
Aço16
📌Condições de proximidade (Sec. 6.5): Componentes do sistema de terra devem estar a pelo menos 2 m de canalizações elétricas enterradas (5 m se ρ > 500 Ω·m).
📋Tabelas de Referência — NP 4426:2013

Coeficientes para Distância de Separação

Quadro 3 — Coeficiente ki
Nívelki
I0,08
II0,06
III e IV0,04
Quadro 4 — Coeficiente km
Materialkm
Ar1
Betão, Tijolos0,5
Quadro 5 — Coeficiente kc
N.º Cond. (n)Tipo A1/A2Tipo B
111
20,751 ... 0,5
30,601 ... 1/n
4+0,411 ... 1/n

Periodicidade de Verificação (Quadro 7)

NívelVerif. Visual (anos)Verif. Completa (anos)Sist. Críticos (anos)
I e II121
III e IV241

Parâmetros por Nível de Proteção

ParâmetroIIIIIIIV
Raio esfera rolante r (m)20304560
ki0,080,060,040,04
Verif. visual (anos)1122
Verif. completa (anos)2244
Comp. mín. elétrodo (R>10Ω)160 m100 m100 m100 m

Valores de Risco Tolerável (Quadro A.3)

Tipo de PerdaRT (ano-1)
Perdas de vidas humanas10-5
Perda de serviço ao público10-3
Perda de heranças culturais10-3

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