DPS classe I e equipotencialização no SPDA: BEP, seções e corrente por polo
Um SPDA bem feito do lado de fora não basta: parte da corrente da descarga entra no prédio pelas linhas de energia, de telecomunicações e pelas tubulações. A equipotencialização liga tudo num ponto comum, e o DPS classe I, na entrada, desvia a parte da corrente que vem pelos condutores vivos. Aqui estão o BEP, as seções e a conta da corrente de impulso.
O Fase Delta faz a análise de risco, a captação, as descidas, o aterramento, os memoriais e as pranchas do SPDA pela NBR 5419:2026. Módulo em Beta: já dá para usar, e ainda vai mudar com o que os projetistas nos contarem.
Por que equipotencializar
Quando a descarga atinge o SPDA, o aterramento sobe a um potencial alto em relação ao terra distante. Toda parte metálica que entra na estrutura e não está ligada a ele (tubo de água, gás, eletroduto metálico, blindagem de cabo, o neutro e as fases da instalação) fica num potencial diferente, e a diferença vira faísca. Ligar tudo ao mesmo ponto faz o conjunto subir junto.
As partes metálicas são ligadas diretamente, por condutor. Os condutores vivos não podem ser ligados direto, então a ligação é feita por um DPS, que só conduz durante o surto.
O BEP e as seções das ligações
O barramento de equipotencialização principal (BEP) fica perto da entrada das linhas, no nível do solo, e é ligado ao aterramento. Nele chegam o PE do quadro geral, as tubulações metálicas, as blindagens dos cabos e os DPS. Em prédios grandes ou altos, barramentos locais (BEL) repetem isso em outros pontos e são ligados ao BEP.
| Material | Entre barramentos e do barramento ao aterramento | Das instalações metálicas ao barramento |
|---|---|---|
| cobre | 16 mm² | 6 mm² |
| alumínio | 25 mm² | 10 mm² |
| aço galvanizado a fogo | 50 mm² | 16 mm² |
Seções das tabelas da NBR 5419:2026 como implementadas no Fase Delta (Parte 3).
O condutor que liga o DPS ao BEP ou ao PE, quando há SPDA, tem no mínimo 16 mm² de cobre, e deve ser o mais curto possível: cada metro de cabo soma tensão ao nível de proteção do DPS.
A corrente de impulso do DPS classe I
O DPS classe I é ensaiado com a corrente de impulso I_imp, de forma de onda longa, como a parcela direta da descarga. Na divisão simplificada, 50% da corrente máxima da classe vai direto para o aterramento, e o restante se divide por igual entre os serviços que entram (energia, telecomunicações, tubulações metálicas) e, dentro de cada serviço, entre os condutores.
I_imp por polo = I_máx · (1 − 0,5) / serviços / polos
| Classe | Corrente máxima | 1 serviço | 2 serviços |
|---|---|---|---|
| Classe I | 200 kA | 25 kA | 12,5 kA |
| Classe II | 150 kA | 18,75 kA | 9,38 kA |
| Classe III | 100 kA | 12,5 kA | 6,25 kA |
| Classe IV | 100 kA | 12,5 kA | 6,25 kA |
Divisão simplificada, igual entre os serviços. Um estudo da divisão real da corrente pode dar valores menores.
No galpão de exemplo, classe II, a única linha que entra é a de energia, com 4 polos: o mínimo é de 18,75 kA por polo, e o projeto especifica um DPS classe I de 19 kA, que atende.
DPS coordenados e a análise de risco
O DPS classe I na entrada é o primeiro degrau. Para proteger os equipamentos, entram DPS classe II nos quadros e, quando preciso, classe III junto às cargas sensíveis, coordenados entre si. Na análise de risco, um sistema de DPS coordenados reduz a probabilidade de dano pelas linhas:
| DPS | P_SPD |
|---|---|
| Sem sistema coordenado de DPS | 1 |
| DPS coordenados para NP III ou IV | 0,05 |
| DPS coordenados para NP II | 0,02 |
| DPS coordenados para NP I | 0,01 |
| Melhor que NP I (P = 0,005) | 0,005 |
| Melhor que NP I (P = 0,002) | 0,002 |
| Melhor que NP I (P = 0,001) | 0,001 |
É por isso que muitas estruturas resolvem a frequência de danos só com DPS, sem SPDA, e que toda estrutura com SPDA tem DPS classe I em cada linha que entra.
O SPDA e o projeto elétrico
Quando o SPDA e o projeto elétrico estão no Fase Delta, o projeto elétrico vinculado recebe a declaração de que há SPDA, com a classe e a corrente por polo, e o DPS do quadro geral passa a ser escolhido com isso.
Perguntas frequentes
Quando usar DPS classe I?
Na entrada de toda linha que vem de fora numa estrutura com SPDA, e quando a linha aérea pode receber descarga direta. Ele conduz a parcela da corrente da descarga que entra pelos condutores.
Como calcular a corrente do DPS classe I?
Pela divisão simplificada: 50% da corrente máxima da classe vai para o aterramento, e o restante se divide pelos serviços que entram e pelos polos de cada serviço.
O que é o BEP?
O barramento de equipotencialização principal: o ponto, perto da entrada das linhas, onde o aterramento, o PE, as tubulações metálicas, as blindagens e os DPS se encontram.
Qual a seção do condutor de equipotencialização?
Em cobre, 16 mm² entre barramentos e do barramento ao aterramento, e 6 mm² das instalações metálicas ao barramento.
Equipotencialização no projeto
No Fase Delta, a fase Equipotencialização posiciona o BEP, registra as ligações com a seção de cada uma e calcula a corrente do DPS classe I de cada linha que entra, que vai para o memorial e para o projeto elétrico.