TCC - André de Mesquita Martins

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Taguatinga-DF 
2017 
ANDRÉ DE MESQUITA MARTINS 
 
 
 
 
 
APLICAÇÃO DO SPDA (SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA 
DESCARGAS ATMOSFÉRICAS) 
 
 
Brasília-DF 
2017 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APLICAÇÃO DO SPDA (SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA 
DESCARGAS ATMOSFÉRICAS) 
 
Trabalho de Conclusão de Curso de 
Engenharia Elétrica da FACNET/Anhanguera, 
como requisito parcial para a obtenção do título 
de graduado em Engenharia Elétrica. 
Orientador: João Negrão 
 
 
 
ANDRÉ DE MESQUITA MARTINS 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANDRÉ DE MESQUITA MARTINS 
 
APLICAÇÃO DO SPDA (SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA 
DESCARGAS ATMOSFÉRICAS) 
 
Trabalho de Conclusão de Curso de 
Engenharia Elétrica da FACNET/Anhanguera, 
como requisito parcial para a obtenção do título 
de graduado em Engenharia Elétrica. 
 
 
 
BANCA EXAMINADORA 
 
 
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a) 
 
 
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a) 
 
 
Prof(ª). Titulação Nome do Professor(a) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho a Deus. 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Ao Senhor Jesus por ter me dado saúde e força para superar todas as 
adversidades. Enfrentando medos, desafios pessoais e acadêmicos. 
A minha esposa, obrigada pela força diária e compreensão constante nesse 
período difícil. O seu valioso apoio foi incansável em todos os momentos. A minha 
vitória certamente também é sua. 
Aos meus filhos que muito me orgulham e também foram fonte de inspiração 
para entender que o futuro é feito de dedicação no presente, para alcançar a vitória. 
Agradeço aos meus professores e tutores do curso de Engenharia Elétrica. 
E a todas as pessoas que de longe ou de perto, direta e indiretamente fizeram 
parte da minha formação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MARTINS, André de Mesquita. Aplicação do SPDA (sistema de proteção contra 
descargas atmosféricas). 2017. 38 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso 
(Graduação em Engenharia Elétrica) – Faculdade FACNET/Anhanguera, 
Taguatinga-DF, 2017. 
 
RESUMO 
 
Um sistema de proteção contra raios é projetado para proteger uma estrutura de 
danos causados por ataques de raios, interceptando tais ataques e passando suas 
correntes extremamente altas à terra. Um sistema de proteção contra raios inclui 
uma rede de terminais de ar, condutores de ligação e eletrodos de terra projetados 
para fornecer um caminho de baixa impedância para terra para ataques potenciais. 
Devido à grande incidência de descargas atmosféricas registradas no Brasil, 
implantar um Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas - SPDA, pode 
trazer benefícios para os usuários evitar danos em pequena escala ou até em 
grandes proporções. O objetivo deste trabalho foi apresentar as principais aplicações 
do sistema de proteção de descargas atmosféricas (SPDA), e as principais formas 
de redução de acidentes por meio de descargas atmosféricas, através do sistema 
eficiente de aterramento e SPDA. Para tanto foi realizada uma revisão bibliográfica, 
pois tratou-se de um método que permitiu a inclusão de estudos de diferentes 
abordagens do assunto. Dentro dessa perspectiva, utilizou-se como parâmetro a 
ABNT NBR 5419/2015 e NBR5410/2004, onde foram realizadas revisões 
bibliográfica, sobre a aplicação das estruturas no SPDA, verificando seus projetos, 
instalações e respectivas eficácias quanto à proteção apresentada. 
 
Palavras-chave: Descargas elétricas; SPDA; Choque elétrico; Sobretensão; 
Aterramento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MARTINS, André de Mesquita. Application of spda (lightning protection system). 
2017. 38 folhas. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia 
Elétrica) – Faculdade FACNET/Anhanguera, Taguatinga-DF, 2017. 
ABSTRACT 
 
A lightning protection system is designed to protect a structure from damage by 
lightning strikes, intercepting such attacks and passing its extremely high currents to 
earth. A lightning protection system includes a network of air terminals, lead 
conductors and ground electrodes designed to provide a low impedance ground path 
for potential attacks. Due to the high incidence of atmospheric discharges registered 
in Brazil, the implementation of an SPDA can provide benefits for users to avoid 
damages on a small scale or even in large proportions. The objective of this work 
was to present the main applications of the system of protection of atmospheric 
discharges (SPDA), and the main ways of reducing accidents through atmospheric 
discharges through the efficient grounding system and SPDA. For this, a 
bibliographic review was performed, since it was a method that allowed the inclusion 
of studies of different approaches of the subject. In this perspective, ABNT NBR 
5419/2015 and NBR5410 / 2004 were used as parameters, where bibliographic 
reviews were carried out on the application of the structures in the SPDA, verifying 
their projects, facilities and respective efficacies regarding the presented protection. 
 
Key-words: Electric discharges; SPDA; Electric shock; Overvoltage; Grounding. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ILUSTRAÇÕES 
 
 
Figura 1 – Ângulo de proteção correspondente à classe de SPDA ......................... 22 
Figura 2 – Desenho da Gaiola Fraday ..................................................................... 23 
Figura 3 – Método esfera rolante ............................................................................. 24 
Figura4 – Modelo esquemático de Equipotencialização e Seccionamento Automático
 ................................................................................................................................. 28 
Figura 5 – Sobretensão ........................................................................................... 29 
Figura 6 – Principais características de uma sobretensão ...................................... 29 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
 
Tabela 1 – Valores dos raios da esfera rolante, tamanho da malha e ângulo de 
proteção correspondentes a classe do SPDA .......................................................... 22 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS 
 
ABNT ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS 
INPE INSTITUTO NACIONAL DE PESQUISAS ESPACIAIS 
SPDA SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
INTRODUÇÃO .......................................................................................................... 13 
1 CONCEITOS DE DESCARGA ATMOSFÉRICA, SOBRETENSÕES, 
ATERRAMENTOS E SPDA ...................................................................................... 16 
1.1 DESCARGAS ATMOSFÉRICAS .................................................................... 16 
1.1.1 Sobretensões ................................................................................................. 18 
1.1.2 Aterramentos ................................................................................................. 18 
1.1.3 Sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA) ....................... 19 
2 FORMAS DE PROTEÇÃO A CHOQUES ELÉTRICOS E SOBRETENSÃO . 25 
3 RESISTÊNCIAS DE ATERRAMENTO .......................................................... 31 
CONSIDERAÇÕES FINAIS ...................................................................................... 36 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 38 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
 
INTRODUÇÃO 
 
A descarga elétrica atmosférica (raio) é um fenômeno da natureza 
absolutamente imprevisível e aleatório, tanto em relação às suas característicaselétricas (intensidade decorrente, tempo de duração, entre outros), como em relação 
aos efeitos destruidores decorrentes de sua incidência sobre as edificações. 
Mediante isso, o sistema de proteção contra descargas atmosféricas se torna 
imprescindível, pois além de minimizar danos estruturais e danos à rede elétrica, o 
mesmo, quando corretamente dimensionado, vai proteger a instalação como um 
todo. 
O estudo das descargas atmosféricas é um processo de extrema importância 
e que chama atenção pelo fato de haverem muitas possibilidades diferentes de se 
proteger uma edificação. O uso de elementos naturais e a mistura de elementos que 
compõe diferentes filosofias de proteção dão ao projetista do SPDA uma liberdade 
muito grande de adequar o projeto às necessidades, orçamento e peculiaridades de 
uma edificação. 
No que diz respeito à segurança predial, especificamente na parte elétrica, 
pode-se citar a norma técnica NBR 5419/2015, que trata das instalações elétricas de 
baixa tensão e proteção de estruturas contra descargas atmosféricas, 
respectivamente. A nova NBR 5419:2015 estabelece uma série de critérios sobre a 
proteção contra as descargas atmosféricas não se restringe a um Sistema de 
Proteção contra Des cargas Atmosféricas (SPDA), mas sim a um conjunto de SPDA 
com as MPS (Medidas de Proteção contra Surtos), podendo ainda englobar outros 
sistemas de proteção, tais como os sistemas de combate a incêndio (ABNT, 2015). 
A finalidade dessa ordem é interceptar, conduzir e dissipar no solo as 
correntes oriundas dos raios. Os captores é a parte mais elevada do SPDA, recebem 
a descarga pelo efeito das pontas, podendo ser de uma ou várias pontas. A 
condução das correntes até o solo é feita através das barras metálicas e a 
dissipação é feita pelas hastes de aterramento (KINDERMANN, 1995). 
A decisão de utilizar um sistema de proteção contra descargas atmosféricas 
em uma estrutura pode ser uma exigência legal (em códigos de obras municipais), 
uma precaução do proprietário para evitar prejuízos ou ainda uma exigência das 
14 
 
companhias de seguro, já que os raios são causas de danos físicos e incêndios. 
(COUTINHO; ATOÉ, 2003). 
A motivação em escolher o tema da pesquisa é devido à grande incidência de 
descargas atmosféricas registradas no Brasil, implantar um Sistema de Proteção 
Contra Descargas Atmosféricas - SPDA, pode trazer benefícios para os usuários 
evitar danos em pequena escala ou até em grandes proporções. O estudo do tema 
é importante para a comunidade, pois conhecerá a real situação do sistema contra 
descargas atmosféricas e quais as providências serão necessárias para adequar a 
instalação do SPDA. 
A partir destas considerações lançou-se a seguinte questão: Como proteger 
as pessoas e os equipamentos contra as descargas atmosféricas, qual a melhor 
maneira, como avaliar se é necessário ter ou não algum sistema de proteção contra 
descargas Atmosférica? 
O trabalho teve como objetivo apresentar as principais aplicações do sistema 
de proteção de descargas atmosféricas (SPDA), e as principais formas de redução 
de acidentes por meio de descargas atmosféricas, através do sistema eficiente de 
aterramento e SPDA. O trabalho pretendeu também abordar os conceitos de 
descarga atmosférica, aterramentos e SPDA; apontar formas de proteção a choques 
elétricos e sobretensão; e descrever sobre as resistências de aterramento e 
comparar com as recomendações da norma vigente. 
A metodologia utilizada na elaboração deste projeto abrange: a pesquisa 
bibliográfica e documental. Para atender ao objetivo de apresentar as principais 
aplicações do sistema de proteção de descargas atmosféricas (SPDA), e as 
principais formas de redução de acidentes por meio de descargas atmosféricas, 
através do sistema eficiente de aterramento e SPDA, foi realizada uma revisão 
bibliográfica, pois trata-se de um método que permite a inclusão de estudos de 
diferentes abordagens do assunto, com o objetivo de definir conceitos, rever teoria, 
analisar evidências e questões metodológicas de um tema específico (GIL, 2002). 
Foram realizadas buscas utilizando-se apenas os seguintes descritores: Para-
raios e SPDA. Tendo em vista que no processo de delimitação do objeto desse 
estudo houve um número insuficiente de artigos, optou-se então por outros trabalhos 
científicos tais como dissertações, teses e/ou legislações e normas brasileiras, bem 
15 
 
como livros relacionados sobre o tema. Essa redefinição teve como premissa 
aumentar o número de publicações que atendam ao objetivo do estudo. 
 
 
 
 
 
 
16 
 
1 CONCEITOS DE DESCARGA ATMOSFÉRICA, SOBRETENSÕES, 
ATERRAMENTOS E SPDA 
Este Capítulo apresenta inicialmente alguns conceitos básicos relativos às 
descargas atmosféricas, incluindo uma descrição simplificada do fenômeno físico. 
Em seguida são discutidos, separadamente, os principais mecanismos associados 
às sobretensões, aterramento e o método preconizado pela Norma Brasileira NBR 
5419 - Proteção de Estruturas contra Descargas Atmosféricas. A Norma fixa as 
condições exigíveis ao projeto, instalação e manutenção de sistemas de proteção 
contra descargas atmosféricas (SPDA). 
1.1 DESCARGAS ATMOSFÉRICAS 
O fenômeno natural do raio já foi tratado principalmente como um risco de 
incêndio ou uma ameaça para os seres vivos. Paralelamente ao progresso 
tecnológico, o raio tornou-se uma ameaça significativa especialmente para os 
dispositivos eletrônicos. A proteção contra raios é um dos importantes desafios da 
Engenharia. As medidas de proteção podem ser adequadamente, se o processo se 
basear no conhecimento sobre a natureza e os parâmetros atmosféricos e de 
descargas atmosféricas (ANISEROWICZ, 2013). 
Os fenômenos eletrostáticos acompanham diferentes processos que ocorrem 
na atmosfera. O elétrico campo de cerca de 130 V existe perto do solo, mesmo 
durante um dia ensolarado nas latitudes médias. A diferença de potencial típica 
entre a superfície da Terra e a parte inferior da ionosfera é de 200 a 500 kV 
(ANISEROWICZ, 2013). 
A natureza elétrica do relâmpago é conhecida Há cerca de 260 anos. Foi 
provado por Benjamin Franklin durante o seu famoso experimento de pipa no ano 
1752. Esta experiência deu base para a invenção de um para-raios. Na Polônia, 
Józef Osiński foi o pioneiro da proteção contra raios. Sob sua influência o primeiro 
raio foi instalado na torre do relógio do Castelo Real em Varsóvia no ano de 1784 
(ANISEROWICZ, 2013). 
As descargas atmosféricas ou raio são fenômenos naturais com danosas 
consequências, resultante do acúmulo de cargas elétricas em uma nuvem e a 
consequente condução para o solo terrestre ou sobre qualquer estrutura que ofereça 
17 
 
condições favoráveis à dissipação. O autor ainda destaca que ao longo dos anos 
várias teorias foram desenvolvidas para explicar o fenômeno das descargas 
atmosféricas. Os estudos indicam que a única forma de proteção para evitar ou 
minimizar os danos e perigos relacionados ao fenômeno é dissipar para a terra a 
corrente com segurança para as instalações e os seres humanos (MAMEDE, 2012). 
As descargas atmosféricas ocorrem com uma maior frequência nos terrenos, 
como por exemplo os graníticos e os xistosos, ao invés dos bons condutores, como 
os calcários e de aluvião (terreno formado por inundação). No terreno isolante há 
liberação de cargas elétricas para a superfície e essas cargas propiciam a queda do 
raio em terrenos maus condutores. Essa liberação de cargas chega a ionizar o ar 
ambiente, provocando o cheiro característico de ozônio. O fenômeno assemelha-se 
à fuga de corrente de um capacitor gigante, no qual as placas são as nuvens e o 
solo (GONÇALVES JR, 2015). 
A descarga atmosférica pode ser classificada como direta ou indireta. A 
descarga direta ocorre quando o ponto de incidência é o objeto de interesse. Apesar 
de ter um poder destrutivo maior devido aos efeitos eletrodinâmicos e térmicos,a 
descarga direta pode ser evitada com a instalação de SPDAs (Sistema de Proteção 
contra Descargas Atmosféricas) (VISACRO, 2005). 
As descargas atmosféricas são descargas elétricas de grande extensão e de 
grande intensidade, que ocorrem devido à grande concentração de cargas elétricas 
em regiões localizadas com ambientes chuvosos, na maior parte das vezes dentro 
de tempestades. Essa descarga começa dentro de um campo elétrico criado por 
estas cargas na qual excedem a capacidade isolante, conhecidas como rigidez 
dielétrica, do ar em um determinado local no ambiente, que pode ser dentro das 
nuvens ou próximo ao solo. Possui início um acelerado movimento de elétrons de 
uma região de cargas negativas para uma região de cargas positivas. Há vários tipos 
de descargas, classificadas em ofício do local no qual se originam e do local no qual 
terminam (VISACRO, 2005). 
As descargas atmosféricas são fenômenos da natureza absolutamente 
imprevisíveis, bem como, aleatórios com características elétricas (intensidade de 
corrente, tempo de duração, entre outras), com relação aos efeitos destruidores 
decorrentes de sua incidência sobre as edificações. Ressalta-se que a descarga 
18 
 
atmosférica é uma das grandes transferências de cargas das nuvens para a terra ou 
estrutura que se interponha entre a nuvem e o solo (ARAÚJO, NEVES, 2005). 
1.1.1 Sobretensões 
As sobretensões são geradas por efeitos externos ao sistema elétrico, como 
por exemplo, descargas atmosféricas ou pelo próprio sistema como sobretensões 
internas causadas por manobras, não se pode evitar que descargas atmosféricas 
ocorram em linhas de transmissão, mas pode-se reduzir o número de descargas que 
incidem diretamente nas fases das linhas, utilizando-se condutores aterrados nas 
estruturas das torres (ARAÚJO, NEVES, 2005). 
As sobretensões podem ser definidas como tensões transitórias, variáveis 
com o tempo, cujo valor máximo é superior aos de valor de crista das tensões 
máximas de operação do sistema. De uma forma geral, pode ser caracterizada por 
dois tipos de sobretensões: os de origem interna (são causadas por eventos dentro 
do sistema em si-como por exemplo, manobras de disjuntores ou curtos-circuitos) e 
os de origem externa do sistema (são originadas fora dos sistemas considerados, 
sendo principal fonte as descargas atmosféricas) (ARAÚJO, NEVES, 2005). 
1.1.2 Aterramentos 
Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT, 2015) o 
aterramento elétrico é um dos componentes mais importantes em Sistema de 
proteção contra descargas elétricas (SPDA). A etapa de projeto, tanto do sistema de 
captação de descargas atmosféricas quanto do sistema de aterramento é 
responsável, em grande parte, pelo correto funcionamento do SPDA, sendo que 
uma das tarefas envolvidas é a simulação computacional do desempenho do 
aterramento. 
Sistemas de aterramento são um dos principais recursos capazes de manter 
a integridade física de uma instalação no caso de uma anomalia no sistema elétrico 
a qual envolve a terra. Tais esquemas são também importantes para a segurança da 
população e de equipamentos. A principal função de um sistema de aterramento 
contra descargas atmosféricas é garantir a proteção de pessoas na ocorrência de tal 
fenômeno. 
19 
 
Quando se tratar da dispersão da corrente da descarga atmosférica 
(comportamento em alta frequência) para a terra, o método mais importante de 
minimizar qualquer sobretensão potencialmente perigosa é estudar e aprimorar a 
geometria e as dimensões do subsistema de aterramento. Deve-se obter a menor 
resistência de aterramento possível, compatível com o arranjo do eletrodo, a 
topologia e a resistividade do solo no local (ABNT3, 2015). 
O subsistema de aterramento tem a função de dissipar no solo as correntes 
das descargas atmosféricas recebidas através do subsistema de descida sem 
causar tensões de passo perigosas, mantendo baixa a queda de tensão na 
resistência de terra. Se o aterramento for mal dimensionado todo o trabalho do 
subsistema captor e do subsistema de descida será em vão, pois a corrente não 
fluirá para ao solo através dos eletrodos de aterramento e buscará caminhos mais 
fáceis para chegar até o solo, o que poderá causar danos às instalações a serem 
protegidas, além de riscos de vida aos ocupantes das instalações (ABNT3, 2015), 
 
1.1.3 Sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA) 
Um bom Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA), deve 
captar a descarga que atingiria um volume de proteção, conduzi-la em segurança 
pela edificação e dissipá-la na terra. A descarga conduzida e dissipada com 
segurança significa a proteção dos ocupantes e da edificação em que o SPDA está 
instalado (DUQUE, 2015). 
Como as descargas atmosféricas podem apresentar diferentes características 
ou peculiaridades, nenhum Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas 
garante 100% de eficácia na proteção, muito embora esse índice possa chegar 
próximo a 98% no nível de proteção I (KINDERMAN, 1995). 
É importante lembrar também que a proteção de computadores, 
controladores, telefonia e equipamentos eletrônicos em geral não é responsabilidade 
do Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas. Para isso, deve ser 
contratado um projeto de proteção adicional com supressores de surto para cada um 
dos equipamentos, pois a condução da descarga pela edificação produz uma forte 
interferência eletromagnética (ABNT3, 2015). 
20 
 
1.1.3.1 Nova norma regulamentadora NBR 5419/2015 
A norma NBR-5419 – Proteção de Estruturas Contra Descargas Atmosféricas 
da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é a responsável por 
regulamentar todos os aspectos que envolvem o dimensionamento, instalação e 
manutenção de um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas – SPDA. 
Uma grande mudança na versão de 2015 é que agora a proteção contra as 
descargas atmosféricas não se restringe a um Sistema de proteção contra 
Descargas cargas atmosféricas (SPDA), mas sim a um conjunto de SPDA com as 
MpS (Medidas de proteção contra Surtos), podendo ainda englobar outros sistemas 
de proteção, tais como os sistemas de combate a incêndio. Desta forma, agora a 
proteção contra os raios não é feita apenas para a estrutura, mas também para os 
sistemas eletroeletrônicos dentro da estrutura (SUETA, 2016). 
Todo projeto de Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas 
realizado no Brasil tem a obrigação de atender, no mínimo, o que é exigido pela 
NBR-5419. Existem, é claro, estruturas especiais e que requerem medidas de 
proteção adicionais que não estão descritas nessa norma (ABNT3, 2015). 
Segue abaixo, as principais mudanças ocorridas na NBR-5419, que foi 
retirado da própria norma com o intuito de esclarecer melhor o que ela realmente 
contempla, está dividida em 4 partes: 
 Parte 1 - Princípios gerais; 
 Parte 2 - Gerenciamento de risco; 
 Parte 3 - Danos físicos estruturais e perigos à vida; e 
 Parte 4 - Sistemas elétricos e eletrônicos internos na estrutura. 
 
Ressalta-se que a nova estrutura possui referência internacional IEC 62305 – 
Protection against lightning (Proteção contra raios), na qual contém exatamente as 
mesmas partes, conforme mostra a figura 2: 
 A primeira parte da norma trata de premissas gerais a serem 
consideradas para o projeto de SPDA e Aterramento. 
 A segunda parte é o grande destaque da nova norma, estabelecendo os 
requisitos para análise de risco do projeto de SPDA e Aterramento, não 
apenas para definição do nível de proteção da instalação, mas trazendo 
21 
 
diretrizes sobre medidas de proteção que devem ser tomadas para uma 
proteção mais efetiva de pessoas e instalações, dentro da tolerabilidade. 
 A terceira parte conserva boa parte do escopo geral da norma antiga, 
aplicável a projetos, instalação, inspeção e manutenção do SPDA e 
Aterramento, além de medidas mitigadoras para controlar tensão de toquee passo proveniente de descargas atmosféricas. Houveram mudanças 
neste aspecto quanto a materiais de condutores de captação e descida, 
procedimentos nos testes de continuidade e arquitetura de interligação 
dos condutores de descida. 
 A quarta parte da norma trata basicamente de aspectos gerais ligados à 
compatibilidade eletromagnética e medidas de proteção contra surtos 
atmosféricos para equipamentos elétricos e eletrônicos, nas fases de 
projeto, instalação, inspeção, manutenção e ensaio. Entretanto, cabe 
ressaltar que a parte de interferências eletromagnéticas e seu controle e 
proteção não é o objetivo da norma, cabendo consultar outras fontes, 
como a ABNT NBR 5410 e IEC 61000. 
 
1.1.3.2 Posicionamento do Sistema SPDA 
Com a nova edição da norma NBR5419, datada de 2015 a eficiência dos 
Sistemas de Proteção foi substancialmente aumentada, não deixando nada a 
desejar em relação a normas de outros países, inclusive pelo fato desta ter tido a 
norma IEC 62305 como referência. Existem três métodos de dimensionamento: 
1) Método Franklin, porém com limitações em função da altura e do Nível de 
proteção (ver tabela 1). 
2) Método Gaiola de Faraday ou Malha. 
3) Método da Esfera Rolante, Eletrogeométrico ou Esfera Fictícia. 
1.1.3.3 Método do ângulo de proteção (Franklin) 
Devido as suas limitações o princípio do método de Franklin, cada vez mais é 
menos utilizado em edifícios sendo ideal para edificações de pequeno porte. O 
princípio do método de proteção é apropriado para edificações de formato simples, 
22 
 
porém, está sujeito aos limites de altura dos captores indicados na Tabela 1. Os 
valores para o ângulo de proteção, raio de alcance rolante e dimensão da malha 
para cada classe de SPDA são dadas conforme mostra a Tabela 1 e Figura 1 
(ABNT3, 2015). 
Tabela 1 - Valores dos raios da esfera rolante, tamanho da malha e ângulo de 
proteção correspondentes a classe do SPDA 
 MÉTODOS DE PROTEÇÃO 
CLASSE DO 
SPDA 
Raio da esfera 
rolante – R 
m 
Máximo afastamento dos 
condutores da malha 
 
Ângulo de 
proteção 
 m m 
I 20 5X5 Ver figura 1 
II 30 10X10 
III 45 15X15 
IV 60 20X20 
Fonte: NBR5419/2015 
 
O volume de proteção provido por um ângulo de proteção é definido pela 
forma conforme mostra a figura 1: 
 
Figura 1 - Ângulo de proteção correspondente à classe de SPDA 
 
 Fonte: NBR5419/20151 
1.1.3.4 Método Gaiola de Faraday ou Malha 
No método Faraday é realizado a metodologia da malha, onde uma malha de 
condutores é considerada como um bom método de captação no intuito de proteger 
 
1 NOTA 1 Para valores de H (m) acima dos valores finais de cada curva (classes I a IV) são 
aplicáveis apenas os métodos da esfera rolante e das malhas. 
NOTA 2 H é a altura do captor acima do plano de referência da área a ser protegida. 
NOTA 3 O ângulo não será alterado para valores de H abaixo de 2 m 
 
23 
 
superfícies planas. Geralmente são aplicados em telhados horizontais e inclinados. 
Para tanto devem ser cumpridos os seguintes requisitos, conforme mostra a figura 2 
(ABNT3, 2015). 
Figura 2 – Desenho da Gaiola Fraday 
 
 Fonte: ABNT (2015). 
 
As instalações da malha devem atender os seguintes requisitos: 
 a) condutores captores devem ser instalados: 
 Na periferia da cobertura da estrutura; 
 Nas saliências da cobertura da estrutura; 
 As cumeeiras dos telhados, se o declive deste exceder 1/10 (um de desnível 
por dez de comprimento); 
A técnica do método rolante ou o método Eletrogeométrico em relação aos 
métodos citados acima e consiste em fazer rolar em uma esfera, por toda a 
edificação. Isto terá um alcance de um raio em função do nível de proteção. Os 
locais no qual a alcance tocar a edificação são os locais mais expostos a descargas. 
Em resumo, pode-se dizer que esse método consiste em fazer uma esfera fictícia de 
Raio determinado pelo nível de proteção, rolar por toda a edificação. Os locais onde 
ela tocar a edificação, o raio também pode tocar, devendo estes ser protegidos por 
elementos metálicos interligados a malha de aterramento. A normatização (ABNT3, 
2015). O conceito de raio de atração (Ra) é um pouco mais abstrato porque trata da 
distância estimada em que a conexão da descarga descendente e ascendente 
ocorreria com grande probabilidade (ABNT3, 2015). 
Dessa forma, os captores são posicionados de uma maneira em que qualquer 
líder descendente que surja nas imediações do volume de proteção estaria distando 
Ra metros de um captor e uma distância maior do que Ra metros de qualquer parte 
da edificação. No método rolante, supõe-se que líder descendente caminha na 
24 
 
direção a terra em degraus dentro de uma esfera cujo raio depende da carga da 
nuvem ou da corrente do raio, no qual será desviado de um caminho. Dessa forma, 
o líder descendente só se conectaria a descarga ascendente através de um dos 
captores do SPDA (VISACRO FILHO, SILVÉRIO). 
Existe uma maneira mais ilustrativa de avaliar a proteção de uma edificação 
segundo o conceito de raio de atração (Ra). Utilizando o método das esferas 
rolantes, o adequado posicionamento do subsistema de captação na aplicação deste 
método ocorre se nenhum ponto da estrutura a ser protegida entrar em contato com 
uma esfera fictícia rolando ao redor e no topo da estrutura em todas as direções 
possíveis. O raio, r, dessa esfera depende da classe do SPDA (VISACRO FILHO, 
SILVÉRIO). 
O método da esfera rolante é um método de cálculo adotado no intuito de 
verificar se os sistemas de Franklin e Gaiola de Faraday instalados estão nas 
fachadas das edificações. O método ainda consiste em fazer rodar uma esfera que 
simula a ação de um raio em todos os sentidos e direções sobre o topo ou fachada 
da edificação (ABNT3, 2015). 
Nesse caso, impacto pode ocorrer diretamente sobre as laterais de todas as 
estruturas com altura maior que o raio, r, da esfera rolante. Cada ponto lateral 
tocado pela esfera rolante é um ponto possível de ocorrência de impacto direto. 
Contudo, a probabilidade a ocorrência de descargas atmosféricas nas laterais é 
escassa para estruturas com altura inferior a 60 metros (ABNT3, 2015). 
25 
 
2 FORMAS DE PROTEÇÃO A CHOQUES ELÉTRICOS E SOBRETENSÃO 
 
 
O uso da eletricidade exige que os trabalhadores sejam profissionais 
capacitados, autorizados pela empresa a utilizar técnicas e materiais isolantes para 
a proteção do usuário, em virtude do risco que a eletricidade representa 
(LOURENÇO; LOBÃO, 2008). O risco de morte é eminente por meio de choques 
elétricos, explosões e danos materiais. Para ter uma meta de redução de incidentes, 
dados do Instituto Brasileiro IBGE), acidentes graves muito com das vezes com 
morte, na produção, manutenção e projeto de energia, com acidentes com 
queimaduras graves e prejuízos econômicos e sociais nas empresas e a nação 
(MELLO; NASCIMENTO; SUNG, 2014). 
A Norma Regulamentadora de número 10 (NBR10) tem como o objetivo 
estabelecer os requisitos e condições mínimas para a realização de serviços 
relacionados com a eletricidade, visando a implementação de medidas de controle e 
sistemas preventivos, de forma a garantir a segurança e a saúde dos trabalhadores 
que atuam em tal área, esclarecendo, em seu primeiro capítulo, a intenção de 
prevenir os acidentes de trabalho (ABNT, 2005). 
A norma regulamentadora é aplicável em todas as instalações e serviços de 
eletricidade, onde apresenta diversas definições técnicas, entre elas, estão o 
sistema elétrico de potência (SEP), denominado como uma instalação ou serviço no 
qual envolve a transmissão, distribuição e até a medição elétrica (MANUAL 
SEGURANÇA COM ELETRICIDADE, 2017). 
O autor Téllo (2007) cita que o circuito elétrico se caracteriza pela diferença 
de potencial ou tensão, causada por uma intensidade na corrente elétrica e pela 
resistência (ou impedância) de seus elementos. Dessa maneira, no momentoem 
que uma tensão elétrica é aplicada de modo direto sobre o corpo humano, forma-se 
um circuito elétrico, ocorrendo a circulação de uma corrente de acordo com o valor 
da sua resistência elétrica. 
No entanto, esta mesma energia elétrica, de tantas vantagens, apresenta 
graves complicações, tendo como exemplo, o choque elétrico. Entre todos os riscos 
físicos, a eletricidade é sem dúvida a mais perigosa, uma vez que é um adverso 
abstrato, sentida pelo corpo humano no momento em que esse encontra-se sob a 
26 
 
sua atuação. Contudo, é necessário a compreensão conceitual da proteção 
contrachoque elétricos pertinente a NBR10 (ABNT, 2005). 
O choque elétrico é o principal causador de acidentes no setor e geralmente 
originado por contato do trabalhador com partes energizadas. Constitui-se por meio 
de um estimulo rápido e acidental sobre o sistema nervoso central devido a 
passagem de corrente elétrico, acima de valores, pelo corpo humano (SERRA et al., 
2009). 
Segundo uma pesquisa realizada pela Associação Brasileira de 
Conscientização para os Perigos da Eletricidade, em 2014 aconteceram 822 casos 
de choque elétrico no Brasil, que resultaram em 627 mortes. Houve ainda 311 casos 
de curto-circuito, sendo que 295 deles evoluíram para incêndio (ABREME, 2015). 
Quando uma corrente elétrica passa através do corpo humano, os efeitos 
fisiológicos podem ser letais. Quando a medida de proteção é a desconexão 
automática do fornecimento, a proteção contrachoque elétrico é fornecida por 
proteção básica e proteção contra falhas LOURENÇO; SILVA; SILVA FILHO, 2007). 
Dependendo do tipo de instalação elétrica, alguns dos seus dispositivos de 
proteção, como disjuntores e relés de sobre carga para motores, podem perder sua 
característica de proteção do equipamento durante a ocorrência de uma sobrecarga. 
Isso pode resultar na queima desses equipamentos. Nesse contexto, a regulagem 
inadequada dos seguintes dispositivos pode resultar no mau funcionamento da 
instalação elétrica predial (PETRUZELLA, 2013). 
Quando há uma descarga atmosférica, ela pode causar choques elétricos, 
paradas nos sistemas elétricos ou danos as instalações e aos equipamentos 
eletroeletrônicos. Para os efeitos da NBR10, a proteção contrachoques elétricos 
compreende em caráter geral, dois tipos de proteção: 
 A proteção básica: Compreende isolação básica, uso da barreira e 
limitação da tenção; 
 A proteção supletiva: Compreende a equipotencialização, o 
seccionamento automático da alimentação; a isolação suplementar; e a 
separação elétrica (ABNT, 2005). 
Conforme exposto acima, a proteção contrachoques elétricos compreende em 
dois tipos de proteção: proteção básica (que corresponde ao conceito de proteção 
contra contatos diretos), e proteção supletiva (que corresponde ao conceito de 
27 
 
proteção em oposição a contatos indiretos) (Figura 4) (FERREIRA; FERREIRA, 
2003). A regra geral do tipo de proteção contrachoques elétricos é que os critérios 
de proteção sejam assegurados, ao menos, pelo provimento conjunto de proteção 
básica e de proteção supletiva, mediante conciliação de meios independentes ou 
mediante aplicação de um indicador capaz de atender ambas as proteções, ao 
mesmo tempo (FERREIRA; FERREIRA, 2003). 
Figura 3- Modelo esquemático de Equipotencialização 
 
 Fonte: ABNT (2005). 
 
A regra da proteção contrachoques elétricos é que o princípio exposto acima 
seja assegurado, ao menos, pelo conjunto de proteção básica e de proteção 
supletiva, mediante conciliação de bens independentes ou mediante aplicação de 
um indicador capaz de favorecer ambas as proteções, ao mesmo tempo (BRASIL. 
2004). 
Toda linha externa de sinal, seja de telefonia, de comunicação de dados, de 
vídeo ou qualquer outro sinal eletrônico, deve ser provida de proteção contra surtos 
(sobretensões transitórias) nos pontos de entrada e/ou saída da edificação. Tais 
pontos de entrada e/ou saída da edificação correspondem ao conceito de PTR 24 
(ponto de terminação de rede) especificado nas NBR 13300 (ABNT, 1995) e NBR 
14306 (ABNT, 1999). 
Qualquer tensão entre um condutor de fase e a terra ou entre os condutores 
de fase com um valor de pico que exceda o pico correspondente da maior tensão 
28 
 
para o equipamento. A figura 4, uma sobretensão é um pulso ou onda de tensão que 
se sobrepõe à tensão nominal da rede. 
Figura 4 - Sobretensão 
 
 Fonte: Martins; Couto e Afonso (2003). 
 
Uma sobretensão perturba o equipamento e produz radiação eletromagnética. 
Além disso, a duração da sobretensão causa um pico de energia nos circuitos 
elétricos que podem destruir o equipamento. Este tipo de sobretensão é 
caracterizada na figura 5: 
Figura 6 – Principais características de uma sobretensão2 
 
 Fonte: Martins; Couto e Afonso (2003). 
 
 
2 Onde: 
 o tempo de subida tf (em μs); 
 o gradiente S (em kV / μs). 
 
 
29 
 
Segundo Silva e Brandão existem quatro tipos de sobretensão são capazes 
de afetar instalações elétricas e cargas: 
 Sobretensões de comutação: sobretensões de alta frequência ou distúrbios 
de ruptura (figura 1) ocasionadas por uma mudança no estado estacionário 
em uma rede elétrica (no decorrer a operação do quadro elétrico); 
 Sobretensões de frequência de potência: sobretensões da mesma frequência 
que a rede (50, 60 ou 400 Hz) causada pela mudança efetivo de estado na 
rede (acompanhando uma falha: falha de isolamento, avaria do condutor 
neutro). 
 Sobretensões formadas por descarga eletrostática: sobretensões curtas 
(algumas nanosegundos) de alta frequência formadas pela descarga de 
cargas elétricas acumuladas (tendo como exemplo, um indivíduo que anda 
em um tapete com solas isolantes é carregado eletricamente com uma tensão 
de diversos kilovolts). 
 Sobretensões de origem atmosférica. 
 
As instalações elétricas devem ser inspecionadas e ensaiadas antes de sua 
entrada em funcionamento, bem como após cada reforma, com vista a assegurar 
que elas foram executadas de acordo com esta Norma (ZANETTA JR, 2013). 
A participação das descargas atmosféricas, nas saídas de linhas de 
equipamentos é significativa, sendo, portanto, justificados todos os cuidados com o 
desempenho de linhas e subestações diante dos surtos atmosféricos. Essas 
interrupções de energia elétrica acarretam prejuízos para a concessionaria e 
consumidores, além dos níveis de redução nos níveis de confiabilidade da rede 
(ZANETTA JR, 2013). 
Essas sobretensões podem ser classificadas como de origem externa, pois 
resultam de uma interação elétrica da nuvem com o sistema de potência, sendo 
também denominada de sobretensões com frentes de onda rápida (ZANETTA JR, 
2013). 
A "medida de proteção" geralmente é utilizada para apontar as providências 
que atendem à regra geral de proteção para os usuários das instalações elétricas. 
Entre tais medidas de proteção (ZANETTA JR, 2013). 
30 
 
 Medida de proteção contrachoques elétricos: Onde são capazes de 
prover o correspondente a proteção básica mais proteção supletiva, 
pelo menos. Diferentes medidas de proteção contrachoques elétricos 
podem ser aplicadas e coexistir numa mesma instalação; 
 Equipotencialização e seccionamento automático da alimentação: A 
precondição de proteção básica deve ser assegurada por isolação das 
partes vivas e/ou pelo uso de barreiras ou invólucros. Já a proteção 
supletiva deve ser assegurada, conjuntamente, por 
equipotencialização, e pelo seccionamento automático da alimentação. 
 
Para garantir a eficiência do método proteção é necessário dimensionar 
corretamente os indivíduos devem ser protegidos contra as consequências 
prejudiciais de ocorrências que possam advir em sobretensões, como faltas entre 
partes vivas de circuitos sob diferentes tensões, fenômenos atmosféricos e 
manobras.31 
 
3 RESISTÊNCIAS DE ATERRAMENTO 
 
Para fins de medição, a Terra serve como uma referência de potencial 
(razoavelmente) constante contra a qual outros potenciais podem ser medidos. Um 
sistema de aterramento elétrico deve ter uma capacidade de transporte de corrente 
apropriada para servir como um nível de referência de tensão zero adequado. Na 
teoria do circuito eletrônico, um "terreno" geralmente é idealizado como uma fonte 
infinita ou um coletor para carga, o que pode absorver uma quantidade ilimitada de 
corrente sem alterar seu potencial. Quando uma conexão terrestre real tem uma 
resistência significativa, a aproximação do potencial zero não é mais válida. Tensões 
dispersas ou potencial de terra ocorrerão efeitos, que podem gerar ruído em sinais 
ou, se suficientemente grandes, produzirão um risco de choque elétrico (PENIDO; 
ARAÚJO; 2015). 
Aterramento é uma ligação intencional de parte eletricamente condutiva 
(sistema físico elétrico, eletrônico ou corpos metálicos) ao solo, através de um 
condutor elétrico. O sistema de aterramento tem o objetivo de proteger os sistemas 
elétricos de choques, descargas atmosféricas, descargas eletrostáticas, ruídos 
provocados por fontes atividades eletromagnéticas (EMI), sobretensões, entre outras 
(ABNT 2005). O projeto de um sistema de aterramento é crítico e necessita ser feito 
um estudo de solo e ser executado por um engenheiro especializado no assunto. A 
norma NBR5410 possui diversas referências ao sistema de aterramento. 
Nos sistemas de fornecimento de eletricidade, um sistema de aterramento 
(solo) define o potencial elétrico dos condutores em relação à da superfície 
condutora da Terra. A escolha do sistema de aterramento tem implicações para a 
segurança e compatibilidade eletromagnética da fonte de alimentação. Os 
regulamentos para sistemas de terra variam entre os diferentes países 
(LOURENÇO; SILVA; SILVA FILHO, 2007). 
Uma ligação à terra funcional serve mais do que proteger contrachoque 
elétrico, uma vez que uma conexão pode atuar durante a operação normal de um 
dispositivo. Tais dispositivos incluem supressão de surtos, filtros de compatibilidade 
eletromagnética, alguns tipos de antenas e vários instrumentos de medição. 
32 
 
Geralmente, o sistema de proteção terrestre também é usado como terra funcional, 
embora isso precise de cuidados (LOURENÇO; SILVA; SILVA FILHO, 2007). 
Os sistemas de energia de distribuição podem estar solidamente aterrados, 
com um condutor de circuito diretamente conectado a um sistema de eletrodo de 
aterramento. Alternativamente, uma certa quantidade de impedância elétrica pode 
ser conectada entre o sistema de distribuição e o solo, para limitar a corrente que 
pode fluir para a Terra. A impedância pode ser um resistor, ou um indutor (bobina). 
Em um sistema aterrado de alta impedância, a corrente de falha é limitada a alguns 
amperes (os valores exatos dependem da classe de tensão do sistema); um sistema 
aterrado de baixa impedância permitirá que várias centenas de amperes fluam em 
uma falha. Um grande sistema de distribuição solidamente aterrado pode ter 
milhares de amperes de corrente de falha à terra (PENIDO; ARAÚJO; 2015). 
Em um sistema de CA polifásico, um sistema de aterramento neutro artificial 
pode ser usado. Embora nenhum condutor de fase esteja diretamente conectado à 
terra, um transformador especialmente construído (um transformador "zig zag") 
bloqueia a corrente de frequência de energia do fluxo para terra, mas permite que 
qualquer vazamento ou corrente transitória flua para terra (PENIDO; ARAÚJO; 
2015). 
A resistência de aterramento mede a capacidade de descarregar a energia 
para a terra. Quanto menor essa resistência, melhor para a instalação pois mais 
rápida será as instalações das proteções. Embora alguns fornecedores cheguem a 
exigir 1ohm (é a Unidade de Resistência), a norma de instalações elétricas 
(NBR5410) não define diretamente nenhum valor, enquanto a norma americana de 
instalações elétrica exige um valor máximo de 25 ohms. A norma brasileira de 
proteção contra descargas atmosféricas (NBR5419) recomenda um valor máximo de 
10 ohms. Sempre que possível, esse valor deve ser adorado para todas as 
instalações (PENIDO; ARAÚJO; 2015). 
Os sistemas de aterramento de baixa resistência usam um resistor de 
aterramento neutro (NGR) para limitar a corrente de falha para 25 A ou maior. Os 
sistemas de aterramento de baixa resistência terão uma classificação de tempo (de 
10 segundos) que indica por quanto tempo o resistor pode carregar a corrente de 
falha antes do superaquecimento. Um relé de proteção de falha à terra deve disparar 
33 
 
o disjuntor para proteger o circuito antes do sobreaquecimento do resistor (PENIDO; 
ARAÚJO; 2015). 
Os sistemas de aterramento de alta resistência (AAR) usam um AAR para 
limitar a corrente de falha para 25 A ou menos. Eles têm uma classificação contínua 
e são projetados para operar com uma falha única. Isso significa que o sistema não 
se desligará imediatamente na primeira falta à terra. Se ocorrer uma segunda avaria 
à terra, um relé de proteção contra falha à terra deve disparar o disjuntor para 
proteger o circuito. Em um sistema HRG, um resistor de detecção é usado para 
monitorar continuamente a continuidade do sistema. Se um circuito aberto for 
detectado (por exemplo, devido a uma soldagem quebrada no NGR), o dispositivo 
de monitoramento detectará a tensão através do resistor de detecção e desligará o 
disjuntor. Sem um resistor de detecção, o sistema poderia continuar a operar sem 
proteção do solo (uma vez que uma condição de circuito aberto mascararia a falha 
na terra) e sobretensões transitórias poderiam ocorrer (PENIDO; ARAÚJO; 2015). 
Dentro de um sistema de cabeamento estruturado, existem dois elementos 
básicos que compõem o aterramento: a barra de vinculação e o condutor de 
vinculação. A barra de vinculação compõe o aterramento, a barra de vinculação e o 
condutor de vinculação. As barras de vinculação compõem o aterramento, a barra de 
vinculação e o condutor de vinculação. A barra de vinculação e o condutor de 
vinculação. A barra de vinculação (BCV) é uma barra de cobre estranhado em sua 
superfície, com 6mm de espessura e 50 mm de largura, sendo a largura proporcional 
a quantidade de vinculações necessárias. Todos os condutores de vinculação das 
estações de trabalho devem ser conectados à barra de vinculação do armário de 
telecomunicações (AT) (FEY; GAUER, 2013). 
Quando interligam os prédios com os sistemas de aterramento distintos, é 
recomendada a utilização de fibra óptica. Caso a interligação seja feita com cabos 
metálicos, deve ser projetado um sistema de proteção adequado, com dispositivos 
de proteção contra sobretensão e sobrecorrente, a fim de assegurar a integridade 
total dos equipamentos e indivíduos contra os riscos elétricos (FEY; GAUER, 2013). 
Em uma instalação elétrica, um sistema de aterramento se conecta partes 
específicas dessa instalação com a superfície condutora da Terra para fins de 
segurança e funcionais. O ponto de referência é a superfície condutora da Terra. A 
escolha do sistema de aterramento pode afetar a segurança e a compatibilidade 
34 
 
eletromagnética da instalação. Os regulamentos para sistemas de terra variam entre 
os países, embora muitos sigam as recomendações da Comissão Eletrotécnica 
Internacional. Os regulamentos podem identificar casos especiais para a ligação à 
terra em minas, nas áreas de cuidados ao paciente ou em áreas perigosas de 
plantas industriais (PINHEIRO, 2017). 
Além dos sistemas de energia elétrica, outros sistemas podem exigir 
aterramento por segurança ou função. Estruturas altas podem ter para-raios como 
parte de um sistema para protegê-los contra raios. As linhas de telégrafo podem 
usar a Terra como um condutor de um circuito, economizando o custo de instalação 
de um fio de retorno ao longo de um circuito longo. Asantenas de rádio podem exigir 
aterramento particular para a operação, bem como para controlar a eletricidade 
estática e fornecer proteção contra raios (FEY; GAUER, 2013). 
Uma conexão terra-terra das partes condutoras expostas do equipamento 
elétrico ajuda a proteger contrachoque elétrico, mantendo a superfície condutora 
exposta dos dispositivos conectados perto do potencial de terra, quando ocorrer uma 
falha no isolamento elétrico. Quando ocorre uma falha, a corrente flui do sistema de 
energia para terra. A corrente pode ser alta o suficiente para operar o fusível ou 
disjuntor de proteção contra sobrecarga, que irá então interromper o circuito. Para 
garantir que a tensão nas superfícies expostas não seja muito alta, a impedância 
(resistência) da conexão à terra deve ser mantida baixa em relação à impedância 
normal do circuito (FEY; GAUER, 2013). 
Uma alternativa à terra de proteção das superfícies expostas é um projeto 
com "isolamento duplo" ou outras precauções, de modo que uma única falha ou 
combinação de falhas altamente provável não pode resultar em contato entre os 
circuitos ao vivo e a superfície. Por exemplo, uma ferramenta elétrica manual pode 
ter um sistema adicional de isolamento elétrico entre os componentes internos e o 
caso da ferramenta, de modo que, mesmo que o isolamento do motor ou interruptor 
falhe, a caixa da ferramenta não está energizada (PINHEIRO, 2017). 
Nas redes de baixa tensão, que distribuem a energia elétrica para a mais 
ampla classe de usuários finais, a principal preocupação com o projeto de sistemas 
de aterramento é a segurança dos consumidores que utilizam os aparelhos elétricos 
e sua proteção contrachoques elétricos. O sistema de aterramento, em combinação 
com dispositivos de proteção, como fusíveis e dispositivos de corrente residual, deve 
35 
 
garantir que uma pessoa não deve entrar em contato com um objeto metálico cujo 
potencial em relação ao potencial da pessoa exceda um limite "seguro", tipicamente 
definido em aproximadamente 50 V (PINHEIRO, 2017). 
Nas redes de eletricidade com uma tensão do sistema de 240 V a 1,1 kV, que 
são utilizados principalmente em equipamentos/máquinas industriais/de mineração, 
em vez de redes acessíveis ao público, o projeto do sistema de aterramento é 
igualmente importante desde o ponto de vista de segurança quanto para os usuários 
domésticos (PINHEIRO, 2017). 
A resistência de aterramento é a relação entre o Elevação de Potencial de 
Terra (EPT) e a corrente injetada do solo através do eletrodo de aterramento que 
gerou o EPT (PINHEIRO, 2017). 
Na maioria dos países desenvolvidos, foram introduzidos soquetes de 220 V, 
230 V ou 240 V com contatos com aterramento, logo antes ou logo após a Segunda 
Guerra Mundial, embora com considerável variação nacional de popularidade. Nos 
Estados Unidos e no Canadá, as tomadas de potência de 120 V instaladas antes de 
meados da década de 1960 geralmente não incluíam um pino de terra (solo). No 
mundo em desenvolvimento, a prática de fiação local pode não fornecer uma 
conexão com um pino de aterramento de uma tomada (PINHEIRO, 2017). 
Portanto, a capacidade de medir adequadamente a resistência ao solo é 
essencial para prevenir tempos de inatividade caros devido a interrupções do serviço 
causadas por motivos ruins (PINHEIRO, 2017). 
 
 
36 
 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Atualmente a sociedade está extremamente dependente dos equipamentos 
eletrônicos sensíveis, e estes por sua vez, mais susceptíveis aos efeitos das 
descargas atmosféricas; interferências geradas por manobras na rede elétrica, 
acionamento de motores e campos eletromagnéticos, daí a necessidade de se 
projetar, instalar e manter esses equipamentos de acordo com as normas técnicas 
vigentes. 
O primeiro capítulo apresentou conceitos relacionados às descargas 
atmosféricas, incluindo uma descrição simplificada do fenômeno físico, quando a 
descarga atmosférica atinge diretamente uma edificação, além dos problemas que 
podem causar nos equipamentos eletrônicos, existe também o risco de morte de 
seres vivos e o comprometimento da estrutura da edificação. Foram discutidos, os 
mecanismos associados às sobretensões, aterramento no qual tem fundamental 
importância para o para-raios e o método preconizado pela Norma Brasileira NBR 
5419 - Proteção de Estruturas contra Descargas Atmosféricas sistemas de proteção 
contra descargas atmosféricas (SPDA). 
Portanto o trabalho foi produzido de maneira didática e concisa. De uma 
forma descomplicada, onde qualquer engenheiro eletricista ao ler este trabalho terá 
os conhecimentos necessários para projetar um Sistema de Proteção contra 
Descargas Atmosféricas em uma edificação contemplada na norma NBR-5.419 e 
NBR-5410. 
Visando uma melhor compreensão dos assuntos abordados, serão estudados 
conceitos do fenômeno de descargas atmosféricas e os critérios utilizados na NBR 
NBR-5.419 e NBR-5410 para elaboração de um SPDA. Porém, foi verificado também 
que não são todos os tipos de estruturas que necessitam de um SPDA. Essa 
eventual necessidade deve ser analisada de acordo com as características de cada 
estrutura. Sendo evidente, que a análise completa da NBR-5.419 e NBR-5410 
também se faz importante e necessária já que há alguns detalhes não foram 
abordados nesse trabalho. 
Conclui-se que, nada em termos práticos pode ser realizado para 
impossibilitar que uma descarga atmosférica ocorra em uma determinada região. 
Dessa forma, os sistemas apresentados buscam apenas reduzir os efeitos 
37 
 
destruidores, a começar por instalações adequadas de absorção e condução segura 
da descarga para a mundo. Ressalta-se a grande melhoria de cunho teórico 
adquirido por meio das pesquisas do projeto de SPDA. 
Portanto para garantir que uma instalação elétrica e segura dentro dos 
parâmetros estabelecidos NBR 5410 é necessário conhecer conceitos relacionados 
ao Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA) é estar ciente das 
estratégias de proteção pessoal, para que acidentes sejam evitados e qualquer 
situação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
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