Iec 62305-2 - Portugues Traduzida Do Espanhol

NORMA INTERNACIONAL

CEI IEC 62305-2 Primera edición 2006-01

Versión en español

Protecão contra raios Parte 2: Avaliação de Risco

Proteção contra raios Parte 2: Gestão de riscos

Protection contre la foudre Partie 2: Evaluation du risque

ÍNDICE

62305-2 © IEC 2006

Página

PRÓLOGO ........................................................................................................................ ................ 8 INTRODUCCIÓN............................................................................................................................. 10

1

OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN .........................................................................

12

2

NORMAS PARA CONSULTA..........................................................................................

12

3

TÉRMINOS, DEFINICIONES, SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS ..............................

4

EXPLICACIÓN DE LOS TÉRMINOS ............................................................................ 19 Danos y Perdas ................................................................................................................. 19 Risco y componentes del Risco ........................................................................................ 22 Composición de los componentes del Risco en relación con la estructura .................... 23 Composición de los componentes del Risco en relación con un serviço........................ 25 Factores que influyen en los componentes del Risco ....................................................... 26

4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

12

5 EVALUACIÓN DE RISCOS .......................................................................................... 28 5.1 Procedimiento básico .................................................................................................... ...... 28 5.2 Estructura a considerar para la evaluación del Risco..................................................... 28 5.3

Serviço a considerar para la evaluación del Risco .........................................................

29

5.4 Risco tolerable RT .............................................................................................................. 29 5.5 Procedimiento para evaluar la necesidad de protección.................................................. 29 5.6 Procedimiento para evaluar la rentabilidad económica de la protección ...................... 5.7 5.8

Medidas de protección ....................................................................................................... . 32 Selección de las medidas de protección ............................................................................. 33

6

EVALUACIÓN DE LAS COMPONENTES DEL RISCO PARA UNA ESTRUCTURA..............................................................................................

31

34

6.1 Ecuación básica ......................................................................................................... .......... 34 6.2 Evaluación de las componentes del Risco por descargas en una estructura (S1) ......... 35 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8

Evaluación de las componentes del Risco por descargas cerca de una estructura (S2) 35 Evaluación de las componentes del Risco por descargas en una línea conectada a la estructura (S3) ............................................................................................ 35 Evaluación de las componentes del Risco por descargas cerca una línea conectada a la estructura (S4) ............................................................................................ 36 Resumen de los componentes del Risco en una estructura ............................................. 38

Partición de la estructura en zonas Z ............................................................................... 38 Evaluación de los componentes del Risco en una estructura con zonas Z ................... 39 S

S

7 EVALUACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL RISCO PARA UN SERVIÇO ... 40 7.1 Ecuación básica ................................................................................................................... 40 7.2 Evaluación de los componentes del Risco por descargas en un serviço (S3) ................ 40 7.3 7.4 7.5 7.6

Evaluación de los componentes del Risco por descargas cerca del serviço (S4) .......... 40 Evaluación de los componentes del Risco por descargas en la estructura a la que está conectado el serviço (S1) .............................................................................. 41 Resumen de los componentes del Risco en un serviço.................................................... 41 Partición del serviço en secciones SS................................................................................. 42

62305-2 © IEC 2006

-4-

ANEXO A (Informativo) EVALUACIÓN DEL NÚMERO ANUAL N DE SUCESOS PELIGROSOS...................................................................

43

ANEXO B (Informativo) EVALUACIÓN DE LA PROBABILIDAD DE DANOS P EN

X

52

ANEXO C (Informativo) EVALUACIÓN DE LAS PERDAS L UNA ESTRUCTURA ....................................................................EN 58 X

ANEXO D (Informativo) EVALUACIÓN DE LA PROBABILIDAD P'

X

DE DANOS EN UN SERVIÇO .........................................................

64

ANEXO E (Informativo) EVALUACIÓN DEL VALOR DE LAS PERDAS L'

X

EN UN SERVIÇO...............................................................................

68

ANEXO F (Informativo) SOBRETENSIONES DE MANIOBRA ............................................. ANEXO G (Informativo) EVALUACIÓN DEL COSTE DE LAS PERDAS ........................ ANEXO H (Informativo) ESTUDIOS DE CASOS DE ESTRUCTURAS..................................

70 71 72

ANEXO I (Informativo) ESTUDIO DE CASOS DE LOS SERVIÇOS  LÍNEAS DE TELECOMUNICACIÓN..............................................

101

ANEXO J (Informativo) PROGRAMA INFORMÁTICO PARA EVALUAR EL RISCO EN LAS ESTRUCTURAS ............................................

107

BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................... 112

Figura 1

Procedimiento para decidir la necesidad de protección ..........................................

Figura 2

Procedimiento para evaluar la rentabilidad económica

30

de las medidas de protección......................................................................................

32

Figura 3

Procedimiento para seleccionar las medidas de protección en las estructuras .....

33

Figura 4

Procedimiento para seleccionar las medidas de protección en los serviços ..........

34

Figura 5

Estructuras en los extremos de las líneas: en el extremo “b” se encuentra

la estructura a proteger (estructura b) y en el “a” una estructura adyacente (estructura a).............................................................................................

37

Figura A.1 Superficie de captación A de una estructura aislada.............................................. d

44

Figura A.2 Estructura de forma compleja...................................................................................

45

Figura A.3 Diferentes métodos para determinar la superficie de captación de la estructura de la figura A.2 ................................................................................

46

Figura A.4 Estructura a considerar para la evaluación de la superficie de captación A ....... 47 d

Figura A.5 Superficies de captación (A , A , A , A ).................................................................... 51 d

Figura I.1

m

i

l

Línea de telecomunicación a proteger....................................................................... 101

Figura J.1 Ejemplo de una casa rural (véase el capítulo H.1  sin medidas de protección) ...

110

Figura J.2 Ejemplo de una casa rural (véase el capítulo H.1  con medidas de protección) ..

111

-5-

Tabela 1

62305-2 © IEC 2006

Fuentes de Danos, tipo de Danos y tipo de Perdas en función

del punto de impacto .................................................................................................. 21 Tabela 2 Tabela 3

Fuentes de Danos, tipo de Danos y tipo de Perdas de acuerdo en función del punto de impacto................................................................................

21

Componentes del Risco a considerar en una estructura para cada tipo de Perdas.........................................................................................

24

Tabela 4

Componentes del Risco a considerar en un serviço para cada tipo de Perdas .

25

Tabela 5

Factores que influyen en los componentes de Risco en una estructura.................

27

Tabela 6

Factores que influyen en los componentes de Risco en un serviço .......................

28

Tabela 7

Valores típicos del Risco tolerable RT...................................................................... 29

Tabela 8

Parámetros asociados a la evaluación de los componentes del Risco para una estructura...................................................................................

Tabela 9

Componentes del Risco en una estructura en función de los diferentes tipos de Danos y de las diferentes fuentes de Danos ................................

Tabela 10

Parámetros asociados a la evaluación de los componentes del Risco en un serviço .............................................................................................

Tabela 11

Componentes del Risco en un serviço para diferentes tipos de Danos causados por diferentes fuentes de Danos ........................................

42

Tabela A.1

Valores de la superficie de captación según el método de evaluación ....................

45

Tabela A.2

Factor de localización, C ........................................................................................... 48

Tabela A.3

Superficies de captación A y A , en función de las características del serviço......

Tabela A.4

Factor del transformador C ...................................................................................... 50

Tabela A.5

Factor ambiental C .................................................................................................... 50

Tabela B.1

Valores de la probabilidad P de que una descarga en la estructura

l

i

41

49

t

e

A

52

Valores de P en función de las medidas de protección para B

reducir los Danos físicos..............................................................................................

Tabela B.3

38

d

produzca impactos en los seres vivos por tensiones de paso y de contacto ............

Tabela B.2

37

Valores de la probabilidad P

SPD

53

en función del nivel de protección para

el que se han diseñado los dispositivos de protección contra sobretensiones.........

53

Tabela B.4

Valor de la probabilidad P en función del factor K .......................................... 54

Tabela B.5

Valor del factor K en función del cableado interno...............................................

Tabela B.6

Valores de la probabilidad P en función de la resistencia R de la pantalla

MS

MS

55

S3

LD

S

del cable y de la tensión soportada a impulso U del equipamiento ...................... W

Tabela B.7

56

Valores de la probabilidad P en función de la resistencia R de la pantalla LI

S

del cable y de la tensión soportada a impulso U del equipamiento ...................... W

Tabela C.1

Valores medios típicos de L , L , y L ......................................................................... 59

Tabela C.2

Valores de los factores reductores ra y ru en función del tipo de terreno

t

f

57

o

y del suelo .................................................................................................................... 60

Tabela C.3

Valores del factor reductor r en función de las medidas tomadas p

para reducir los efectos del fuego ..............................................................................

60

Tabela C.4

Valores del factor reductor r en función del Risco de incendio en la estructura.

Tabela C.5

Valores del factor amplificador h de los Danos físicos por la presencia

f

Z

de un Dano especial ..................................................................................................... 61

Tabela C.6

Valores típicos medios de Lf y Lo............................................................................... 61

60

62305-2 © IEC 2006

-6-

Tabela C.7

Valores medios típicos de Lt,Lf y Lo.......................................................................... 63

Tabela D.1

Valores del factor K en función de las características de la línea apantallada.....

Tabela D.2

Valores del factor K en función de las medidas de protección...............................

Tabela D.3

Tensión soportada al impulso U en función del tipo de cable ..............................

Tabela D.4

Tensión soportada al impulso U en función del tipo de aparatos.........................

Tabela D.5

Valores de las probabilidades P' , P' P' y P' , en función de la corriente de fallo I ..................................................................................................... 66

d

65

p

65

W

65

W

B

C,

V

W

a

Tabela E.1

Valores medios típicos de L' y L' ............................................................................. 68

Tabela H.1

Datos y características de la estructura ....................................................................

72

Tabela H.2

Datos y características de las líneas y de los sistemas internos conectados............

73

Tabela H.3

Características de la zona Z (interior del edificio)..................................................

f

o

74

2

Tabela H.4 Superficies de captación de las estructuras y de las líneas ......................................

74

Tabela H.5

Número de posible sucesos peligrosos al año............................................................

Tabela H.6

Componentes del Risco implicados y su cálculo (valores  10-5)............................ 75

Tabela H.7

Valores de las componentes del Risco R (valores  10 ) para el caso en estudio

Tabela H.8

Características de la estructura.................................................................................

Tabela H.9

Características de los sistemas de potencia y de las líneas

75

77

-5

1

77

de potencia conectadas ...............................................................................................

78

Tabela H.10 Características de los sistemas de telecomunicación y de las líneas

de telecomunicación conectadas ................................................................................ Tabela H.11 Características de la zona Z (entrada al edificio) ...................................................

79

Tabela H.12 Características de la zona Z (jardín) .......................................................................

79

Tabela H.13 Características de la zona Z (archivo) .....................................................................

80

Tabela H.14 Características de la zona Z (oficinas).....................................................................

80

Tabela H.15 Características de la zona Z (centro de ordenadores) ............................................

80

1

2

3

4

5

Tabela H.16 Superficies de captación de las estructuras y de las líneas ......................................

81

Tabela H.17 Número de posibles sucesos peligrosos al año ..........................................................

81

78

Tabela H.18 Risco R  Valores de los componentes del Risco de las distintas zonas 1

 10(valores ).............................................................................................................. 81 5

Tabela H.19 Composición del Risco R de acuerdo con los componentes en las 1

distintas zonas (valores  10 ) ................................................................................... 82 -5

Tabela H.20 Valores del Risco R (valores  10 ) para cada caso solución................................ -5

1

83

Tabela H.21 Características de la estructura................................................................................. Tabela H.22 Características de los sistemas de potencia y de las líneas de potencia conectadas ...............................................................................................

84 84

Tabela H.23 Características de los sistemas de telecomunicación y de las líneas

de telecomunicación conectadas ................................................................................

85

Tabela H.24 Características de la zona Z (exterior al edificio) ...................................................

86

Tabela H.25 Características de la zona Z (bloque de habitaciones) ...........................................

86

Tabela H.26 Características de la zona Z (bloque operatorio)....................................................

87

Tabela H.27 Características de la zona Z (unidad de cuidados intensivos) ...............................

87

1

2

3

4

Tabela H.28 Número de sucesos peligrosos posibles anuales........................................................

88

64

-7-

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.29 Risco R  Componentes del Risco a considerar en las distintas zonas ................

88

1

Tabela H.30 Risco R  Valores de las probabilidades P para una estructura sin proteger .... 1

Tabela H.31 Risco R  Componentes del Risco en las distintas zonas para la estructura 1

sin protección (valores  10 ) ..................................................................................... 89 -5

Tabela H.32 Composición de los componentes del Risco R1 de acuerdo con las distintas zonas (valores  10 ) ................................................................................... -5

90

Tabela H.33 Risco R  Valores de las probabilidades P para la estructura protegida, 1

según la solución a) ......................................................................................................

91

Tabela H.34 Risco R  Valores de las probabilidades P para la estructura protegida, 1

según la solución b) .....................................................................................................

92

Tabela H.35 Risco R  Valores de las probabilidades P para la estructura protegida, 1

según la solución c) .....................................................................................................

93

Tabela H.36 Risco R  Valores del Risco de acuerdo con la solución adaptada (valores  10 ) 93 -5

1

Tabela H.37 Costes de las Perdas correspondientes a cada zona (valores en $  10 ).............. 93 6

Tabela H.38 Valores correspondientes a las tasas ..........................................................................

94

Tabela H.39 Risco R  Valores de los componentes del Risco en las distintas zonas 4

para la estructura sin protección (valores  10 )...................................................... 94 -5

Tabela H.40 Montante de Perdas C y C (valores en $)........................................................... L

Tabela H.41 Costes C y C de las medidas de protección (valores en $) ................................... P

95

RL

PM

95

Tabela H.42 Ahorro monetario anual (valores en $)......................................................................

95

Tabela H.43 Características de la estructura..................................................................................

96

Tabela H.44 Parámetros de la zona Z ............................................................................................ 96 2

Tabela H.45 Parámetros de los sistemas internos de potencia y de las líneas de alimentación ..

97

Tabela H.46 Parámetros de los sistemas de telecomunicación y de las líneas de alimentación ..

97

Tabela H.47 Medidas de protección en función de la altura del edificio y de su Risco de incendio 98

Tabela I.1

Características de la línea en la sección S1................................................................. 100

Tabela I.2

Características de la línea en la sección S2................................................................. 100

Tabela I.3

Características de las estructuras situadas en los extremos de la línea...................

Tabela I.4

Número de posibles eventos peligrosos al año ........................................................... 101

Tabela I.5

Risco R'  Componentes del Risco correspondientes 2

a cada sección S de la línea..........................................................................................

Tabela I.6

101

Risco R'  Valores de las corrientes de defecto y probabilidades P' 2

para una línea sin protección......................................................................................

Tabela I.7

101

102

Risco R'  Valores de los componentes del Risco para una línea sin protección según las secciones S de la línea (valores  10 ) ............................... 103 2

-3

Tabela I.8

Risco R'  Valores de las probabilidades P' de la línea protegida........................

Tabela I.9

Risco R'  Valores de los componentes del Risco para una línea protegida

104

2

2

con dispositivos de protección contra sobretensiones instalados en los puntos de transición T1/2 y Ta con PSPD = 0,03 (valores  10-3) .......................

104

Tabela J.1

Parámetros que el usuario puede cambiar libremente.............................................

106

Tabela J.2

Subconjunto limitado de parámetros que los usuarios pueden cambiar ................

106

Tabela J.3

Parámetros fijos (no pueden ser alterados por los usuarios) ...................................

107

89

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-8-

COMISIÓN ELECTROTÉCNICA INTERNACIONAL Proteção Contra raios Parte 2: Avaliação de Risco. PRÓLOGO 1) IEC (International Electrotechnical Commission) é uma organização mundial para padronização, compreendendo todos comitês nacionais Electrotécnica (IEC Comitês Nacionais). O objetivo da IEC é promover a cooperação internacional sobre todas as questões relativas à normalização nos campos eléctricos e electrónicos. Para esta finalidade e também para outros atividades, IEC publica padrões internacionais, Especificações Técnicas, Relatórios Técnicos, Especificações Disponível público (PAS) e guias (doravante "IEC Publications"). Sua preparação é confiada a comitês técnicos; qualquer Comitê Nacional da IEC interessados no assunto da norma pode participar de sua elaboração. organizações organizações governamentais e internacionais relacionadas com a IEC também participar no desenvolvimento. IEC trabalha em estreita colaboração com a Organização Internacional de Normalização (ISO), em conformidade com as condições determinado pelo acordo entre os dois 2) As decisões formais ou acordos de IEC sobre questões técnicas, expressa na medida do possível, um consenso opinião pública internacional sobre as questões relativas a cada comitê técnico no qual há a representação de todos os Comitês Intervenientes nacionais. 3) Os documentos produzidos têm a forma de recomendações para uso internacional e são aceitos a este respeito pelo NCs ao fazer todos os esforços razoáveis para assegurar que o conteúdo técnico da IEC Publicações é preciso, IEC não pode ser responsável pela forma como eles são usados ou qualquer deturpação por o usuário. 4) A fim de promover a unificação internacional, Comitês IEC Nacional comprometem-se a aplicar uma transparência

IEC Publicações, na medida do possível em suas publicações nacionais e regionais. Qualquer divergência entre IEC publicação ea publicação correspondente nacional ou regional deve ser indicado claramente na segunda.. 5) IEC oferece nenhum procedimento de marcação para indicar a sua aprovação e não pode ser responsabilizada por qualquer equipamentos declarado como uma de suas publicações. 6) Todos os usuários devem garantir que eles tenham a última edição desta publicação 7) Não atribua a responsabilidade de IEC ou seus diretores, funcionários, auxiliares ou agentes, incluindo peritos individuais e membros de suas comissões técnicas e comissões IEC Nacional de quaisquer danos pessoais, danos à propriedade ou outros danos de qualquer natureza, direta ou indireta, ou custos (incluindo custos legais) e as despesas decorrentes da publicação, utilização ou confiança desta publicação IEC ou qualquer outra publicação IEC. 8) Deve ser dada atenção às regras para consulta, referida nesta publicação. O uso das publicações de referência é indispensável para a correta aplicação da presente publicação. 9) Deve ser dada atenção à possibilidade de que alguns dos elementos dessa publicação IEC podem estar sujeitos a direitos de patente. Não pode ser responsabilizado pela IEC para designar qualquer direitos de patente.

International Standard IEC 62305-2 foi elaborada pela comissão técnica IEC 81: Proteção contra relâmpagos. O IEC 62305 série de padrões (partes 1 a 5) é criado no âmbito do Plano da Nova Publicações aprovado pelas Comissões Nacionais [81/171/RQ (29/06/2001)], que reestrutura e atualizações em um publicações mais simples e racional do IEC 61024 série, IEC 61312 e IEC 61663. O texto desta primeira edição da IEC 62305-2 é feita a partir da seguinte norma e substitui: a IEC 61662, primeira edição (1995) e sua alteração (1996).

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Informe de voto

O texto desta norma é baseada nos seguintes documentos: FDIS 81/263/FDIS 81/268/RVD

O relatório de votação indicado na tabela acima fornece todas as informações sobre a votação para a aprovação desta norma. Esta norma foi elaborada o mais fielmente possível, de acordo com a ISO / IEC, Parte 2. A norma IEC 62305 é composto das seguintes partes, sob o título geral de Proteção de Raios: Parte 1: Princípios gerais. Parte 2: Avaliação de Risco. Parte 3: Os danos físicos às estruturas e risco humano. Parte 4: estruturas eléctricas e electrónicas. Parte 5: Services1). O comitê decidiu que o conteúdo da norma (o padrão base e suas alterações) permanecerá em vigor até a data indicada na manutenção do website IEC "Http: / / webstore.iec.ch" nos dados sobre o padrão específico. Nessa data, a norma será - Confirmado; - Void; - Substituído por uma edição revista, ou - Modificado.

Esta versão é uma tradução espanhola da versão oficial do padrão IEC. Em caso de discrepância deve consultar a versão original. 1) A publicar.

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- 10 INTRODUCCIÓN

Relâmpagos solo pode ser perigoso para as estruturas e serviços. O perigo de estruturas pode levar a: - Danos à estrutura e conteúdo; - Falhas em sistemas elétricos e eletrônicos associados; - Danos em estruturas vivas localizados dentro ou perto deles. Os efeitos dos danos e falência pode se espalhar para estruturas vizinhas ou envolver a ambiente. Danos aos serviços pode levar a: - Danos aos próprios serviços; - Falhas em equipamentos elétricos e eletrônicos associados. Para reduzir as perdas de medidas de proteção contra descargas atmosféricas podem ser necessários. A necessidade de ação e suas características deve ser determinada pela avaliação de risco. O risco, definidas nesta norma como a provável perda média anual de uma estrutura e um serviço produzido por um raio depende: - O número anual de relâmpagos que afetam a estrutura e serviço; - A probabilidade de danos causados por raios; - O custo médio das perdas correspondentes. Relâmpagos que afetam uma estrutura pode ser dividida em: - Descargas direto na estrutura; - Descargas na vizinhança da estrutura, serviços diretos conectado (linhas de energia, de de serviços de telecomunicações) ou nas imediações dos serviços. Relâmpagos afetando serviço pode ser dividido em - Serviço de download direto; - Descargas nos arredores de serviço direto ou serviço ligado estrutura. Descarga em uma estrutura ou serviços ligadas ao quadro pode causar danos físicos e riscos para a a vida. Descargas nas imediações da estrutura ou serviços, bem como sobre Descargas estruturas ou serviços pode causar falha no equipamento eléctrico e electrónico, sobretensão para acoplamentos resistivos e indutivos entre sistemas e da corrente do raio. Além disso, falhas causadas por picos de energia nas instalações de usuários e linhas de energia pode levar a sobretensões nas instalações.

- 11 -

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NOTA 1: O mau funcionamento de sistemas elétricos e eletrônicos não está sujeita à norma IEC 62305. O padrão de referência é IEC 61000-4-5 [1] 2). NOTA 2: As informações e avaliação de risco para as sobretensões são no Anexo F. O número de choques que afectam as estruturas e serviços depende da sua dimensão, características, características ambientais, bem como a densidade de descargas à terra na região que são as estruturas e serviços. A probabilidade de danos causados por relâmpagos depende das características da corrente do raio, da estrutura e serviços e da eficácia e do tipo de proteção adotadas. O valor médio anual das perdas depende da extensão dos danos e os efeitos devido a descargas. Os efeitos das medidas de protecção são as características de cada um, e pode reduzir probabilidade de dano e os custos de perdas. A avaliação do risco devido a todos os possíveis efeitos das descargas nas estruturas e serviços são listados nesta regra, que é uma revisão do IEC 61662:1995 e sua Emenda 1:1996. A decisão de colocar uma proteção contra descargas atmosféricas podem ser tomadas sem levar em consideração qualquer avaliação de risco, sempre que for considerado que nenhum risco é evitável.

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Protecão contra Raios Parte 2: Avaliação de Risco

1 OBJETIVO E ESCOPO Esta parte da Norma IEC 62305 aplica-se a avaliação do risco em uma estrutura ou uma ação de serviço descarga para o solo. Sua finalidade é fornecer um procedimento de avaliação de risco. Depois de ter escolhido um limite superior risco tolerável, este procedimento permite a seleção de medidas de protecção adequadas para reduzir limite de risco tolerável ou um valor menor. 2 Referências normativas As regras estão listados abaixo são essenciais para a implementação desta norma. Para referências data, apenas a edição citada se aplica. Para referências não datadas da última edição da norma (incluindo emendas). IEC 60079-10:2002 aparelho elétrico para atmosferas explosivas. Parte 10: Classificação dos perigoso. IEC 61241-10:2004 aparelho elétrico para utilização em presença de poeira combustível. Parte 10: Classificação locais onde estão ou poeiras combustíveis podem estar presentes. IEC 62305-1 Proteção contra raios. Parte 1: Princípios gerais. IEC 62305-3 Proteção contra raios. Parte 3: Os danos físicos às estruturas e os riscos de vida. IEC 62305-4 Proteção contra raios. Parte 4: estruturas eléctricas e electrónicas. IEC 62305-53) Proteção contra raios. Parte 5: Serviços. ITU-T Recomendação proteção K.46-2000 surge contra linhas de relâmpagos induzidos telecomunicações simétrica com condutores metálicos. ITU-T Recomendação proteção K.47-2000 surge contra linhas de relâmpagos induzidos telecomunicações com condutores metálicos.

3 termos, definições, SÍMBOLOS E ABREVIATURAS Para efeitos deste documento, os seguintes termos, definições, símbolos e abreviaturas, alguns dos que foram mencionadas na parte 1, mas repetida aqui para facilitar a leitura, sendo também as definições estão incluídas em outras partes da IEC 62305 Standard. 3.1 Termos e definições 3.1.1 objeto a ser protegido: Estrutura ou de serviços para se proteger contra os efeitos dos relâmpagos.

3) Para publicar

- 13 -

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3.1.2 estrutura a proteger: Estrutura para uma proteção contra os efeitos dos relâmpagos adere a esta regra. NOTA A estrutura a ser protegida pode ser parte de uma estrutura maior. 3.1.3 estruturas com risco de explosão:

Estrutura sólida contendo áreas explosivas ou perigosas, conforme determinado no Regimento IEC 60079-10 e IEC 61241-10. NOTA: Para os efeitos desta regra, as estruturas só são considerados o tipo perigoso ou materiais explosivos contendo sólidos 3.1.4 estruturas perigosas para o meio ambiente: Estrutura, como resultado das emissões de raio pode produzir plantas biológicas, químicas ou radioativas ( química, petroquímica, nuclear, etc) .. 3.1.5 ambiente urbano: Área com alta densidade de edifícios ou densamente povoadas, com edifícios altos. NOTA: O centro de uma cidade é um exemplo de um ambiente urbano. 3.1.6 ambiente suburbano: Área com uma densidade média de edifícios. NOTA áreas circundantes são um exemplo de um cenário suburbano. 3.1.7 ambiente rural: Zona com uma densidade baixa de edificios. NOTA

Uma zona rural e um exemplo de um ambiente rural.

3.1.8 tensão suportável nominal de impulso, U : Tensão de impulso suportável dada pelo fabricante para um computador ou equipamento, o que caracteriza a capacidade de de isolamento para suportar picos. NOTA Esta norma considera apenas a tensão nominal entre as partes condutoras e da terra. 3.1.9 sistema elétrico: Sistema formado pelos componentes de alimentacão de potencia em baixa tensão. w

3.1.10 sistema eletrônico: Sistema formado por componentes eletrônicos sensiveiss tais como, equipamentos de comunicacão, ordenadores, sistemas de controle e instrumentacão, sistemas de radio, instalacões eletrônicas de potencia. 3.1.11 sistemas internos: Sistemas elétricos e eletrônicos situados no interior da estrutura. 3.1.12 serviço a proteger: Serviço conectado em uma estrutura necessária para a proteção contra os efeitos dos raios de acordo com esta declaração. 3.1.13 línhas de telecomunicacões: Meio de transmissão para a comunicação entre computadores que podem ser estruturas separadas, como linhas telefônicas e linhas de dados. 3.1.14 línhas de potencia: Linhas de transmissão que fornecem energia para uma estrutura e equipamentos elétricos e eletrônicos nele localizados, como as redes de baixa tensão e alta.

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3.1.15 tubovias: Tubos que transportam fluidos para dentro ou para fora de uma estrutura, tais como tubos de gás, água, óleo 3.1.16 ocorrência perigosa: Descarga atmosférica a fim de proteger ou fechar. 3.1.17 descarga direta em um objeto: Descarga que impacta diretamente no objeto a proteger. 3.1.18 descarga próxima a um objeto: Impacto da descarga suficientemente próximo ao objeto a proteger que pode produzir sobretensões perigosas. 3.1.19 número de ocorrencias perigosas em uma estrutura, ND:

Valor médio anual de possíveis eventos perigosos por um raio em uma estrutura. 3.1.20 número de ocorrencias perigosas em um serviço, NL:

Valor medio anual de possiveis sucessos perigosos por descargas atmosféricas em um serviço. 3.1.21 número de sucesos perigosos por descargas próximas a uma estrutura, NM:

Valor médio anual de possiveis sucessos perigosos por descargas atmosféricas próximas a uma estrutura. 3.1.22 número de ocorrências perigosas por Descargas vindo a um serviço, Nl:

Valor médio anual de possíveis eventos perigosos por um raio perto de um serviço 3.1.23 impulso eletromagnético do raio, IEMR: Efeitos eletromagnéticos da corrente do raio. NOTA

Incluir tanto pulsos de onda impulsionada como os efeitos do campo magnético induzido

3.1.24 onda tipo impulso: Onda transitoria que aparece como uma sobretensão e/ou uma sobreintensidade produzida por ele IEMR. NOTA As ondas tipo impulso IEMR podem surgir devido à corrente (parcial) de um raio, efeitos indutivos nas alças instalação e stress residual, a jusante dos dispositivos de proteção contra surtos.

3.1.25 nó: Ponto de uma linha de serviço, onde a propagação de um tipo de onda de pulso é considerado insignificante. NOTA Exemplos de nós são o ponto de conexão de uma linha de alimentação com um transformador de HV / LV, uma linha multiplexer telecomunicações ou um dispositivo de proteção contra surtos instalados ao longo da linha de acordo com a IEC 62305-5.

3.1.26 dano físico: Danos à estrutura (ou conteúdo) ou em serviço devido a mecânica, química, térmica ou explosivos do Raio. 3.1.27 Danos a Vida:

Danos, incluindo a morte, pessoas ou animais, devido as tensões de passo e entre em contato produzidas por um raio 3.1.28 fracasso dos sistemas elétricos e eletrônicos:

Danos permanentes aos sistemas elétricos e eletrônicos, devido aos efeitos eletromagnéticos de raios. 3.1.29 corrente de falta, I : Valor mínimo da corrente do raio que causa danos a uma linha. a

3.1.30 probabilidade de dano, P : Probabilidade de uma ocorrência perigosa resultando em danos a um objeto para proteger. X

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3.1.31 perdas, L : Número médio de perdas (pessoas e bens) para um tipo específico de dano de um evento perigoso, sobre o valor (pessoas e bens) do objeto protegido. X

3.1.32 risco, R: Valor esperado de perdas anuais (pessoas e bens), devido a um raio, o valor total (pessoas e bens) o objeto protegido. 3.1.33 componente de risco, R : Parcial de risco depende da fonte e do tipo de dano. X

3.1.34 risco toleravel, R : Valor máximo do risco pode ser permitida a fim de proteger. T

3.1.35 zona de uma estrutura, Z : Parte de uma estrutura homogênea com características que usou apenas um conjunto de parâmetros de avaliação um componente de risco. S

3.1.36 secção de serviço, S : Parte de um serviço com características semelhantes ao utilizado apenas um conjunto de parâmetros de avaliação um componente de risco. S

3.1.37 área de proteção contra raios, ZPR: Área onde o ambiente eletromagnético é definido. NOTA

As fronteiras entre ZPR não são necessariamente os limites físicos (paredes, por exemplo, tectos e pavimentos).

3.1.38 nível de protecção contra raios, NPR: Figura relacionado a um conjunto de parâmetros do relâmpago atuais e em relação à probabilidade de que os valores máximo e mínimo esperado para não ser ultrapassado quando as tempestades parecem naturais. NOTA feixe.

Ele emprega um nível de proteção contra raios para fornecer medidas de proteção de acordo com todos os parâmetros atuais

3.1.39 medidas de proteção: Medidas para proteger o objeto, a fim de reduzir o risco 3.1.40 sistema de proteção contra raios, SPCR: Instalação completa para reduzir os perigos de danos físicos devido ao impacto direto dos raios na estrutura. NOTA

É composto de sistemas internos e externos de proteção contra raios.

3.1.41 sistema de medidas de protecção contra IEMR, SMPI:

Pacote completo de proteção para sistemas internos de IEMR. 3.1.42 Tela: Malha de arame usado para reduzir as lesões, devido ao impacto de um raio em um serviço. 3.1.43 Tela magnética: Malha de arame ou tela contínua fechada em torno do objeto a ser protegido, ou parte dele, a fim de reduzir as falhas de sistemas elétricos e eletrônicos. 3.1.44 cabo pára-raios: Cabo especial, com alta rigidez dielétrica, invólucro de metal que está continuamente em contato com o solo, bem diretamente ou através de um envelope de plástico.

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3.1.45 através da proteção contra raios: Baixa resistividade através do contato com o solo (por exemplo, reforçado com uma armadura interligados ou metal condutor). 3.1.46 dispositivo de proteção contra surtos:

Dispositivo destinado a limitar as correntes de pico e evacuar choque. Contém pelo menos um elemento não-linear. 3.1.47 proteção coordenada com dispositivo de proteção contra surtos:

Conjunto de dispositivos de proteção contra surtos escolhido e colocado para reduzir as falhas sistemas elétricos e eletrônicos. 3.2 Símbolos e abreviaturas a A A' A A

Taxa de depreciação............................................................................................................................. Anexo G

A

d

Área de influência de uma estrutura de Descargas isolados.....................................................................A.2

d

Download área de captação para projetar um telhado............................................A.2.1

i

Área de influência Download perto de um serviço............................................................ A.4; tabela A.3

l

Área de influência de um serviço de Descargas..................................................................... A.4; tabela A.3

m

Área de influência da descarga perto de uma estrutura..........................................................................A.3

B

Edificio .................................................................................................................... .......................................A.2

c

A média de custo monetário de possíveis perdas na estrutura............................................. C.4;C.5

C

A

C C C C C C C C C C c

B

Custo anual de animais................................................................................................................... Anexo G

Custo anual da construção............................................................................................. Anexo G

C

Custo anual de conteúdo...................................................................................................... ................ Anexo G

d

Fator de localização................................................................................................................ A2; Tabela A.2

L

Fator ambiental ..................................................................................................... A5; Tabela A.5 Custo anual das perdas totais na ausência de medidas de proteção..................................... 5.6; Anexo G

RL

Custo anual das perdas residuais............................................................................................ 5.6; Anexo G

P

Custo das medidas de proteção....................................................................................................... Anexo G

PM

Custo anual das medidas de proteção selecionadas................................................................ 5.6; Anexo G

S

Custo anual dos sistemas em uma estrutura....................................................................................... Anexo G

t

Fator de correção para transformador AT / BT serviço..................................................... A.4; Tabela A.4

e

Valor monetário total da estrutura..............................................................................................C.4; C.5; E.3

t

D

i

Distância lateral de influência de uma estrutura de descarga próximo.........................................................A.5

D1 D2 D3

Danos a seres vivos ........................................................................................................................... .......... 4.1.2

h H

Fator Amplificado nas perdas quando há um perigo particular .................................... C.2; tabela C.5

z

H H H i I

Danosfísicos ..................................................................................................... .......................................... 4.1.2 Falhas de sistemas elétricos e eletrônicos.................. ......................................................................... 4.1.2

Altura da estrutura.................................................................................................................... .................A.4 a

Altura da estrutura ligado ao fim "para" serviço ........................

b

Altura da estrutura ligada ao fim "b" de um serviço ....................................................................A.4

c

Altura dos condutores acima de serviços em terra..........................................................................A.4 Tipo de interés ........( Taxa de juros)..................................

a

..........................................A.4

................................. Anexo G

Corrente de Falha ............................................................................................................................. .D.1.1; D.1.2

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K K K KS1 K K K d

Fator associado com as características de um serviço.....................................................................................D.1.1

MS

Fator associado com medidas de desempenho de proteção IEMR ..............................................B.4

p

Fator associado com as medidas de proteção adaptadas em um serviço.......................................................D.1.1

S2

Fator associado com a eficácia da estrutura de blindagem.........................................................B.4 Fator associado com a eficácia de blindagem das telas dentro de uma estrutura................B.4

S3

Fator associado com as características da fiação interna..............................................................................B.4

S4

Fator associado com a capacidade de um sistema de apoio de pulso............................................................B.4

L

Comprimento da estrutura............................................................................................................................. ...A.2

L L L L' L L L'C L L' L L L' L L L L' L L' LX L' L L' L1 L2 L'2 L3 L4 L'4 a

Comprimento da estrutura ligado ao fim "para" serviço................................................................A.4

A

Prejuízos associados a danos ao vivo............................................................................6.2; tabela 8

m

Custo de manutenção........................................................................................................................ Anexo G

B

B

c

C

f

f

Perdas em uma estrutura relacionada a danos físicos (choques na estrutura) ...............6.2; tabela 8 Perdas em um dano relacionada com serviços (serviços de Descargas )..................7.4; tabela 10 Comprimento de seção de serviço................................................................................................................A.4

Perdas relacionadas à falha de serviços internos (Descargas na estrutura)...................6.2; Tabela 8 Perdas relacionadas à falha no equipamento de serviço (descarga na estrutura)..............7.4; Tabela 10 Perdas em uma estrutura para danos físicos..................................................................................................C.1 Perdas em um serviço por danos físicos ....................................................................................................... E.1

M

Perdas relacionadas à falha de serviços internos (Descargas sobre a estrutura)..........6.3; Tabela 8

o

Perdas devido a uma falha em uma estrutura interna.........................................................................C.1

o

t

U

V

V

W

W

X

Z

Z

n N

Perdas em uma falha do serviço de internas.............................................................................. E.1 Perdas por danos causados por degrau de tensão e tocar.................................................................C.1

Perdas associadas com danos aos seres vivos (serviço de download) .......................................... 6.4; Tabela 8 Perdas em uma estrutura para danos físicos (serviço de download) ............................................6.4; Tabela 8 Perdas em um serviço por danos físicos (download de serviços)...............................................7.2; Tabela 10 Perdas relacionadas à falha dos sistemas internos (download de serviços)......................6.4; Tabela 8 Perdas relacionadas à falha no equipamento de serviço (um serviço de Descargas) ................7.2; Tabela 10 Perdas, resultando em uma estrutura........................................................................................................ 6.1 Perdas, resultando em um serviço............................................................................................................ 7.1

Perdas relacionadas à falha dos sistemas internos (perto de um serviço de Descargas) ............6.5; Tabela 8 Perdas relacionadas à falha no equipamento de serviço (descarga perto de um serviço).......7.3; Tabela 10 Perda de vidas humanas em uma estrutura................................................................................................... 4.1.3 Perda de serviço público em uma estrutura............................................................................................. 4.1.3 Perda de serviço público em um serviço.................................................................................................. 4.1.3 Perda do patrimônio cultural em uma estrutura........................................................................................ 4.1.3 Perda de valor econômico em uma estrutura............................................................................................ 4.1.3 Perda de valor econômico em um serviço................................................................................................. 4.1.3

Número de serviços ligados à estrutura..........................................................................................D.1.1 X

Número anual de ocorrências perigosas.............................................................................................................. 6.1

D

Número de Descargas perigosos ocorrências de uma estrutura.................................................................A.2.3

N

Da

Número de Descargas perigosos ocorrências de uma estrutura no terminal de linha "a.......A.2.4; Tabela 8

g

Densidade do Aterramento ........................................................................................................................A.1

l

Número de ocorrências perigosas e perto de um serviço de Descargas................................................................A.5

N N N

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N

Número de Descargas perigosos ocorrências de um serviço..........................................................................A.4

N n n N n

Número de ocorrências perigosas para as descargas perto de uma estrutura............................................................A.3

L

M

Número de pessoas potencialmente em risco (vítimas ou usuários sem serviço).........................C.2; C.3; E.2 Número de sobretensões medido ou estimado anos.....................................................Anexo F Número de anos sobretensões que excedem 2,5 kV............................................Anexo F Número total de pessoas esperado (ou usuários do serviço) na estrutura................................C.2; C.3; E.2

p

s

s

t

P

Probabilidade de dano............................................................................................................................. ....3.1.29

P PB P' P A

B

C

P'

P P P P P

C

LD

LI

M

MS

SPD

P P P' P P' P P' P P'Z U

V

V

W

Probabilidade de dano aos seres vivos (Descargas na estrutura).......................................................6.2; Tabela 8

Probabilidade de dano físico a uma estrutura (Descargas na estrutura).....................................6.2; Tabela 8 Probabilidade de dano físico a um serviço (Descargas na estrutura)........................................7.4; Tabela 10 Probabilidade de falha dos sistemas internos (estrutura )........................................6.2; Tabela 8 Probabilidade de falha das equipes de serviço (Descargas na estrutura)..................................7.4; Tabela 10 Probabilidade de falha dos sistemas internos (o serviço de Descargas ligado)................. B.5; B.6; B.7 Probabilidade de falha dos sistemas internos (Descargas sobre serviços relacionados)........................B.8 Probabilidade de falha dos sistemas internos (descarga perto de uma estrutura)............................6.3; Tabela 8 Probabilidad de fallo de los sistemas internos (con medidas de protección) ..................................................B.4 Probabilidade de falha dos sistemas ou dispositivos de um serviço proteção contra surtos Instalado...................................................................................... B.3; B.4 Probabilidade de dano aos seres vivos (Descargas um serviço ligado)........................................6.4; Tabela 8 Probabilidade de dano físico a uma estrutura (Descargas um serviço ligado)......................6.4; Tabela 8 Probabilidade de danos físicos a serviços (um serviço de Descargas).......................................7.2; Tabela 10 Probabilidade de falha dos sistemas internos (Descargas um serviço ligado).........................6.4; Tabela 6 Probabilidade de falha das equipes de serviço (serviço de download)....................................7.2; Tabela 10

W

Probabilidade de lesão em uma estrutura.......................................................................................................... 6.1

X

Probabilidade de lesão em um serviço............................................................................................................. .. 7.1

X

Z

Probabilidade de falha dos sistemas internos (descarga perto de um serviço ligado)...............6.5; Tabela 8 Probabilidade de falha dos equipamentos de serviço (descarga de serviço próximo) ...........................7.3; Tabela 10 Fator de redução associado ao tipo de superfície do solo.......................................................................C.2

r r r R a

Fator de redução associado ao tipo de pavimento............................................................................C.2

u

Fator de redução das perdas de segurança contra incêndio.......................................................................C.2

p

Risco............................................................................................................................. ............................3.1.32

R

A

R

B

R' R

B

C

R' R r R R' R

C

Componente do risco (danos aos seres vivos - em uma estrutura de Descargas) .............................................. 4.2.2 Componente de risco (dano físico a uma estrutura - uma estrutura de Descargas)............................ 4.2.2 Componente de risco (danos físicos a um serviço - Descargas em uma estrutura) ................................. 4.2.8 Componente de risco (falha de um serviço interno - Descargas em uma estrutura).................................. 4.2.2 Componente de risco (falha de serviço equipamentos - em uma estrutura de Descargas)................................... 4.2.8 Risco para uma estrutura por estrutura de Descargas........................................................................... 4.3.1

D

Fator de redução das perdas associadas ao risco de incêndio.....................................................................C.2

f

Risco de dano físico a uma estrutura................................................................................................... 4.3.2

F

Risco de dano físico a um serviço ........................................................................................................ 4.4.2 F

Risco para não-estrutura Descargas direta na estrutura........................................................ 4.3.1

I

R R' R

M

M

O

Componente de risco (insuficiência dos sistemas internos - descarga perto de uma estrutura).......................... .4.2.3 Risco R quando adotam medidas de proteção........................................................................... Anexo G M

Risco de falha dos sistemas internos............................................................................................................ 4.3.2

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R' R R R R R

O

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Risco de falha de equipamento......................................................................................................................... 4.4.2

s

Resistência por unidade de comprimento da blindagem do cabo........................................................... B.5; B.8; D.1

S

Risco de danos à vida...................................................................................................................... 4.3.2

T

risco tolerável.................................................................................................... ......................................3.1.34

U

Componente do risco (danos aos seres vivos - serviço de download conectado)................................... 4.2.4

V

R'

V

R R' R R' R R' R R R' R R R'

W

W

X

X

Z

Z

Componente de risco (danos físicos à estrutura - o serviço de Descargas online).................... 4.2.4 Componente de risco (danos físicos a um serviço - Descargas de serviço)....................................... 4.2.6 Componente de risco (insuficiência dos sistemas internos - serviço de Descargas conectado)......................... 4.2.4 Componente de risco (falha de serviço equipamentos - Descargas de serviço)....................................... 4.2.6 Componente de risco para uma estrutura................................................................................................3.1.33 Componente de risco para um serviço......................................................................................................... 7.1

Componente de risco (insuficiência dos sistemas internos descarga sobre um serviço) ................................ 4.2.5 Componente de risco (falha de serviço equipamentos - Descargas pelo serviço)................................. 4.2.7 Risco de Perda de vidas humanas en una estructura ......................................................................... 4.2.1;4.3

1

3

Risco de perda de vidas em uma estrutura.................................................................... 4.2.1;4.3 Risco de perda de serviços públicos em um serviço......................................................................... 4.2.1;4.4 Risco de perda do patrimônio cultural em uma estrutura.................................................................. 4.2.1;4.3

4

Risco de perda de valor econômico em uma estrutura...................................................................... 4.2.1;4.3

2

2

4

Risco de perda de valor econômico em um serviço........................................................................... 4.2.1;4.4

S S

Estrutura......................................................................................................... ...............................................A.2

S S1 S2 S3 S4

Seção de um serviço................................................................................................................................3.1.36

t t T T

Tempo em horas por ano de serviços perdidos................................................................................. C.3; E.2

Economia anual de dinheiro.......................................................................................................................... An exo G

S

Descargas em uma estrutura......................................................................................................................... 4. 1.1 Descargas perto de uma estrutura.............................................................................................................. 4.1.1 Descargas en un serviço ............................................................................................................................. 4.1.1 Descargas sobre um serviço.................................................................................................................... 4.1.1

Tempo em horas por ano, em que as pessoas são lugares perigosos........................................C.2

p

d

Dias de tempestade por ano.................................................................................................................................A.1

x

Pontos de transição............................................................................................................................. ....Anexo I

U

W

Tensão de impulso nominal ..........................................................................................................B.4

w

Largura de malha...........................................................................................................................................B.4

W W

Largura da estrutura............................................................................................................................. .......A.2 Largura da estrutura ligado ao fim "para" serviço..........................................................................A.4

Z

Áreas de uma estrutura............................................................................................................................. .3.1.35

a

S

4 EXPLICAÇÃO DOS TERMOS 4,1 Danos e perdas 4.1.1 Fonte de danos A principal fonte de dano é a corrente elétrica. Dependendo do ponto de impacto diferem das seguintes fontes danos (ver Tabela 1):

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S1: Descargas em uma estrutura; S2: Descargas perto de uma estrutura; S3: Descargas de um serviço; S4: download sobre um serviço. 4.1.2 Tipo de danos Uma descarga pode causar danos em função das características do objeto protegido. Algumas das características mais importantes são: tipo de conteúdo, construção e aplicações, tipos de serviços e medidas de protecção previews. É útil distinguir, para aplicações práticas de avaliação de risco, três tipos básicos de danos que podem ocorrer como resultado de um raio. Estes são (ver Tabela 1 e 2): D1: danos aos seres vivos; D2: danos físicos; D3: falha dos sistemas elétricos e eletrônicos. Danos feixe em uma estrutura pode ser limitada a uma parte da estrutura ou estender a toda a estrutura. Também pode envolver seu entorno e do meio ambiente (por exemplo emissões químicas ou radioativas). Envolvimento do feixe para um serviço pode causar danos aos próprios meios de comunicação - linha ou tubo - usado para fornecimento do serviço, bem como os sistemas elétricos e eletrónicos. Danos também podem ser estendidos a sistemas internamente ligado ao serviço. 4.1.3 Tipo de perdas Cada tipo de dano, por si só ou em combinação, podem produzir diferentes derrotas consecutivas, a fim de proteger. Os tipos de perdas que podem ocorrer dependem das características do objeto e seu conteúdo. preciso ter em conta os seguintes tipos de perdas (ver Tabela 1): L1: perda de vidas humanas; L2: perda da função pública; L3: perda do patrimônio cultural; L4: perda de valor econômico (estrutura e conteúdo do serviço, e perda de atividade). Os tipos de perdas que pode ser conectado a uma estrutura são: L1: perda de vidas humanas; L2: perda da função pública; L3: perda do patrimônio cultural; L4: perda de valor econômico (estrutura e conteúdo do serviço, e perda de atividade). Os tipos de perdas que podem estar associados a um serviço são: L'2: perda da função pública; L'4: perda de valor econômico (de serviço e perda de atividade). NOTA Este padrão não considera a perda da vida associada a um serviço .

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Tabela 1  Fontes de dano, tipo de dano e tipo de perda, dependendo do ponto de impacto Estrutura Ponto de impacto

Servico Tipo de

Fonte do dano

Tipo de dano

perdas

D1

L1, L4

D2

L1, L2, L3, L4

D3

L1 , L2, L4

S1

D2

L'2, L'4

D3

L'2, L'4

D2

L'2, L'4

D3

L'2, L'4

D3

L'2, L'4

2)

1)

L1 , L2, L4

S2 D3

S3

Tipo de dano

Tipo de perdas

1)

L1, L4

2)

D1 D2

L1, L2, L3, L4

D3

L1 , L2, L4 1)

L1 , L2, L4 1)

S4 D3

1) Para estruturas de risco e hospitais, ou estruturas em que o sistema interno de falhas resultam em um risco imediato à vida humana. 2) Para propriedades onde as perdas de gado pode ocorrer.

Tabela 2  Fontes de dano, tipo de dano e tipo de perdas potenciais com base no ponto de impacto

Perdas

L1 Perda de vidas humanas

Danos

L2

L3

Perda de servico público

Perda de patrimonio cultural

Perda de valor econômico

L4



R

R

F

R



R

D1 Dano a seres vivos D2 Dano físico

1)

R

S



R

F



R

F

R

O

S



F

D3 Falha dos sistemas elétricos e eletrônicos

R 2) O

O

1) Para propriedades onde as perdas de gado podem ocorrer. 2) Para estruturas perigosas, e aos hospitais ou estruturas em que o sistema interno de falhas resultam em um risco imediato à vida humana.

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4.2 Risco e componentes de risco 4.2.1 Risco

O risco é R o valor de uma perda média anual provável. Para cada tipo de perda que pode ocorrer em um estrutura ou serviços devem ser avaliados para o risco. Os riscos para avaliar uma estrutura pode ser: R1: Risco de perda de vidas humanas; R2: risco de perda da função pública; R3: risco de perda do patrimônio cultural; R4: risco de perda de valor econômico. Os riscos para o valor de um serviço pode ser: R'2: risco de perda da função pública; R'4: risco de perda de valor econômico. Para avaliar o risco, R, deve ser definido e calculado para os componentes de risco (risco parcial dependendo da fonte e do tipo de dano). Cada risco, R, é a soma de seus componentes. Para o cálculo de risco, os componentes de risco pode agrupados de acordo com a origem eo tipo de dano.

4.2.2 Componentes de risco para uma estrutura por estrutura de Descargas

R: Componente relacionado a danos causados por seres vivos tensões de toque e passo em uma área até 3 m fora da estrutura. Tais perdas podem ocorrer L1 e, no caso de estruturas perdas de gado armazenado também pode ocorrer L4-tipo animais. A

NOTA 1: Esta norma não se considerar o componente de risco de tensões de passo e de contato dentro da estrutura descargas para a estrutura NOTA 2 Em estruturas especiais, as pessoas podem ser sujeitos a riscos de impactos diretos (por exemplo, peças superiores de uma garagem ou um estádio). Estes casos podem ser considerados usando os princípios destas normas.

R:

Componente relacionado a danos físicos causados por faíscas perigosas no interior da estrutura, causando incêndios ou explosões, que também pode afetar o meio ambiente. Pode haver todos os tipos perda (L1, L2, L3 e L4).

R:

Relacionados falhas de componentes, devido à IEMR sistemas internos. Em todos os casos poderiam sobre a perda de L2 e L4 com a perda L1 tipo em casos de estruturas em risco explosão e hospitais ou outras estruturas em que a falha dos sistemas internos em perigo vida humana imediata.

B

C

4.2.3 Componentes de risco para uma estrutura de Descargas perto a estrutura

R: M

Relacionados falhas de componentes, devido à IEMR sistemas internos. Em todos os casos poderiam sobre a perda de L2 e L4, com L1 tipo de perdas em casos de estruturas em risco explosão e hospitais ou outras estruturas em que a falha dos sistemas internos em perigo vida humana imediata.

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4.2.4 Componentes de risco para uma estrutura de choque em um serviço ligado ao frame

RU: Componente relacionados com danos para os seres vivos produzidos pelo contato tensões dentro da estrutura, devido à corrente injetada em uma linha que entra na estrutura. Perda pode ocorrer L1 tipo e, no caso da propriedade agrícola, pode causar perda de perdas tipo L4 animal. RV: Componente relacionadas com o dano físico causado pela corrente do raio passou pelo linhas de entrada (incêndio ou explosão causada por faíscas produzidas perigosos, geralmente no ponto de entrada de linha na estrutura entre a instalação externa e peças de metal). Pode acontecer tipo de perda (L1, L2, L3 e L4). RW: falhas de componentes relacionados aos sistemas internos de surtos induzidos nas linhas entrar na estrutura. Em todos os casos, isso pode causar vazamento do L2 e L4, com perdas tipo L1, nos casos de estruturas perigosos e hospitais ou outras estruturas em que o falha dos sistemas internos de imediato pôr em perigo a vida humana. NOTA: Os serviços considerados nesta avaliação são apenas as linhas de entrar na estrutura. Descargas em tubos ou ao lado dos tubos não são considerados uma fonte de danos com base na sua ligação com a estrutura de terra. a menos que ligação é planejado, deve-se ameaça de dano

4.2.5 componentes de risco para a estrutura Descargas em torno de um serviço ligado à estrutura

R: Falhas de componentes relacionados causada por sistemas internos induzida picos de entrando nas filas e transmitidas à estrutura. Em todos os casos, isso pode causar vazamento do L2 e L4, tipo com perda de L1, nos casos de estruturas perigosos e hospitais ou outros estruturas em que o fracasso dos sistemas internos de imediato pôr em perigo a vida humana. Z

NOTA: Os serviços considerados nesta avaliação são apenas as linhas de entrar na estrutura. Descargas em tubos ou ao lado dos tubos não são considerados uma fonte de danos com base na sua ligação com a estrutura de terra. a menos que ligação é planejado, deve-se ameaça de dano.

4.2.6

Componentes de risco para um serviço de Descargas no serviço

R'V: Componente relacionados a danos físicos devido a efeitos mecânicos e térmicos da corrente feixe. Poderia causar a perda do tipo L 2 e L 4. R'w: Componente relacionadas com o equipamento ligado devido ao surto por acoplamento resistivo. Poderia causar a perda do tipo L 2 e L 4. 4.2.7 Componentes de risco para um serviço de descarga de perto o serviço.

R' : Falhas de componentes relacionados de linhas e equipamentos conectados induzida picos de linhas. Poderia causar a perda do tipo L 2 e L 4. Z

4.2.8 Componentes de risco para um serviço de Descargas na estrutura que está ligado ao serviço

R'B: Componente relacionados a danos físicos devido a efeitos de mecânica e térmica dos raios atual flui através da linha de ligação. Poderia causar a perda do tipo L 2 e L 4.

R'C: Componente relacionadas com o equipamento ligado devido ao surto por acoplamento resistivo. Poderia causar a perda do tipo L 2 e L 4 .4.3 Composição dos componentes do risco em relação à estrutura Componentes de risco a considerar para cada tipo de perda de uma estrutura estão listados abaixo:

62305-2 © IEC 2006

- 24 -

R : Risco de perda de vidas humanas: 1

R = R + R + R 1) +R 1

A

B

C

M1)

+

R +R +R U

V

W1)

+RZ1)

(1)

1) Apenas para estruturas com explosivos e hospitais com equipamentos de reanimação e outras estruturas de poder em que a falha de sistemas internos de imediato pôr em perigo a vida humana.

R : Risco de perda de serviço público: 2

R =R +R +R +R +R +R 2

B

C

M

V

W

(2)

Z

R : Risco de perda do patrimônio cultural: 3

R =R +R 3

B

V

(3)

R : Risco de perda de valor econômico: 4

R = R 2) + R + R + R + R 2) +R + R + R 4

A

B

C

M

U

V

W

Z

(4)

2) Apenas as propriedades onde a perda pode ocorrer animais 3)

Combinações de componentes de risco para cada tipo de perda é também indicado na Tabela 3. Tabela 3 Componentes de risco a ser considerado uma estrutura para cada tipo de perda

Fonte de dano

Componente do risco

descarga próxima estrutura S2

descarga em estrutura S1 R

A

R

B

R

R

C

descarga fechar uma linha conectado ao estrutura S4

descarga uma linha ligado à estrutura S3 R

M

U

R

V

R

W

R

Z

Risco para cada tipo de perdas R

1

*

*

R2 R R

*

*

1)

*

1)

*

*

*

2)

*

*

*

* *

*

3

4

*

*

1)

*

1)

*

*

*

*

* *

2)

*

1) Para estruturas de risco e hospitais ou outras estruturas em que a falha dos sistemas internos em perigo vida humana imediata. 2) Para propriedades onde podem causar perda de animais.

4.3.1 Composição dos componentes do risco em relação à fonte de danos

R=R +R D

(5)

I

onde R

D

é o risco de choques na estrutura (S1 fonte), definido como a soma: R =R +R +R D

A

B

C

(6)

- 25 -

62305-2 © IEC 2006

onde R é o risco de descargas directas não são a estrutura, mas que a influenciam (fontes S1, S3 e S4), definida como a soma: I

R =R +R +R +R +R I

M

U

V

W

(7)

Z

Veja também, para esses componentes e sua composição, Tabela 9. 4.3.2 Composição dos componentes do risco em relação ao tipo de dano

R=R +R +R S

F

(8)

O

onde R

S

é o risco de danos aos seres vivos (D1), definido como a soma: R =R +R S

R

F

A

(9)

U

é o risco de danos físicos (D2), definido como a soma: (10)

RF = RB + RV R

O

é o risco de falha dos sistemas internos (D3), definido como a soma: R =R +R +R +R O

M

C

W

(11)

Z

Veja também, para esses componentes e sua composição, Tabela 9. 4.4 Composição dos componentes do risco em relação a um serviço

Componentes de risco a considerar para cada tipo de perdas em um serviço estão listados abaixo: R' : risco de perda de serviço público; 2

R' = R' + R' + R' + R' + R'

(12)

R' = R' + R' + R' + R' + R'

(13)

2

V

W

Z

B

C

R' : risco de perda de valor econômico; 4

4

V

W

Z

B

C

Componentes de risco a considerar para cada tipo de perda são mostrados na Tabela 4. Tabela 4 Componentes de risco a considerar em um serviço para cada tipo de perda Fonte de dano

Descarga no servico

Descarga proximo ao servico

S3 Componente do risco

R'

V

Descarga na estrutura

S4

S1

R'

R'

R'

R'

W

Z

B

C

Risco para cada tipo de perdas R'

*

*

*

*

*

R'

*

*

*

*

*

2

4

62305-2 © IEC 2006

- 26 -

4.4.1 Composição dos componentes do risco em relação à fonte de danos

(14)

R' = R' + R' D

I

onde R'

D

é o risco de descargas para o serviço (S3 de origem), definido como a soma: R' = R' + R' D

V

(15)

W

R' e o risco para o serviço de descarga direto, mas não influenciá-la (fontes S1 e S4), definido como a soma: I

R' = R' + R' + R' I

B

C

Z

(16)

Veja também, para esses componentes e sua composição,a Tabela 11. 4.4.2 Composição dos componentes do risco em relação ao tipo de dano

(17)

R' = R' + R' F

O

onde R'

F

o risco de danos físicos (D2), definido como a soma: (18)

R' = R' + R' F

R'

O

V

B

o risco devido a falhas de sistemas internos (D3), definido como a soma: R' = R' + R' + R' O

W

Z

C

Veja também, para esses componentes e sua composição, a Tabela: 11. 4.5 Fatores que influenciam os componentes de risco

4.5.1 Fatores que influenciam os componentes de risco em uma estrutura

As características da estrutura e possíveis medidas de protecção que influenciam os componentes de risco em estrutura são indicadas na Tabela 5.

(19)

- 27 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela 5 - Fatores que influenciam os componentes de risco em uma estrutura Características da estrutura dos sistemas

internos

R

A

R

R

R

R

R

X

X

X

X

X

B

C

M

U

R

V

W

R

Z

Medidas de proteção

Superficie de captação

X

Resistividade do terreno

X

Resistividade do solo

X

X

Restrições físicas, isolamento, avisos,

X

equipotencialização do terreno

X

1)

X X

X

2)

X

SPCR

X

2)

X

3)

3)

X

X X

X

X X

blindagem das linhas internas Precauções no traçado

X

X

X

Dispositivos de proteção contra sobretensões coordenadas Tela especial

Rede equipotencial Precauções contra incêndio Sensibilidade ao fogo Perigo especial Tensão soportada de impulso

X

X

X

X

X

X

X X

X X

X

X

X

X

X X

X

X

X

1) No caso de um SPCR "natural" ou padrão separado condutores para baixo com menos de 10 m, ou onde tenham sido tomadas medidas restrição, o risco relativo de danos aos organismos vivos produzidos por tensões de passo e de contato é desprezível. 2) LPS apenas para e-mail externo. 3) Devido à equipotencial.

4.5.2 Fatores que influenciam os componentes de risco em um serviço

Na Tabela 6 são mostradas as características do serviço, a estrutura conectado e de possíveis medidas proteção que influenciam os componentes de risco.

62305-2 © IEC 2006

- 28 -

Tabela 6  Fatores que influem nos componentes do Risco em um serviço Características do serviço

R'

R'

V

R'

W

R'

Z

R'

B

C

Medidas de proteção

Superficie de captação

X

X

X

X

X

Blindagem do cabo

X

X

X

X

X

Cabo protetor contra o raio

X

X

X

X

X

Eletroduto de proteção Relâmpago

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Condutores adicionais de blindagem Tensão de impulso suportável Dispositivo de proteção contra Sobretensões

5 EVALIAÇÃO DE RISCOS 5.1 Procedimento básico A decisão de proteger contra raios ou uma estrutura de serviço, ea seleção de medidas proteção deve ser de acordo com IEC 62305-1, o que é o seguinte:  identificação do objeto a proteger e suas características; - identificar o objeto de todos os tipos de perdas e Risco associados R (R a R ); 1

4

 Avaliação do Risco R para cada tipo de Perdas (R a R ); 1

4

 avaliar a necessidade de proteção através da comparação dos riscos R1, R2 y R3 para uma estrutura (R'2

para um serviço) com el Risco toleravel R ; T

 avaliação do desempenho econômico do custo de protecção em relação ao custo total de perdas com e sem medidas de protecção. Neste caso, a avaliação dos componentes do Risco R para uma estrutura (R' para un serviço) deve ser feito para avaliar este custo (veja anexo G). 4

4

5.2 Estrutura a ser considerado para a avaliação de Risco A estrutura a ser considerado é composta por: a estrutura; instalações na estrutura; conteúdo da estrutura; pessoas na estrutura ou em pé em uma área fora da estrutura a uma distância de 3 m da estrutura; ambientes afetados por danos à estrutura. Proteção não está incluindo serviço ligado para o exterior da estrutura. NOTA

A estrutura em questão pode ser subdividida em várias zonas (ver Capítulo 6).

- 29 -

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5.3 Serviço a considerar para avaliação do risco o serviço que deve-se considerar e a conexão: em linhas de telecomunicações entre os interruptores de um edifício de telecomunicações e os usuários, ou alterna entre dois prédios ou entre dois usuários de edifícios de telecomunicações; em linhas de telecomunicações, incluindo switches edifício de telecomunicações ou de usuário e hub de distribuição, ou entre dois nós de distribuição; nas linhas de energia entre a subestação e os edifícios da AT usuários; nas tubulações entre a estação principal de distribuição e os usuários do edifício. Considerar que o serviço inclui o equipamento de linha e os terminais, tais como: multiplexadores, amplificadores de potência, redes ópticas, contadores, equipamentos terminais, etc; disjuntores, proteção contra sobrecorrente e contadores.; sistemas de controle, sistemas de segurança, e contabilistas. A proteção não inclui os computadores dos usuários ou qualquer estrutura ligada nas extremidades do serviço. 5.4 Risco toleravel RT É de responsabilidade da autoridade competente para identificar o valor de risco tolerável. Quando um raio envolve perda de vida ou perda de valor social ou cultural, o Títulos de risco tolerável RT estão listadas na Tabela 7.

Tabela 7  Valores típicos do risco toleravel RT Tipos de perdas

R (y1)

Perda de vida humana o Danos permanentes

105

Perda de serviço público

103

Perda de patrimonio cultural

103

T

5.5 Procedimiento para avaliar la necesidade de proteção De acordo com a IEC 62305-1, devem abordar os seguintes riscos para avaliar a necessidade de Proteção contra raios un objeto:  em uma estrutura, os Riscos R , R y R ; 1

2

3

 em um serviço, os Riscos R' y R' . 1

2

Para cada Risco dev-se dar os siguintes passos:  determinar os componentes R que constituen o Risco; X,

 calcular os componentes do Risco R ; X

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- 30 -

 calcular o Risco total R (ver parágrafo 4.3);  determinar o Risco toleravele R ; T

comparação do Risco R com o Risco toleravel R . T

se R R , não é necessária protecção contra raios. T

Se R > R , medidas de proteção devem ser tomadas para reduzir R R para todos os riscos que é submetido o T

T

objeto. O procedimento para avaliar a necessidade de proteção é indicado em figura 1.

Figura 1 - Procedimento para decidir a necessidade de proteção.

- 31 -

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5.6 Procedimento para avaliar a rentabilidade de proteção Além da necessidade de proteção contra descargas atmosféricas em uma estrutura ou um serviço pode ser útil para Para reduzir as perdas econômicas L4, estabelecer os benefícios econômicos da instalação de medidas de proteção. A avaliação dos componentes de Risco R de uma estrutura (R' para um serviço) permite aos usuarios avaliar o custo econômico das perdas com ou sem medidas de proteção (ver Anexo G). 4

4

O procedimento para determinar a viabilidade econômica de proteção requer: – la identificación de los componentes R que forman el Risco R en una estructura (R' para un serviço); X

4

4

- calcular os componentes do RX proximas não identificou novas medidas de proteção / adicionais; – calcular o custo anual das perdas para cada componente do proximas R ; X

– calcular o custo anual de perdas totais CL, sem medidas de proteção; – a adoção de medidas de proteção selecionadas; – cálculo dos elementos de proteção RX proximas medidas com selecionados; – cálculo para cada componente do Risco, o custo anual das perdas residual na estrutura ou Serviço Protegidas; – calcular o custo total anual do Clr perda residual com selecionados medidas de proteção; – calcular o custe anual C das medidas de proteção; PM

– comparação de custos. Se C < C + C medidas de proteção contra raios não podem ser considerados custo-benefício; L

RL

PM

Se C C + C las medidas de proteção pode economizar dinheiro durante a vida útil da estrutura ou do serviço. L

RL

PM

O procedimento para avaliar a rentabilidade de proteção é indicado la figura 2.

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- 32 -

Figura 2  Procedimento para avaliar a rentabilidade das medidas de proteção

5.7 Medidas de proteção Medidas de proteção visam reduzir o proximas associado a cada tipo de dano. Medidas de proteção devem ser consideradas efetivas somente se eles concordam com as exigências da Seguintes regras: - IEC 62305-3 para a proteção contra danos aos seres vivos e danos físicos a uma estrutura; - IEC 62305-4 para proteção contra falhas de sistemas internos; - IEC 62305-5 para a proteção de Serviços.

- 33 -

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5.8 Seleção de medidas de proteção A seleção de medidas de protecção adequadas devem ser tomadas por cada componente do projeto distribuído proximas proximas no total R y tendo em conta aspectos técnicos e econômicos das diferentes medidas proteção.

Eles devem identificar parâmetros críticos a fim de determinar as medidas mais eficazes para reduzir o proximas R. Para cada tipo de perda é diferente medidas de protecção, individualmente ou em combinação, atender as condição R R . A solução adotada deve levar em conta aspectos técnicos e económicos. A procedimento simplificado para a seleção de medidas de proteção é indicado no fluxograma da Figura 3 para as estruturas, e na Figura 4 para o serviço. Em qualquer caso, o instalador ou designer deve. Proximas identificar os componentes mais críticos e reduzi-los, tendo em conta aspectos econômicos. T

Figura 3 Procedimento para a selecção das medidas de estruturas de proteção

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- 34 -

Figura 4  Procedimento para a selecção das medidas de proteção em serviço

6 AVALIAÇÃO DOS COMPONENTES DE UMA ESTRUTURA DE RISCO 6.1 Equação básica Cada componente do Risco, R R R R R R R e R , conforme descrito no Capítulo 4 pode ser expressa A,

B,

C,

M,

U,

V,

W,

Z

pela seguinte equação geral: R = N P L X

X

X

X

(20)

- 35 -

62305-2 © IEC 2006

onde N

X

é o número de ocorrências perigosas por ano (ver também o anexo A);

X

é a probabilidade de dano a uma estrutura (ver também Anexo B);

X

é a perda resultante (ver também o anexo C).

P L

NOTA 1 O número de ocorrências, NX, é afetada pela densidade de descargas à terra (N ) e as características físicas do objeto g

proteger, seu entorno e do terreno. NOTA 2 A probabilidade de dano, PX, é afetada pelas características do objeto a ser protegido e as medidas de protecção adoptadas. NOTA 3 Conseqüente perda, LX, é afetada pelo uso atribuído ao objeto, a presença de pessoas, o tipo de serviço prestado ao público, o valor das coisas afetado pelo dano e as medidas tomadas para limitar a quantidade de perdas.

6.2 Avaliação dos componentes do Risco por descargas em uma estrutura (S1)

Para avaliar os componentes de proximas por um raio em uma estrutura, aplicar as seguintes relacionamentos: – componente relacionado a danos à vida (D1) R = N P L A

D

A

(21)

A

– componente relacionado a danos físicos (D2) R = N P L B

D

B

(22)

B

– componente relacionado com as falhas dos sistemas internos (D3) R = N P L C

D

C

(23)

C

Os parâmetros para avaliar os componentes do riscoestão indicados na tabela 8. 6.3 Avaliação dos componentes do risco por descargas próximas a uma estrutura (S2)

Para avaliar os componentes do Risco por descargas atmosféricas próximo de uma estrutura, se aplicam as siguintes relaçôes: – componente relacionada com as falhas dos sistemas internos (D3) R = N P L M

M

M

(24)

M

Os parametros para avaliar los componentes do Risco estão indicados na Tabela 8. 6.4 Avaliação dos componentes do risco proximas Descargas de uma linha conectada à estrutura (S3). Para avaliar os componentes de proximas por um raio em uma linha de entrada, aplicar as seguintes Relações. – componente relacionado com os Danos aos seres vivos (D1) R = (N + N )  P L U

L

Da

U

U

(25)

62305-2 © IEC 2006

- 36 -

– componente relacionado a danos físicos (D2) R = (N + N )  P L V

L

Da

V

(26)

W

(27)

V

– componente relacionado com as falhas dos sistemas internos (D3) R = (N + N )  P L W

L

Da

W

Os parâmetros para avaliar os componentes estão listados no Tabela 8. Se a linha tiver mais de uma seção (ver secção 7.6), os valores de R , R y R são a soma dos valores R , R y R para cada seção da linha. As seções consideradas são aquelas encontradas entre as estrutura e centro de distribuição em primeiro lugar. U

V

V

W

U

W

No caso de uma estrutura de mais de uma linha conectada com caminhos diferentes, fazer os cálculos para cada linha 6.5 Avaliação dos componentes do risco por Descargas proximas de uma linha conectada à estrutura (S4) Para avaliar os componentes de Risco por um raio perto de uma linha conectada à estrutura, As relações a seguir se aplicam: – componente relacionada com as falhas dos sistemas internos (D3) R = (N N )  P L Z

I

L

Z

(28)

Z

Os parametros para avaliar os componentes do Risco estão indicados na Tabela 8. Se a linha tiver mais de uma seção (ver secção 7.6), o valor de R e a suma dos componentes R para cada seção. As seções consideradas são aquelas encontradas entre a estrutura e os primeiros centro de distribuição. Z

NOTA

Z

Informações mais detalhadas para as linhas de telecomunicações é na Recomendação ITU K.46.

No caso de uma estrutura de mais de uma linha conectada com caminhos diferentes devem ser os cálculos para cada linha. Si (N N ) < 0, se considera que (N N ) = 0. I

L

I

L

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62305-2 © IEC 2006

Tabela 8  Parâmetros associados com a avaliação de componentes para uma estrutura de Risco Símbolo

Denominação

valor de acordo com

Valor médio anual de ocorrências perigosas devido a descargas

N

D

– na estrutura

Capítulo A.2

N

M

– perto da estrutura

Capítulo A.3

– em uma linha que entra na estrutura

Capítulo A.4

N

– perto de uma linha que entra na estrutura

Capítulo A.5

N

– a estrutura do terminal de linha "a" (ver a figura 5)

Capítulo A.2

N

L

I

Da

Probabilidade de descarga na estrutura de produção P

A

Danos a seres vivos

Capítulo B.1

P

B

– Danos físicos

Capítulo B.2

P

C

– falha de sistemas internos

Capítulo B.3

Probabilidade de uma descarga perto da estrutura de produção P

– falha de sistemas internos

M

Capítulo B.4

Probabilidade de uma descarga em uma línha de produção P

U

– Danos a seres vivos

Capítulo B.5

P

V

– Danos físicos

Capítulo B.6

W

– falhas de sistemas internos

Capítulo B.7

P

Probabilidade de uma descarga perto de uma linha de produção P

– falhas de sistemas internos

Z

Capítulo B.8

Perdas deevido a L = L = r L A

U

a

– Danos a seres vivos

t

L = L = r r h L B

V

p

f

Z

C

NOTA

M

W

Z

– Danos físicos

f

L=L =L =L=L

Capítulo C.2 Capítulos C.2, C.3, C.4, C.5 Capítulos C.2, C.3, C.5

- falhas de sistemas internos

o

os valores de Perdas L , L , L ; os fatores redutores r , r , r , r e ofator de aumento h , constam no anexo C e nas Tabelas C.2, C.3, C.4 e C.5. t

f

o

p

a

u

f

Z

Figura 5  Estruturas nas extremidades das linhas: no final, "b" é o estrutura a ser protegida (estrutura b) eo "a" estrutura de um adjacentes (estrutura a)

62305-2 © IEC 2006

- 38 -

6.6 Resumo dos componentes de uma estrutura de Risco.

Risco de componentes em uma estrutura de acordo com os diferentes tipos de danos e as diferentes fontes de Danos, estão resumidos na Tabela 9. Tabela 9  Risco de componentes em uma estrutura baseada em diferentes tipos e de diferentes fontes Danos

Fonte de Dano Dano

S1 Descarga na estrutura

D1 R =NP r L

Danos a seres vivos

A

D

a

D2

B

p

D3 Falhas de sistemas elétricos e eletrônicos

D

Z

f

estrutura

D

R =R +R

R = (N + N )  P  r h r  L

R =R +R

L

U

M

M

W

O

Z

L

W

O

U

F

B

V

f

R = (N + N )  P L

M

A

Da

p

f

R =N P L

S

t

L

V

C

Da

u

V

B

S4 Risco Descarga resultante em proximo de um função do tipo serviço de Dano

R = (N + N )  P  r L U

A

f

R =NP L C

S3 Descarga em um serviço de entrada

t

R =NP r h r  L

Danos físicos

S2 Descarga Próximo da

R = (N – N ) PL

Da

Z

O

l

Z

L

O

R =R +R + R +R O

c

W

M

Z

Risco resultante na R =R +R +R D

função da fonte de Dano

A

B

R =R +R +R +R +R

C

I

M

U

V

W

Z

Se a estrutura esta dividida em zonas Z (veja a Seção 6.7), deve-se calcular o valor de cada componente do Risco em cada zona. S

O total Risco estrutura R é a soma de componentes associadas às áreas Risco Z que constituem a estrutura. S

6.7 Divisão da estrutura em zonas Z

S

Para avaliar cada componente do Risco, uma estrutura pode ser dividida em zonas Z características homogêneas. sem S

No entanto, uma estrutura pode ser ou pode ser considerada uma única zona. As zonas Z estão definidas principalmente por: S

– o tipo de terreno ou solo (componente do Risco R y R ); A

U

– os compartimentos contra fogo (componente do Risco R y R ); B

V

- O espaço de exibição (componente de Risco R y R ). C

M

Outras áreas podem ser definidas de acordo com: – distribução dos sistemas internos (componente do Risco R y R ); C

M

– medidas de proteção existentes previstas (todos os componentes do Risco); – valor das Perdas L (todos os componentes do Risco). X

A divisão da estrutura em Zonas Z deve ser feito tendo em conta a possibilidade de implementar medidas S

proteção mais conveniente.

- 39 -

62305-2 © IEC 2006

6.8 Avaliação dos componentes de uma estrutura de áreas de Risco ZS

As regras para avaliar os componentes dependem do Risco Risco. 6.8.1 Riscos R , R y R 1

2

3

6.8.1.1 Estructura con una zona única Neste caso, uma zona é definida apenas Z coincide com a estrutura. De acordo com o paragrafo 6.7, Risco R é S

a soma dos componentes de Risco R . Para a avaliação dos componentes do Risco e da escolha dos parâmetros Apropriados, as seguintes regras se aplicam: X

- Parâmetros para o número N de ocorrências perigosas devem ser avaliados de acordo com o Anexo A; - Parâmetros relacionados com a probabilidade P de danos devem ser avaliados em conformidade com o anexo B. também: – Para os componentes R , R , R , R , R y R definição de um valor único para os parâmetros envolvidos. Quando você pode Aplicar mais de um valor, você deve escolher um valor mais alto. A

B

U

V

W

Z

– Para os componentes R y R , se na região mais de um sistema internos envolvidos, os valores de P y P são dadas por: C

M

C

P = 1  (1 P )  (1 P )  (1 P )

(29)

P = 1 - (1 P )  (1 P )  (1 P )

(30)

C

M

Onde

M

C1

C2

M1

C3

M2

M3

P y P são os parâmetros relativos ao sistema interno i. Ci

Mi

- Parâmetros relacionados à quantidade de L perda devem ser avaliados em conformidade com o anexo C. De acordo com a utilização da estrutura pode ser considerada nos valores médios típicos do Anexo C. Se uma área mais de um valor para qualquer parâmetro, exceto de P y P , terá o valor do parâmetro que resulta no C

M

maior valor de Risco. Definir a estrutura como uma zona única pode levar a medidas de segurança caras, porque cada medida deve se estender a toda a estrutura

6.8.1.2 Estrutura com várias zonas Neste caso, a estrutura é dividida em diferentes zonas Z S. o risco da estrutura é a soma dos riscos relativos cada uma das zonas em cada área de Risco é a soma de todos os componentes da área de Risco. Para a avaliação dos componentes de Risco e escolhendo os parâmetros apropriados, aplicar as regras de parágrafo 6.8.1.1. A estrutura permite dividir as áreas de designer, o componente de avaliação de Risco e a seleção de medidas de protecção adequadas área por área, tendo em conta as características de cada peça estrutura, reduzindo o custo total de proteção contra raios.

6.8.2 Risco R

4

Se você precisa de uma proteção contra raios, ou um modo de reduzir o riscos R , R y R , é útil avaliar a conveniência 1

Econômica das medidas de proteção para reduzir o Risco R de Perdas econômicas. 4

2

3

62305-2 © IEC 2006

- 40 -

Os pontos a partir do qual realiza a avaliação de Risco R deve ser definida a partir: 4

- Toda a estrutura; - Uma parte da estrutura; - Uma instalação interna; - Parte de uma instalação interna; - Um pedaço de equipamentos; - O conteúdo da estrutura. O custo das perdas em uma área devem ser avaliados em conformidade com o Anexo G. O custo total de toda a estrutura é a soma o custo das perdas em todas as áreas 7 Avaliação Dos Componentes De Risco para um serviço 7.1 Equações básicas Cada componente do Risco, R' R' R' R' V,

W,

Z,

R' ,

B,y

C

conforme descrito no Capítulo 4, pode ser expressa por a equação geral:

R' = N P' L' X

X

X

(31)

X

onde N

X

P' L'

e o número de ocorrências perigosas (ver também Anexo A);

X

é a probabilidade Danos a um serviço (ver também Anexo D):

X

é a perda resultante (ver também Anexo E).

7.2 Avaliação dos componentes do Risco de um serviço de Descargas (S3) Para avaliar os componentes de Risco por um raio em um serviço, aplicar as seguintes relações: - Componentes relacionados a danos físicos (D2) R' = N P' L' V

L

V

(32)

V

- Componentes relacionadas conectadas a falha do equipamento (D3) R' = N P' L' W

L

W

(33)

W

Os parâmetros para avaliar os componentes do Risco estão listados na Tabela 10. 7.3 Componentes de avaliação para as descargas perto Risco Serviço (S4) Para avaliar os componentes de Risco por um raio perto de um serviço, aplicar os seguintes relacionamentos: - componente relacionado conectado falhas de equipamento (D3) R' = (N N )  P' L' Z

l

L

Z

Z

(34)

- 41 -

62305-2 © IEC 2006

Os parâmetros para avaliar os componentes de risco são apresentados na Tabela 10. Para efeitos desta avaliação, se (N N ) < 0, deve ser considerada (N N ) = 0. l

L

l

L

7.4 - Avaliação dos componentes de risco para downloads na estrutura que está conectado ao serviço: (S1) Para avaliar os componentes de risco por um raio em uma estrutura que está conectado, serviço para cada seção das relações a seguir se aplicam: – componente relacionado a danos físicos (D2) R' = N P' L' B

D

B

B

– componente relacionado a falhas de equipamentos (D3) R' = N P' L' C

D

C

C

Os parâmetros para avaliar os componentes de risco são apresentados na Tabela 10.

Tabela 10 - Parâmetros associados com a avaliação dos componentes de risco Simbolo N

D

N

L

N

l

Denominação

Valor de acordo com

- No serviço ligado estrutura

Capítulo A.2

- Serviço de

Capítulo A.4

- Próximo do Serviço

Capítulo A.5

Probabilidade de uma descarga ocorrer na estrutura P'

B

P'

C

– danos físicos

parágrafo D.1.1

- Falhas nos equipamentos, serviços

parágrafo D.1.1

Probabilidade de resultar em um serviço de choque P' P'

– danos físicos

parágrafo D.1.2

- Falhas nos equipamentos, serviços

parágrafo D.1.2

V

W

Probabilidade de choque produzida por um serviço P'

- Falhas nos equipamentos, serviços

Z

parágrafo D.1.3

Perdas devido a L' = L' = L' B

V

L' = L' = L' = L' C

W

Z

o

f

– danos físicos

Tabela E.1, Equação (E.2)

- Falhas nos equipamentos, serviços

Tabela E.1, Equação (E.3)

7.5 Resumo dos componentes de risco em um serviço

Tabela E.1, Equação (E.3) Os componentes de serviços de risco, dependendo de diferentes tipos e fontes de danos estão resumidos na Tabela 11.

62305-2 © IEC 2006

- 42 -

Tabela 11 - Componentes de risco em serviço para diferentes tipos de danos causada por diferentes fontes de danos

Fonte do Dano

S3 Descarga em um serviço

Dano

S4 Descarga proximo A um serviço

S1

Risco resultante

Descarga em uma estrutura

em função do tipo de dano

D2 R' = N P' L' Danos físicos D3 Falhas de sistemas elétricos R' = N P' L' e eletrônicos Risco resultante na R = Função da fonte de dano D R' + R' V

L

V

V

W

L

W

W

V

W

R' = N P' L' B

R' = (N N ) P' L' Z

l

L

Z

D

C

D

R = R' + R' + R' Z

B

C

C

R = R' + R'

B

R' = N P' L'

Z

I

B

F

C

V

B

R = R' + R' + R' O

Z

W

C

Se o serviço é dividido em seções S (veja Seção 7.6) os componentes de risco R' , R' y R' do S

V

W

Z

serviço deve ser avaliado como a soma dos componentes de cada seção do serviço. O componente do risco R' deve ser avaliada em um ponto de transição de serviço (ver IEC 62305-5) Z

tomando o valor mais alto que o valor de R' . Z

NOTA

Informações mais detalhadas para as linhas de telecomunicações estão na recomendação ITU K.46.

Os componentes do risco R' y R' serviço deve ser avaliado como a soma dos componentes de risco de cada estrutura ligada ao serviço. O risco total R o serviço é a soma do risco R' , R' , R' , R' y R' B

C

B

C

V

W

Z.

7.6 Setores da partição de serviço SS

Para avaliar cada componente de risco, o serviço pode ser dividido em seções Ss. No entanto, um serviço pode considerar-se o no, como una seção única. Para todos os componentes do risco (R' , R' , R' , R' y R' ), as seções SS são definidas principalmente por: B

C

V

W

Z

- O tipo de serviço (aéreo ou subterráneo); Fatores que afetam a área de influência (C , C , C ); d

e

t

- Características de serviço (tipo de resistência de isolamento do cabo da tela). Mais seções podem ser definidas em termos de: - Tipo de dispositivos conectados; - Medidas para proteger existentes ou previstas. As seções da partição de serviço deve considerar a possibilidade de implementar medidas Proteção mais adequada. Se uma seção mais de um valor para um parâmetro, que levam a assumir valor maior risco. O operador de rede ou o proprietário do serviço deve avaliar o montante anual das perdas esperadas devido à perda serviços Se esta avaliação não pode ser feito são sugeridos títulos no Anexo E.

- 43 62305-2 © IEC 2006 ANEXO A (Informativo) AVALIAÇÃO DO NÚMERO ANUAL DE EVENTOS PERIGOSOS

A.1 Generalidades O médio anual valor n de eventos perigosos por Descargas de raios que afetam um objeto para proteger depende da atividade de trovoadas na região em que se encontra o objeto e as características físicas do objeto. Para calcular o número N, é geralmente aceito para multiplicar a densidade de Descargas para terra Ng, pela coleção equivalente da superfície do objeto, tendo em conta os fatores de correção devido às características físicas do objeto. A densidade de Descargas para o número de Descargas de Nges km2 por ano. Esse valor pode ser obtido em muitas partes do mundo, de redes de local de download. NOTA

Se não tiver um mapa de Ng, você pode estimar regiões temperadas pela expressão: N ≈ 0,1 T g

d

(A.1)

onde Td é o número de dias de trovoadas por ano (pode ser encontrado nos mapas isoceráunicos)).

A seguir é eventos que podem ser considerados perigosos para uma estrutura proteger: – descargas na estrutura; – descargas próximo da estrutura; – descargas em um serviço que entra na estrutura; – descargas próximo de um serviço que entra na estrutura; – descargas em uma estrutura que esteja conectado não serviço . Os sucessos que podem considerar-se perigosos para um serviço a proteger são os seguintes: – descargas em um serviço ; – descargas próximas do serviço ; – descargas na estrutura em que está conectado o serviço

A.2 Avaliação do valor médio anual de eventos perigosos por uma estrutura de ND Descargas e Descargas em uma estrutura

conectada ao final “a” de uma linha N

Da

A.2.1 Determinação da Superfície de captação A

d

A Superfície de captação A se define, para estruturas instaladas em um terreno plano, por a intersecção entre a Superfície do terreno e uma linha reta de pendente 1/3 que passa pela parte superior da estrutura ((tocando naquele ponto) e girando ao redor. O valor de A pode ser determinado matematicamente e graficamente. d

Estrutura retangular A Superfície de captação de uma estrutura retangular isolada de longitude L, atitude W e altura H, situada em um terreno plano, es igual a:

62305-2 © IEC 2006

- 44 -

A = L W + 6 H  (L + W) + 9  (H)

2

d

(A.2)

onde L, W e H se expressam em metros (veja a figura A.1). NOTA Uma avaliação mais precisa poderia começar a considerar a altura relativa à estrutura com relação aos objetos circundantes ou do solo a uma distância de 3 H da estrutura .

Figura A.1 – Superfície de captação A de uma estrutura isolada d

A.2.1.1 Estrutura de forma complexa Se uma estrutura é um formulário complexo, como um telhado em alta dica (ver Figura 2), deve usar um método gráfico para avaliar A (ver a figura A.3), já que as diferenças podem ser muito grandes Se você usar dimensões máximas (Admáx.) ou mínimas (Admín.) (ver a Tabela A.1). d

Um valor aproximado aceitável para a superfície de captação e o valor máximo entre Admín. e a superfície de captação que corresponde ao trecho em ponta elevada A' . A' pode calcular-se mediante a expressão: d

d

A' = 9  (H ) d

2

p

onde H e a altura da ponta elevada. p

Na Tabela A.1 se Dão os diferentes valores da superfície de captação segundo o método antes indicado.

(A.3)

- 45 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela A.1  Valores de a superfície de captação segundo método de avaliação Estrutura Gráfico Método (dimensões máximas)

Estrutura (dimensões mínimas)

Proeminência

70  30  40

70  30  25

40

Admáx. =71 316

Admín. = 34 770

H

p

Dimensões da

estrutura m (L, W, H) 2

m

Ver a figura A.2

A = 47 700 d

Ver a figura A.3

Figura A.2 – Estrutura de forma completa

A ' = 45 240 Ver a figura A.3 d

62305-2 © IEC 2006

- 46 -

Figura A.3 Diferentes métodos para determinar a superfície de captação da estrutura da figura A.2

A.2.1.2 Estrutura formando parte de um edifício Quando a estrutura S considerada forma parte de um edifício B, as dimensões da estrutura S podem empregar-se a avaliação de A Se as seguintes condições (consulte a figura A.4): d

– a estrutura S e uma parte vertical separada do edifício B; – o edifício B no tem risco de explosão; – a propagação do fogo entre a estrutura S e outras partes do edifício B está impedida durante 120 min (REI 120) Mediante paredes resistentes ao fogo ou por outras medidas de proteção; – a propagação de sobretensões ao longo das linhas comuns, Se não houver, é dificultado por dispositivos para proteção contra sobretensões no ponto de entrada para essas linhas na estrutura ou de outra medida de proteção equivalente. NOTA

Consulte o Jornal Oficial da União Europeia para a definição e informações do REI, 1994/28/02. n. C 62/63.

- 47 -

62305-2 © IEC 2006

Quando estas condições não forem cumpridas as dimensões totais do edifício devem ser usada B.

Figura A.4 Estrutura a considerar para a avaliação da superfície de captação A

d

A.2.2 Localização relativa da estrutura a situação relativa da estrutura em relação com os objetos que a rodeiam, ou acima do lugar está localizado, deve ser tidas em conta por um fator de localização C (ver a Tabela A.2). d

62305-2 © IEC 2006

- 48 -

Tabela A.2 Fator de localização, C

d

Situação relativa

C 0,25 d

Objeto rodeado por objetos mais altos ou por árvores Objeto rodeado por objetos ou árvores da mesma altura ou menores

0,5

Objeto isolado: sem outros objetos nas proximidades

1

Objeto isolado na parte superior de uma colina ou de uma elevação

2

A.2.3 Número de sucessos perigosos ND para uma estrutura (extremo “b” de um serviço )

N pode avaliar-se como o produto: D

N = N A C  10 D

g

d/b

(A.4)

-6

d/b

onde N e a densidade de descargas atmosféricas a terra (1/km /ano); 2

g

A e a superfície de captação da superfície isolada (m ), (ver a figura A.1); 2

d/b

C

d/b

e o fator de localização da estrutura (ver a Tabela A.2).

A.2.4 Número de sucessos perigosos NDa para uma estrutura adjacente (extremo “a” de um serviço )

O valor médio anual de sucessos perigosos por descargas em uma estrutura no extremo “a” de uma linha N (ver a seção 6.5 e a figura 5) pode avaliar-se como o produto: Da

N = N A C C  10 Da

g

d/a

d/a

-6

(A.5)

t

onde: N e a densidade de descargas atmosféricas a terra (1/km /ano); 2

g

2

A e a superfície de captação da superfície adjacente isolada (m ), (ver a figura A.1); d/a

C

d/a

e o fator de localização da estrutura adjacente (ver a Tabela A.2);

C e o fator de correção pela presencia de um transformador AT/BT não serviço ao que está conectado a t

Estrutura e situado entre o ponto de impacto e a estrutura (ver a Tabela A.4). Este fator se aplica nas

Seções das linhas aguas acima do transformador em relação à estrutura.

A.3 Avaliação do valor médio anual de sucessos perigosos por descargas próximo de uma estrutura NM

N pode avaliar-se como o produto: M

N = N  (A A C )  10 M

g

m

d/b

-6

(A.6)

d/b

onde N e a densidade de descargas atmosféricas a terra (descargas/km /ano); 2

g

A es A superfície de captação das descargas que impactam próximo da estrutura (m ). 2

m

- 49 -

62305-2 © IEC 2006

A superfície de captação A se estende ate uma linha situada a uma distancia de 250 m desde o perímetro da estrutura (ver a figura A.5). m

Si N < 0, deve considerar-se N = 0 na avaliação. M

M

A.4 Avaliação do valor médio anual de sucessos perigosos por descargas em um serviço NL

Para um serviço de uma só seção, N pode avaliar-se mediante: L

N = N A C C  10 L

g

l

d

-6

(A.7)

t

onde N e a densidade de descargas atmosféricas a terra (descargas/km /ano); 2

g

A e a superfície de captação das descargas que impactam não serviço (m ), (ver a Tabela A.3 e a figura A.5); 2

l

C e o fator de localização do serviço (ver a Tabela A.2); d

C e o fator de correção pela presença de um transformador AT/BT situado entre o ponto de impacto e a t

Estrutura (ver a Tabela A.4). Este fator se aplica nas seções das linhas aguas acima do transformador Em relação à estrutura. Tabela A.3 Superfícies de captação A e A , em função das características do serviço l

i

Aéreo A A

Enterrado

[L – 3(H + H )] 6 H

l

c

a

b

[(L – 3(H + H )]

c

c

b



25 L 

1 000 L

i

a

c

c

onde A

e a superfície de Captação das descargas que impactam não serviço (m ); 2

l

A e a Superfície de Captação das descargas a terra cerca do serviço (m ); 2

i

H e a altura dos condutores do serviço sobre o terreno (m); c

L e a longitude da seção do serviço desde a estrutura até o primeiro nó (m). Deveria considerar-se uma longitude máxima L = 1 000 m; c

c

H e a altura da estrutura conectada ao extremo “a” do serviço (m); a

H e a altura da estrutura conectada ao extremo “b” do serviço (m); b





e a resistividade do terreno no que está enterrado o serviço (m). Deveria considerar-se um valor máximo = 500 m.

Al objeto de este cálculo: – Quando não se conhece o valor de L , se considera L = 1 000 m; c

c

– Quando não se conhece o valor da resistividade do terreno , se considera = 500 Ωm;

62305-2 © IEC 2006

- 50 -

– para cabos subterrâneos situados na sua totalidade em uma instalação de pondo a terra malha complexa, pode Considerar-se como Superfície equivalente de Captação A = A = 0; l

i

– a estrutura a proteger deve considerar-se conectada al extremo “b” do serviço . NOTA

Mais informações sobre as Superfícies de Captação A yAi, pode encontrar-se nas Recomendações ITU K.46 e K.47. l

Tabela A.4 Fator do transformador C

t

Transformador

C

t

Serviço com um transformador de dos enrolamentos

0,2

Somente o serviço

1

A.5 Avaliação do valor médio anual de sucessos perigosos por descargas próximo de um serviço Nl

Para um serviço de uma sola seção (aéreo, subterrâneo, blindado, não blindado, etc.), N pode avaliar-se mediante: l

N = N A C C  10 l

g

i

e

-6

(A.8)

t

onde N e a densidade de descargas atmosféricas a terra (descargas/km /ano); 2

g

A e a Superfície de Captação das descargas a terra cerca do serviço (m ), (ver a Tabela A.3 e a figura A.5); 2

i

C é o fator ambiental (ver a Tabela A.5); e

C é o fator de correção para presença de um transformador AT/BT, situado entre o ponto de impacto e a t

estrutura (ver a Tabela A.4). Este fator se aplica nas seções das linhas aguas acima do transformador

em relação à estrutura. Tabela A.5  Fator ambiental C

e

Ambiente Urbano com edifícios altos

C 0

Urbano

0,1

1)

2)

Suburbano

3)

Rural

e

0,5 1

1) Altura dos edifícios superior a 20 m. 2) Altura dos edifícios entre 10 m e 20 m. 3) Altura dos edifícios inferior a 10 m.

NOTA

a Superfície de Captação do serviço Ai se define por sua longitude Lc e a distancia lateral Dl (ver a figura A.5) que a descarga pode produzir sobretensões induzidas no inferiores a 1,5 kV.

- 51 -

62305-2 © IEC 2006

Figura A.5  Superfícies de Captação (A , A , A , A ) d

m

i

l

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- 52 -

ANEXO B (Informativo) AVALIAÇÃO DA PROBABILIDADE DE DANOS PX EM UMA ESTRUTURA

as probabilidades dadas neste anexo são válidas se as medidas de proteção estão conformes com as normas: – IEC 62305-3 para medidas de proteção para reduzir o dano aos seres vivos e dano físico; – IEC 62305-4 para medidas de proteção para reduzir a Falha dos sistemas internos. Podem empregar-se outros valores se estão justificados. Somente Podem escolher probabilidades P inferiores a 1, se a medida ou a característica e válida para toda a estrutura da zona (Z ) a proteger e para todo o equipamento. X

s

B.1 Probabilidade P de que uma descarga na estrutura produza danos aos seres vivos A

Na Tabela B.1 se indicam, em função das medidas de proteção adotadas, os valores da probabilidade P de que uma descarga na estrutura produza impactos nos seres vivos por tensões de passo e de toque A

Tabela B.1  Valores da probabilidade P de que uma descarga na estrutura A

produza impactos nos seres vivos por tensões de passo e de toque

P

Medidas de proteção

Sem medidas de proteção

A

1

Isolamento elétrico dos condutores expostos (por exemplo, a menos 3 mm de polietileno reticulado)

10–2

Equipotencialização efetiva do terreno

10–2

Avisos 10–1

se for tomado mais de uma previsão, o valor de P é o produto dos valores correspondentes de P A

A.

NOTA 1 Para mais informações ver os anexos 8.1 e 8.2 da Norma IEC 62305-3. NOTA 2 a probabilidade P se considera desprezível Quando se empregam como condutores de armaduras metálicas, o concreto armado ou ter tomado restrições A

físicas.

B.2 Probabilidade P de que uma descarga na estrutura produza danos físicos B

Na Tabela B.2 se indicam, em função do nível de proteção contra raios (NPR), os valores da probabilidade P de que uma descarga na estrutura produza danos físicos. B

- 53 -

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Tabela B.2  Valores de P em função das medidas de proteção para reduzir os danos físicos B



Características da estrutura

P

Niveles de proteção

Estrutura não protegida por um SPDA



Estrutura protegida por um SPDA

IV 0,2

B

1

III

0,1

II

0,05

I

0,02

Estrutura com dispositivo captor de nível I, com armaduras metálicas continuas ou armaduras do concreto atuando como condutores de descida

0,01

Estruturas com trechos metálicos ou com sistema de Captação, incluindo a possibilidade dos componentes naturais, com completa proteção das instalações situadas no

0,001

telhado contra descargas diretas e com armaduras metálicas continuas o armaduras de

concreto armado atuando como condutores de descida

NOTA

São possíveis outros valores de P diferentes aos da Tabela B.2 se estão baseados em uma investigação detalhada que tenha em conta os requisitos de intercepção e de dimensionamento definidos na Norma IEC 62305-1. B

B.3 Probabilidade P de que uma descarga na estrutura produza Falhas dos sistemas internos C

a probabilidade P de que uma descarga em uma estrutura produza um Falha dos sistemas internos depende da coordenação adotada para os dispositivos de proteção contra sobretensões. C

P =P C

(B.1)

SPD

Na Tabela B.3 se indicam os valores de P em função do nível de proteção adoptado. SPD

Tabela B.3 – Valores da probabilidade PSPD em função do nível de proteção para que foram desenhados os dispositivos de proteção contra sobretensões Nível de proteção

Sem proteção coordenada de dispositivos de proteção contra Sobretensões

P

SPD

1

III  IV

0,03

II

0,02

I

0,01

NOTA 3

0,005 – 0,001

NOTA 1 Como medida para reduzir P somente e desejável a proteção coordenada mediante dispositivos de proteção contra sobretensões. a proteção coordenada mediante dispositivos de proteção contra sobretensões es efetiva para reduzir PC somente em estruturas com SPDA em estruturas com armaduras metálicas continuas ou com armaduras de concreto armado atuando como SPDA natural, sempre que se cumpram os critérios de Equipotencialização e de descida a terra da Norma IEC 62305-3. C

NOTA 2 A blindagem dos sistemas internos conectados nas linhas externas, formado por cabos com malhas metálicas, ou por sistemas de cabos conduzidos em tubos metálicos, Podem no precisar da proteção coordenada de dispositivos de proteção contra sobretensões. NOTA 3 São possíveis valores menores de PSPD no caso de que as características dos dispositivos de proteção contra sobretensões (maior capacidade de suportar correntes, menor nível de proteção, etc.) sejam superiores aos requisitos do nível de proteção I nos diferentes pontos da instalação.

62305-2 © IEC 2006

- 54 -

B.4 Probabilidade P de que uma descarga perto da estrutura produza Falhas dos sistemas internos M

a probabilidade P de que uma descarga em uma estrutura produza Falhas dos sistemas internos depende das Medidas de proteção adotadas contra o raio em função do fator K . M

MS

Quando não foi levado a cabo a coordenação dos dispositivos de proteção contra sobretensões de acordo com a Norma IEC 62305-4, o valor de P e igual ao de PMS. M

Na Tabela B.4 se dão os valores de P em função de K , onde K é o fator relacionado com o rendimento das medidas de proteção adotadas. MS

MS

MS

Quando foi realizada a coordenação dos dispositivos de proteção contra sobretensões de acordo com a Norma IEC 62305-4, o valor de P é o valor mais baixo entre P e PMS. M

SPD

Tabela B.4  Valor da probabilidade P em função do fator K MS

MS

K

P

MS

MS

 0,4

1

0,15

0,9

0,07

0,5

0,035

0,1

0,021

0,01

0,016

0,005

0,015

0,003

0,014

0,001

 0,013

0,000 1

Deve-se considerar P = 1 nos sistemas internos cujos equipamentos não respondem as normas de produto aplicados em matéria de imunidade CE. MS

O valor de K se obtém a partir do produto: MS

K = K K K K MS

S1

S2

S3

S4

(B.2)

onde K tendo em conta a eficácia da blindagem da estrutura, do SPDA ou de outras malhas no limite da zona ZPR 0/1; S1

K tendo em conta a eficácia da blindagem das malhas internas da estrutura no limite da zona ZPR X/Y (X > 0, e > 1); S2

K tendo em conta as características do cabeamento interno (ver a Tabela B.5); S3

K tendo em conta a capacidade, do sistema a proteger, de suportar impulsos de tensão. S4

No interior de uma zona de proteção (ZPR), e a uma distancia de segurança desde o limite da malha ao menos

igual à largura da malha w, Podem avaliar-se os fatores K e K para o SPDA o para as malhas espaciais como: S1

S2

K = K = 0,12 w S1

S2

(B.3)

- 55 -

62305-2 © IEC 2006

onde w (m) é a largura da malha da tela especial o da malha dos condutores de descida, o também a Distancia entre as colunas metálicas da estrutura, a distancia entre a armadura de concreto armado, Quando

atuam como SPDA natural. Para telas metálicas continuas de espessuras entre 0,1 mm e 0,5 mm, K = K = 10 a 10 . -4

S1

-5

S2

NOTA 1 Quando se instala uma rede malha de acordo com a Norma IEC 62305-4, os valores de KS1 e de KS2 Podem reduzir-se a metade.

Nos lugares nos que um loop de indução se encontre perto do limite de uma ZPR, e se a distancia dos condutores a tela e inferior a distancia de segurança, os valores de K e de K serão mais altos. Por exemplo, os valores de K e de K deveriam valer o dobro nos lugares em que a distancia da tela vá desde 0,1 w a 0,2 w. S1

S1

S2

S2

Para uma cascata de ZPR, o valor de K é o produto do K correspondente a cada zona. S2

S2

NOTA 2 o valor máximo de K está limitado a 1. S1

Tabela B.5  Valor do fator K em função do cabeamento interno S3

Tipo de cabeamento interno Cabo não blindado  sem precauções fiação para evitar loops Cabo não blindado  precauções fiação para evitar loops

K 1

S3

1)

0,2

2)

Cabo não blindado  precauções de Cabeamento para evitar loops

0,02

3)

Cabo blindado com resistência da tela 5 < R  20  / km

0,001

Cabo blindado com resistência da tela 1 < R  5  / km

0,000 2

4)

s

4)

s

Cabo blindado com resistência da tela R  1  / km

0,000 1

4)

s

2

1) Condutores com loops diferentes traçados em grandes edifícios (área fazem fim de loop 50 m ). 2) Condutores localizados circula loops ou não o mesmo com layouts diferentes em pequenos edifícios (área do circuito 2

ordem de 10 m ). 2

3) Condutores não são os mesmos loops área de comando do loop do de 0,5 m ). 4) Cabo com a tela de resistência R , ( /km) conectada em ambos extremos da barra equipotencial e os equipamentos conectados na mesma barra equipotencial. s

Para os Cabeamentos em condutores metálicos contínuos conectados ambos nos extremos da barra equipotencial, o valor de K deve multiplicar-se por 0,1. S3

o valor de K se determina como: S4

K = 1,5/U S4

w

(B.4)

onde U e a tensão atribuída suportada de impulso (kV), do sistema a proteger. w

Se em um sistema interno existem diferentes aparatos com diferentes níveis de impulso, deve selecionar-se o fator K Correspondente ao menor nível de impulso

S4

B.5 Probabilidade P de que uma descarga em um serviço produza danos aos seres vivos U

os valores da probabilidade P de danos aos seres vivos por tensões de contato pela ação de uma descarga em um serviço que entra em uma estrutura, dependem das características do serviço blindado, da tensão suportada U

de impulso dos sistemas internos conectados ao serviço, das medidas de proteção adotadas (restrições físicas,

avisos, etc. (ver a Tabela B.1) e os dispositivos de proteção contra sobretensões previstos na entrada do serviço.

62305-2 © IEC 2006

- 56 -

Quando os dispositivos de proteção contra sobretensões não estão previstos para conexão equipotencial de acordo com a Norma IEC 62305-3, o valor de P es igual al de P onde P e a probabilidade de Falha dos sistemas internos devidos a uma descarga não serviço conectado. U

LD,

LD

Na Tabela B.6 se dão os valores de P . LD

Quando os dispositivos de proteção contra sobretensões estão previstos para conexão equipotencial de acordo com a Norma IEC 62305-3, o valor de P é o valor menor dos valores de P (Tabela B.3) e P . U

NOTA

SPD

LD

Quando a coordenação por proteção mediante dispositivos de proteção contra sobretensões está de acordo com a Norma IEC 623054, não e necessário reduzir P . neste caso são suficientes os dispositivos de proteção contra sobretensões de acordo com a Norma IEC 62305-3. U

Tabela B.6  Valores da probabilidade P em função da resistência R da tela do Cabo e da tensão suportada a impulso U do equipamento LD

S

W

U kV

5 < R  20

1 < R 5

R 1

/km

/km

/km

1,5

1

0,8

0,4

2,5

0,95

0,6

0,2

4

0,9

0,3

0,04

6

0,8

0,1

0,02

W

s

s

s

RS ( /km): resistência da tela do Cabo.

Para um serviço sem ligação se deve tomar P = 1. LD

Quando se prove medidas de proteção, tais como restrições físicas, avisos, etc., a probabilidade P deve Reduzir-se multiplicando-a pelos valores de P dados na Tabela B.1. U

A

B.6 Probabilidade P de que uma descarga em um serviço produza danos físicos V

os valores da probabilidade P de danos físicos pela ação de uma descarga em um serviço que entra em uma estrutura dependem das características do serviço blindado, da tensão suportada ao impulso dos sistemas internos conectados ao serviço e dos dispositivos de proteção contra sobretensões previstos. V

Quando os dispositivos de proteção contra sobretensões não estão previstos para conexão equipotencial de acordo com a Norma IEC 62305-3 o valor de P e igual ao de P onde P e a probabilidade de Falha dos sistemas internos devido a uma descarga não serviço conectado. V

LD,

LD

Na Tabela B.6 se dão os valores de PLD. Quando os dispositivos de proteção contra sobretensões estão previstos para conexão equipotencial de acordo com a Norma IEC 62305-3, o valor de P é o valor menor dos valores de P (ver a Tabela B.3) e P . V

NOTA

SPD

LD

Quando a coordenação por proteção mediante dispositivos de proteção contra sobretensões está de acordo com a Norma IEC 623054, não es necessário reduzir P . neste caso são suficientes os dispositivos de proteção contra sobretensões de acordo com a Norma V

IEC 62305-3.

B.7 Probabilidade P de que uma descarga em um serviço produza Falhas nos sistemas internos W

os valores da probabilidade P de que uma descarga em um serviço que entra em uma estrutura causará uma Falha nos sistemas internos, dependem das características do serviço blindado, da tensão suportada ao impulso dos sistemas internos conectados ao serviço e dos dispositivos de proteção contra sobretensões previstos. W

- 57 -

62305-2 © IEC 2006

Quando não está prevista a coordenação dos dispositivos de proteção contra sobretensões de acordo com a Norma IEC 62305-4 o valor de P e igual ao de P onde P e a probabilidade de Falha dos sistemas internos devido a uma descarga não serviço conectado. W

LD,

LD

Na Tabela B.6 se dão os valores de P . LD

Quando está prevista a coordenação dos dispositivos de proteção contra sobretensões de acordo com a Norma IEC 62305-4, o valor de P é o menor valor dos valores de P (ver a Tabela B.3) e P . W

SPD

LD

B.8 Probabilidade P de que uma descarga próximo de um serviço produza Falhas nos sistemas internos Z

os valores da probabilidade P de que uma descarga próximo de um serviço que entra em uma estrutura causará um Falha nos sistemas internos dependem das características do serviço blindado, da tensão suportada ao impulso dos sistemas internos conectados ao serviço e das medidas de proteção previstas. Z

Quando no está prevista a coordenação dos dispositivos de proteção contra sobretensões de acordo com a Norma IEC 62305-4 o valor de

P e igual ao de Z

P onde

P e a probabilidade de Falha dos sistemas internos

LI,

LI

devido a uma descarga não serviço conectado. Na Tabela B.7 se dão os valores de P . LI

Quando está prevista a coordenação dos dispositivos de proteção contra sobretensões de acordo com a Norma IEC 62305-4, o valor de P é o menor valor dos valores de P (ver a Tabela B.3) e P . Z

SPD

LI

Tabela B.7  Valores da probabilidade P em função da resistência R da tela do Cabo e da tensão suportada a impulso U do equipamento LI

S

W

U

W

kV

Sem tela

Tela sem conectar a barra equipotencial a que está conectado o

Tela conectada a barra equipotencial a que está conectado o equipamento

5 < R  20 S

1
R 1 s

/km

/km

/km

0,15

0,04

0,02

1,5

1

equipamento 0,5

2,5

0,4

0,2

0,06

0,02

0,008

4

0,2

0,1

0,03

0,008

0,004

6

0,1

0,05

0,02

0,004

0,002

Rs: resistência da tela do Cabo ( /km). NOTA

Uma Avaliação mais precisa de K para seções teladas e não teladas pode encontrar-se na Recomendação ITU K.46. s

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- 58 -

ANEXO C (Informativo) AVALIAÇÃO DAS PERDAS L EM UMA ESTRUTURA X

O valor das perdas L deveria ser valorado e fixado pelo projetista do sistema de proteção contra raios (ou pelo proprietário da estrutura). os valores médios dados neste anexo são somente valores propostos por a IEC, podendo cada comité nacional atribuir outros valores. X

NOTA

Se recomenda que as equações dadas neste anexo sejam usados como fonte primaria dos valores de LX.

C.1 Valor médio relativo das perdas anuais as perdas L se referem ao valor médio relativo de um tipo de dano particular que pode haver sido produzido por uma descarga, considerando tanto sua extensão como sus efeitos. X

Seu valor depende: – do número de pessoas e do tempo que permanecem no lugar perigoso; – do tipo e da importância do serviço público; – do valor das coisas afetadas pelo dano. as perdas L variam com o tipo de perdas consideradas (L1, L2, L3 e L4) e, para cada tipo de perdas, com o tipo de dano que produzam perdas (D1, D2 e D3). Usam-se os seguintes Símbolos : X

L são as perdas devidas a danos por tensões de passo e de toque; t

L são as perdas devidas a danos físicos; f

L

o

são as perdas devidas a Falhas dos sistemas internos.

C.2 Perdas de vidas humanas os valores

L, L e t

f

L Podem determinar-se em términos do número aproximado de vítimas a partir da seguinte o

expressão: L = (n / n )  (t /8 760) X

p

t

(C.1)

p

onde n

p

é o número médio de possíveis pessoas em perigo (vitimas);

n é o número total de pessoas previstas (na estrutura); t

t

p

é o tempo em horas que as pessoas se encontram em um sitio perigoso, tanto fora da estrutura (só L ), como em seu interior (L , L ,y L ). t

t

f

o

Na Tabela C.1 se dão os valores médios típicos de L , L , e L que Podem usar-se Quando a determinação de n , n e t t

e incerta o difícil.

f

o

p

t

p

- 59 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela C.1  Valores médios típicos de L , L , e L t

f

o

L

Tipo de estrutura

t

Todo tipo  (pessoas no interior do edifício)

10–4

Todo tipo  (pessoas no exterior do edifício)

10–2 L

Tipo de estrutura

f

Hospitais, hotéis, edifícios civis

10–1

Industriais, comerciais, escoas

5  10–2

Entretenimento público, igrejas, museus

2  10–2

Outros

10–2

Tipo de estrutura Estrutura com risco de explosão

L 10–1

Hospitais

10–3

o

as características das estruturas afetam a as perdas de vidas humanas, o que se tem em conta mediante fatores amplificadores (h ) e redutores (r , r , r , r ), como se indica a continuação: Z

f

p

a

u

L = r L

(C.2)

L = r L

(C.3)

A

a

U

t

u

t

L = L = r h r L B

V

p

Z

f

L =L =L =L =L C

M

W

Z

(C.4)

f

o

onde r

a

é um fator redutor das perdas de vidas humanas em função do tipo de terreno (ver a Tabela C.2);

r é um fator redutor das perdas de vidas humanas em função do tipo de solo (ver a Tabela C.2); u

r é um fator redutor das perdas por danos físicos em função das medidas tomadas para reduzir os efeitos do fogo (ver a Tabela C.3); p

r

f

é um fator redutor das perdas por danos físicos em função do risco de incêndio da estrutura (ver a Tabela C.4);

h é um fator amplificador das perdas por danos físicos Quando se presenta um dano especial (ver a Tabela C.5). Z

(C.5)

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- 60 -

Tabela C.2  Valores dos fatores redutores r e r em função do tipo de terreno e do solo a

Tipo de Superfície

u

r er

Resistencia de contato

a

u

k  1)

Agrícola, concreto

1

10–2

Mármore, cerâmica

1  10

10–3

10  100

10–4

 100

10–5

Carpetes, cascalho, tapete Asfalto, óleo, madeira 2

1) Valores medidos em um eletrodo de 400 cm comprimido com uma força de 500 N entre o oectrodo e um ponto do infinito.

Tabela C.3  Valores do fator redutor r em função das medidas tomadas para reduzir os efeitos do fogo p

Medidas

r

p

Sem medidas

1

Uma das seguintes medidas: extintores; instalações fixas de extinção manuais; instalações manuais de alarma; tomas de agua; compartimentos a prova de fogo; rotas de fuga Uma das seguintes medidas: instalações fixas de extinção automáticas; Instalações (automáticas de alarme1)

0,5

0,2

1) Só se está protegido contra sobretensões e outros danos e se os bombeiros Podem chegar a menos de 10 min.

se foi tomado mais de uma medida, deve tomar-se o menor valor de r

p.

Nas estruturas com risco de explosão deve tomar-se, em todos os casos, r =1. p

Tabela C.4  Valores do fator redutor r em função do risco de incêndio na estrutura f

Risco de incêndio

R

f

Explosão 1 Alto 10–1 Normal 10–2 Bajo 10–3

Nenhum

0

NOTA 1 No caso de uma estrutura com risco de explosão e de uma estrutura que contenha mechas explosivas pode ser necessária uma Avaliação mais detalhada de rf. NOTA 2 as estruturas com um risco alto de incêndio pode considerar-se que são as estruturas feitas com materiais combustíveis, as estruturas com trechos fabricados com materiais combustíveis, as estruturas com uma energia calorífica específica superior a 800 MJ/m . 2

NOTA 3 as estruturas com um risco normal de incêndio pode considerar-se que são as estruturas com uma energia calorífica específica entre 800 MJ/m e 400 MJ/m . 2

2

NOTA 4 as estruturas com um risco bajo de incêndio pode considerar-se que são as estruturas com uma energia calorífica específica inferior a 400 MJ/m , o estruturas que, ocasionalmente, contem materiais combustíveis. 2

NOTA 5 A energia calorífica específica é o quociente entre a energia total do material combustível na estrutura e a Superfície total da estrutura.

- 61 -

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Tabela C.5 – Valores do fator amplificador h dos danos físicos por a presencia de um dano especial z

h

Tipos de danos especiais

Z

Sem dano especial

1

Nível baixo de pânico (por exemplo, estruturas limitadas a dos pisos e número de Pessoas inferior a 100)

2

Nível médio de pânico (por exemplo, estruturas destinadas a eventos culturais ou

5

desportivos com um número de pessoas entre 100 e 1 000) Dificuldade de evacuação (por exemplo, estruturas com pessoas inválidas, Hospitais)

5

Nível alto de pânico (por exemplo, estruturas destinadas a eventos culturais o desportivos com um número de pessoas superior a 1 000)

10

Riscos para o ambiente o os arredores

20

Contaminação dos arredores o do ambiente

50

C.3 Perdas inaceitáveis de serviço público

os valores L e L Podem determinar-se em términos de quantidade relativa de possíveis perdas a partir da expressão aproximada seguinte: f

o

L = (n / n )  (t/8 760) x

p

(C.6)

t

onde n é o número médio de possíveis pessoas em perigo (usuários sem serviço); p

n é o número total de pessoas (usuários com serviço); t

t

é o tempo al ano de perdas de serviço (em horas).

Na Tabela C.6 se dão os valores típicos médios de L e L que Podem usar-se Quando a determinação de n , n e t e incerto o difícil. f

o

p

t

Tabela C.6 – Valores típicos médios de Lf e Lo

L

Tipo de serviço

f

L

o

Gás, agua

10–1

10–2

TV, linhas de telecomunicações, rede de potencia.

10–2

10–3

as perdas de serviço público estão afetadas por as características da estrutura e por um fator redutor (r ) da seguinte maneira: p

L = L = r r L B

V

p

f

L =L =L =L =L C

M

W

Z

(C.7)

f

o

os valores dos fatores r e r estão, respectivamente, nas Tabelas C.3 e C.4. p

f

(C.8)

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- 62 -

C.4 Perdas de patrimônio cultural insubstituível o valor de L pode determinar-se em términos de quantidade relativa de possíveis perdas a partir da expressão aproximada seguinte: f

L =c/c x

(C.9)

t

onde c

c

é o valor monetário médio das possíveis perdas da estrutura (e saber, valor assegurável das possíveis perdas de bens); t

é o valor monetário total da estrutura (é saber, valor segurado de todos os bens presentes na estrutura).

Um valor médio típico de L , Quando a determinação de c e c e incerta o difícil, e f

t

L = 10

-1

f

as perdas de patrimônio cultural insubstituível estão afetadas pelas características da estrutura e por um fator redutor (r ) da seguinte maneira: p

L = L = r r L B

V

p

f

f

(C.10)

os valores dos fatores r e r estão, respectivamente, nas Tabelas C.3 e C.4. p

f

C.5 Perdas económicas O valor de Lt, Lf e Lo pode determinar-se em términos de quantidade relativa de possíveis perdas a partir da expressão aproximada seguinte: L =c/c x

t

(C.11)

onde c

c

é o valor monetários médio das possíveis perdas da estrutura (incluindo seu conteúdo, as atividades relevantes e sus consequências); t

é o valor monetário total da estrutura (incluindo seu conteúdo, as atividades relevantes e sus consequências).

Na Tabela C.7 se dão os valores médios típicos de L , L e L que Podem usar-se Quando a determinação de c e de c e incerta o difícil. t

f

o

t

- 63 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela C.7  Valores médios típicos de L L e L t,

f

o

L

Tipo de estrutura

t

Todo tipo – interior dos edifícios

104

Todo tipo – exterior dos edifícios

102 L

Tipo de estrutura

f

Hospital, industrial, museu, agricultura

0,5

Hotel, escola, oficina, igreja, entretenimento público, edifício econômico.

0,2

Outros

0,1 Tipo de estrutura

L

o

Estrutura com risco de explosão

101

Hospital, industrial, oficina, hotel, edifício econômico.

102

Museu, agricultura, escola, igreja, entretenimento público.

103

Outros

104

As perdas de valor económico estão afetadas por as características da estrutura. isto se tem em conta mediante fatores amplificadores (h ) e redutores (r r r r ) da seguinte maneira: Z

p, a,

f, u

L = r L

(C.12)

L = r L

(C.13)

A

a

U

u

t

t

L = L = r r h L B

V

p

f

Z

(C.14)

f

L =L =L =L =L C

M

W

Z

(C.15)

O

Os valores dos fatores r e r estão na Tabela C.2; os de r na Tabela C.3; os de r na Tabela C.4 e os de h na Tabela C.5. a

u

p

f

Z

62305-2 © IEC 2006

- 64 -

ANEXO D (Informativo) AVALIAÇÃO DA PROBABILIDADE P'X DE DANOS EM UM SERVIÇO

As probabilidades dadas neste anexo são valores propostos por IEC. se justificam Podem utilizar-se Outros valores. As probabilidades dadas neste anexo são válidas se as medidas de proteção estão de acordo com a Norma IEC 62305-5.

D.1 Linhas com condutores metálicos

D.1.1 Probabilidades P' e P' de que uma descarga na estrutura a que está conectada a linha produza danos B

C

a probabilidade P' de que uma descarga na estrutura a que está conectada a linha produza danos físicos, e a probabilidade P' de que uma descarga na estrutura a que está conectada a linha produza Falhas dos equipamentos de serviço, estão relacionadas com a corrente de falta I , que, a sua vez, depende das características da linha, do número de serviços entrantes na estrutura e das medidas de proteção adotadas. B

C

a

Para linhas sem ligação deve considerar-se I = 0. a

Para linhas ligadas, a corrente de falta I (kA) deve avaliar-se de acordo com: a

I = 25 n U / (R K K ) a

W

s

d

(D.1)

p

onde K é o fator que depende das características da linha (ver a Tabela D.1); d

K é o fator que tem em conta o efeito das medidas de proteção adotadas (ver a Tabela D.2); p

U e a tensão suportada de impulso (kV) (ver a Tabela D.3 para os cabos e a Tabela D.4 para os aparatos); W

R e a resistência da tela do Cabo (/km); s

n

é o número de serviços que entram na estrutura.

NOTA 1 os dispositivos de proteção contra sobretensões no ponto de entrada na estrutura incrementam a corrente de Falha I e Podem ter um efeito positivo de proteção. a

NOTA 2 Informação detalhada para as linhas de telecomunicações se encontra na Recomendação ITU K.47.

Tabela D.1  Valores do fator K em função das características da linha telada d

Linha

K

d

Com tela em contato com o terreno

1

Com tela sem contato com o terreno

0,4

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62305-2 © IEC 2006

Tabela D.2  Valores do fator K em função das medidas de proteção p

Medida de proteção

K

p

Sem medidas de proteção

1

Cabos de aterramento adicionais – Um condutor

0,6

1)

Cabos de aterramento adicionais – Dos condutores

0,4

1)

Conduto de proteção contra o raio

0,1

Cabo de proteção contra o raio

0,02

Cabos de aterramento adicionais – Tubo de acero

0,01

1) o Cabo de aterramento se instala entorno a 30 cm por em cima do Cabo; dos cabos de aterramento se situam 30 cm em cima do Cabo simetricamente dispostos com respeito ao eixo do Cabo.

Tabela D.3  Tensão suportada al impulso U em função do tipo de Cabo W

Tipo de Cabo

U

U

n

W

kV

kV

Linha de telecomunicações  isolante de papel

–

1,5

Linha de telecomunicações  isolante de PVC o PE

–

5

1

15

Potencia Potencia 3

45

Potencia 6

60

Potencia 10

75

Potencia 15

95

Potencia 20

125

Tabela D.4  Tensão suportada ao impulso U em função do tipo de aparatos W

Tipo de aparatos

U

W

Eletrônico

1,5

Elétricos (Um < 1 kV)

2,5 6

Elétricos de rede (Um < 1 kV) Na Tabela D.5 se dão as Probabilidades P' e P' em função da corrente de Falha I . B

C

a

Quando se instalam, de acordo com a Norma IEC 62305-5, dispositivos de proteção contra sobretensões se considera que os valores de P' e P' são os de P (ver a Tabela B.3). B

C

SPD

62305-2 © IEC 2006

- 66 -

Tabela D.5  Valores das Probabilidades P' , P' P' e P' , em função da corrente de Falha I B

C,

V

W

a

I

a

P' , P' P' , P' B

C,

V

kA 0

1

3

0,99

5

0,95

10

0,9

20

0,8

30

0,6

40

0,4

50

0,3

60

0,2

80

0,1

100

0,05

150

0,02

200

0,01

300

0,005

400

0,002

600

0,001

W

D.1.2 Probabilidades P' e P' de que uma descarga em uma linha produza danos V

W

a probabilidade P' de que uma descarga em uma linha produza danos físicos, e a probabilidade P' de que uma descarga V

W

em uma linha seja a causa de Falha dos equipamentos de serviço, estão relacionadas com a corrente de falta I , que, a seu vez, a

depende das características da linha e das medidas de proteção adotadas. Para linhas sem aterrar deve considerar-se I = 0. a

Para linhas aterradas, a corrente de falta I (kA) deve avaliar-se de acordo com: a

I = 25 U / (R K K ) a

W

s

d

(D.7)

p

onde K é o fator que depende das características da linha (ver a Tabela D.1); d

K é o fator que tem em conta o efeito das medidas de proteção adotadas (ver a Tabela D.2); p

U e a tensão suportada ao impulso (kV) (ver a Tabela D.3 para os cabos e a Tabela D.4 para os aparatos); W

R e a resistência da tela do Cabo, (/km). s

Quando se avalia P' em linhas de telecomunicações, se consideram os seguintes valores de corrente de Falha I V

I = 40 kA para cabos com tela de chumbo; a

I = 20 kA para cabos com tela de alumínio. a

a.

- 67 -

62305-2 © IEC 2006

NOTA 1 Estes valores são uma estimação aproximada da corrente de ensaio (I ) que danam a os cabos de telecomunicações típicos no ponto t

de impacto. Si existe alguma evidencia de que estes valores no são aplicados a um tipo de Cabo determinado Podem aplicar-se Outros valores.

Neste caso, o ensaio descrito na Norma IEC 62305-5 no deveria usar-se para a determinação da corrente de Falha.

Na Tabela D.5 se dão os valores de P' e P' em função da corrente de Falha I . V

W

a

NOTA 2 Informação detalhada para as linhas de telecomunicações se encontra na Recomendação ITU K.47.

D.1.3 Probabilidade P' de que uma descarga próximo de uma linha produza danos Z

a probabilidade P' de que uma descarga próximo de uma linha produza Falhas dos aparatos conectados depende das características da linha e das medidas de proteção adotadas. Z

Quando não se provejam dispositivos de proteção contra sobretensões, de acordo com a Norma IEC 62305-5, o valor de P' es igual al valor de P . Z

Ll

Os valores de P se indicam na Tabela B.7. Ll

Quando se provejam dispositivos de proteção contra sobretensões, de acordo com a Norma IEC 62305-4, o valor de P' é o menor valor entre P (ver a Tabela B.3) e P . Z

SPD

D.2 Linhas de fibra óptica Em estudo.

D.3 Tubo vias Em estudo.

LI

62305-2 © IEC 2006

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ANEXO E (Informativo) AVALIAÇÃO DO VALOR DAS PERDAS L' EM UM SERVIÇO X

E.1 Valor médio relativo anual das perdas As perdas L' se referem ao valor médio relativo de um tipo específico de dano que pode produzir-se como consequência de uma descarga de raio em um serviço, considerando tanto seu extensão como os efeitos conseguintes. X

seu valor depende: – do tipo e da importância do serviço público prestado; – do valor dos bens afetados pelo dano. As perdas L' variam com o tipo de perdas consideradas (L'1, L'2 e L'4) e, para cada tipo de perdas, com o tipo de dano que produzam perdas (D2 e D3). Aplicam-se os seguintes Símbolos: X

L' perdas por danos físicos; f

L' perdas por Falha dos sistemas internos. o

E.2 Perdas inaceitáveis de um serviço público Os valores de L' e L' Podem determinar-se em términos do valor relativo das possíveis perdas, de forma. Aproximada, a partir da expressão: f

o

L' = n / n t /8 760 x

p

(E.1)

t

onde n

p

é o número médio de usuários sem serviço;

n é o número total de usuários com serviço; t

t

é o período anual de perdas de serviço (em horas).

Na Tabela E.1 se dão os valores médios típicos de L'f e L'o Quando a determinação de np, nt e t es incerta o difícil Tabela E.1 – Valores médios típicos de L'f e L'o

L'

L'

Gás, agua

10–1

10–2

TV, linha de telecomunicações, linha de potencia.

10–2

10–3

Tipo de serviço

f

o

La perdas de um serviço público está afetada por as características do serviço de acordo a: L' = L' = L' B

V

L' = L' = L' = L' C

W

Z

(E.2)

f

o

(E.3)

- 69 -

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E.3 Perdas económicas Os valores de L' e L' Podem determinar-se em términos do valor relativo das possíveis de perdas, de forma aproximada, a partir da expressão: f

o

L' = c / c x

(E.4)

t

onde c

é o valor monetário médio das possíveis perdas da estrutura, seu conteúdo e as atividades relevantes;

c é o valor monetário total da estrutura, seu conteúdo e as atividades relevantes. t

Os valores médios típicos de L' e L' para todos os tipos de serviços Quando a determinação de c e c es incerta o difícil, são os seguintes: f

o

t

L' = 10

-1

L' = 10

-3

f

o

La perdas de valor económico está afetada por as características do serviço de acordo a: L' = L' = L' B

V

L' = L' = L' = L' C

W

Z

(E.5)

f

o

(E.6)

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- 70 -

ANEXO F (Informativo) SOBRETENSÕES DE MANOBRA

Por diferentes motivos Podem aparecer sobretensões internas. Uma possível causa é um curto-circuito produzido por uma sobretensão devida ao raio que pode dar lugar a sobretensões temporais ou de manobra. Por esta razão se justifica a proteção contra sobretensões internas. Na maioria dos casos as sobretensões de manobra são menos daninhas que as devidas ao raio e os meios de proteção (dispositivos de proteção contra sobretensões) para proteger das sobretensões do raio as instalações também protegem de maneira efetiva contra as sobretensões de manobra. Por tanto, a decisão de

proteger os equipamentos contra as sobretensões do raio cobre, em general, a questão da proteção contra as sobretensões de manobra. Quando o estudo das sobretensões de manobra es relevante, o procedimento para avaliar o risco e muito similar ao que se aplica para avaliar as sobretensões induzidas nas linhas pelos efeitos do raio; da mesma maneira que os efeitos sobre os equipamentos são muito similares. De todas as maneiras, existem diferencias em relação ao número N de sobretensões ao ano. s

As sobretensões de manobra Podem dividir-se em dos tipos:  Sobretensões repetitivas (operação de interruptores automáticos, manobra de bancos de condensadores, etc.). isto ocorre, frequentemente, por uma decisão humana o, mais algum, pelo funcionamento automático dos equipamentos. a frequência de que ocorrem vai desde 1 a 2 vezes ao dia até muitas vezes ao dia, como é o caso das máquinas de solda por arco. a frequência e a magnitude de estas sobretensões (y sus efeitos nos aparatos elétricos) são bem conhecidos em general. neste caso, normalmente, a análise de riscos não e útil para tomar uma decisão sobre proteção do equipamento.  Sobretensões aleatórias (é saber, operações de interruptores automáticos o fusíveis para despejar uma falta). neste caso, por definição, tanto seu frequência como seu amplitude e sus efeitos sobre os equipamentos elétricos são desconhecidos. neste caso, uma Avaliação do risco pode ajudar para decidir si es necessária uma proteção contra a fonte do dano. a magnitude das sobretensões de manobra somente Podem avaliar-se mediante medidas detalhadas em instalações elétricas específicas e procedimentos estatísticos. Em general, a frequência de que ocorram estas sobretensões de manobra diminuem com a magnitude, de acordo com a lei da terceira potencia (a probabilidade e (Inversamente proporcional a sua magnitude elevada ao cubo). Nos sistemas de baixa tensão, se considera que as sobretensões de manobra são inferiores a 4 kV, tendo somente o 2 por 1 000 um valor superior a 2,5 kV. Em base ao número total de sobretensões de manobra estimadas ou medidas em um ano (n ), pode deduzir-se o número total de sobretensões ao ano N que sobre passam os 2,5 kV (sendo inferiores a 4 kV), mediante a seguinte fórmula: s

s

N = 0,002 n s

s

a probabilidade de dano P e a perdas conseguinte L são as mesmas que para as sobretensões induzidas pelo raio (ver os anexos B e C).

(F.1)

- 71 -

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ANEXO G (Informativo) AVALIAÇÃO DO CUSTO DAS PERDAS

O custo das perdas totais C pode calcular-se mediante a seguinte equação: L

C = (R + R ) C + (R + R )  (C + C + C + C ) + (R + R + R + R ) C L

A

u

A

B

V

A

B

S

C

C

M

W

Z

(G.1)

S

onde R e R são os componentes do risco relativos a perdas de animais sem medidas de proteção; A

u

R e R são os componentes do risco relativos a os danos físicos sem medidas de proteção; B

V

R , R R e R são os componentes do risco relacionados com o Falha dos sistemas elétricos e eletrônicos sem Medidas de proteção; C

M,

W

Z

A

é o custo dos animais;

C

S

é o custo do sistema na estrutura;

C

é o custo do edifício;

C

é o custo do conteúdo.

C

B

C

El custo total C das perdas residuais, a pesar das medidas de proteção, pode calcular-se mediante a expressão: RL

C = (R' + R' ) C + (R' + R' )  (C + C + C + C ) + (R' + R' + R' + R' ) C RL

A

U

A

B

V

A

B

S

C

C

M

W

Z

S

(G.2)

onde U

São os componentes do risco relativos a perdas de animais com medidas de proteção;

V

São os componentes do risco relativos a os danos físicos com medidas de proteção;

R' e R' A

R' e R' B

R' , R' R' e R' C

M,

W

são os componentes do risco relacionados com o Falha dos sistemas elétricos e eletrônicos com medidas de proteção.

Z

o custo anual C das medidas de proteção pode calcular-se mediante a equação: PM

C = C  (i + a + m)

(G.3)

S = C  (C + C )

(G.4)

PM

P

onde C é o custo das medidas de proteção; P

i

é o tipo de interesse;

a

e a taxa de amortização;

m

e a taxa de manutenção.

A economia anual S vale: L

a proteção é conveniente se S > 0.

PM

RL

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- 72 -

ANEXO H (Informativo) ESTUDOS DE CASOS DE ESTRUTURAS

Neste anexo se estudam os casos relativos a uma casa rural, um edifício de oficinas, um hospital e um edifício de habitação com o desejo de mostrar: – como calcular o risco e determinar a necessidade de proteção; – a contribuição dos diferentes componentes do risco ao risco total; – o efeito das diferentes medidas de proteção na mitigação do risco; – o método de seleção das medidas de proteção, tendo em conta o custo – efetividade. NOTA

Este anexo apresenta dados hipotéticos para uma casa rural, um edifício de oficinas, um hospital e um edifício de habitação e tenta dar informação sobre a Avaliação do risco com base aos princípios desta norma. Não tenta tratar todas as condições que existem em todos os edifícios.

H.1 Casa Rural Como primeiro caso de estudo vai avaliar a necessidade de proteção em uma casa rural. Neste exemplo deve determinar-se e comparar-se o risco R de perdas de vidas humanas (componentes de R de acordo com o parágrafo 4.3 e a Tabela 3) com o risco tolerável R = 10 (de acordo com o parágrafo 5.5 e a Tabela 7). Selecionar-se as medidas de proteção que atenuem o risco. 1

1

-5

T

H.1.1 Dados relevantes e características

Se consideram os seguintes dados e características: 1) os da casa e os de seus arredores se encontram na Tabela H.1; 2) os das linhas que entram e os sistemas internos conectados se encontram na Tabela H.2. Tabela H.1  Dados e características da estrutura Parâmetro Dimensão (m) Fator de localização

Observação  isolada

(L W H ) b,

1)

SPDA externo da estrutura

Nenhum

SPDA interno da estrutura

Nenhum Nenhuma

Densidade de descargas

1/km /ano

2) Risco de impacto nas pessoas RA = 0.

b

Valor

Referencia

15, 20, 6

C

1

Tabela A.2

P

B

1

Tabela B.2

K

S1

1

Equação (B.3)

K

1

Equação (B.3)

4

-

S2

Pessoas no exterior da estrutura 1) Terreno plano sem estruturas nas proximidades.

b,

d

SPDA Nenhum

2

Símbolo

2)

N

g

- 73 -

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Tabela H.2  Dados e características das linhas e dos sistemas internos conectados Parâmetro

Observação

Símbolo

Valor

m



500

Resistividade do solo

Referencia

Linha de baja tensão e sus sistemas internos

Longitude (m)

L

c

1 000

Altura (m)

Enterrado

H

Transformador

Nenhum

C

t

1

Tabela A.4

Isolado

C

d

1

Tabela A.2

Rural

C

e

1

Tabela A.5

LD

1

Tabela B.6

Fator de localização da linha

1)

Fator ambiental da linha

c

-

Aterramento da linha

Nenhum

P

Precaução no Cabeamento interno

Nenhuma

K

1

Tabela B.5

U = 2,5 kV

K

0,6

Equação (B.4)

P

1

Tensão suportada do sistema interno

S3

W

Proteção coordenada dos dispositivos de proteção contra sobretensões

S4

Nenhuma

SPD

Tabela B.3

Linha de telecomunicações e sus sistemas internos

longitude (m)

L 1 000 c

Altura (m)

c

6

d

1

Tabela A.1

C

e

1

Tabela A.4

Nenhum

P

LD

1

Tabela B.6

Nenhuma

K

1

Tabela B.5

U = 1,5 kV

K

S4

1

Equação (B.4)

P

SPD

1

H isolado

C

Rural

Aterramento da linha Precaução no Cabeamento interno

Fator de localização da linha

1)

Fator médio ambiental da linha

Tensão suportada do sistema interno

S3

W

Proteção coordenada dos dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

Tabela B.3

1) Terreno plano, linha isolada (sem estruturas nos arredores, sem estruturas adjacentes conectadas no extremo da linha (extremidade “a”) (NDa = 0).

Tendo em conta que: – o tipo de estrutura e distinto no exterior que no interior da estrutura; – a estrutura forma um único compartimento a prova de fogo; – no existe aterramento espacial; Podem se definir as seguintes zonas principais: – Z (exterior ao edifício); 1

– Z (interior ao edifício). 2

Não e necessário definir mais zonas considerando que: – os sistemas internos (potencia e telecomunicações) estão na zona Z ; 2

– se consideram constantes as perdas L na zona Z . 2

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- 74 -

Se não existe nada no exterior da estrutura, pode ignorar-se o risco R da zona Z e realizar a Avaliação do risco somente na zona Z . 1

1

2

As características da zona Z se indicam na Tabela H.3. 2

Segundo a Avaliação da proteção contra o raio levada a cabo pelo projetista, se consideraram para o risco R os seguintes valores médios típicos de perdas anuais, (ver a Tabela C.1).

1

Tabela H.3 – Características da zona Z (interior do edifício) 2

Parâmetro

Observação

Tipo de Superfície do solo

Símbolo

Madeira

Valor

r

10

-5

10

-3

u

Risco de fogo

Baixo

r

Perigo especial

Nenhum

h

Proteção contra o fogo

Nenhum

Aterramento espacial

Nenhum

f

Referencia Tabela C.2 Tabela C.4

Z

1

Tabela C.5

r

p

1

Tabela C.3

K

1 

S2

Sistemas de potencia internos

Sim

Conectado a rede de BT

Sistemas de comunicação internos

Sim

Conectado a rede de Telecomunicações

Equação (B.3)

 

Perdas por tensão e de passo e de Toque

Sim

L

10

-4

t

Tabela C.1

Perdas por danos físicos

Sim

L

10

-1

Tabela C.1

f

H.1.2 Cálculo dos valores correspondentes

Os cálculos das Superfícies de Captação se encontram na Tabela H.4. os cálculos dos possíveis eventos Perigosos se encontram na Tabela H.5. Tabela H.4  Superfícies de Captação das estruturas e das linhas Símbolo da Superfície

A

d

Equação/ Tabela de Referencia (A.2)

Equação da Superfície de Captação Na estrutura

Dados desde Tabela

Valor m

2

2,58  10

3

H.1

A = [L W + 6 H  (L + W ) +  (3 H ) ] 2

d

Al(P)

Tabela A.3

b

b

Tabela A.3

Tabela A.3

b

b

H.1

H.2

2,2  10

4

5,6  10

5

3,5  10

4

 [L  3H ] c

b

Cerca da linha de potencia Ai(P) = 25 

Al(T)

b

Na linha de potencia Al(P) =

Ai(P)

b

H.2

 L

c

Na linha de telecomunicações

H.1

H.2

Al(T) = 6 H  [L  3 H ] c

Ai(T)

Tabela A.3

c

b

Cerca da linha de telecomunicações Ai(T) = 1 000 L

c

H.2

10

6

- 75 -

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Tabela H.5  Número de possível sucessos perigosos al ano Símbolo

Equação/

do número

Tabela de referencia

N

(A.4)

D

Equação do número de descargas

Na estrutura N = N A C  10 Na linha de potencia NL(P) = N  Al(P)Cd(P)Ct(P) 10 -6

D

NL(P)

(A.7)

g

d

d

-6

g

Próximo da linha de potencia Ni(P)

(A.8)

NL(T)

(A.7)

Ni(T)

(A.8)







Ni(P) N  Ai(P) Ct(P) Ce(P) 10 =

-6

g

Na linha de telecomunicações 



NL(T) N  Al(T) Cd(T) 10 =

-6

g

Próximo da linha de telecomunicações 



Ni(T) N  Ai(T) Ce(T) 10 =

-6

g

Dados

Valor

desde Tabela H.1

(1/ano) 1,03  10–2

H.4 H.1 H.2 H.4

8,78  10–2

H.1 H.2 H.4

2,24

H.1 H.2 H.4

1,41  10–1

H.1 H.2 H.4

4

H.1.3 Cálculo do risco para a tomada de decisão sobre a necessidade de proteção

No caso que se está estudando deveria avaliar-se o risco R . 1

De acordo com a equação (1) deveria expressar-se por a suma dos seguintes componentes: R = R + RU(linha de potencia) +RV(linha de potencia) +RU(linha de telecomunicações) +RV(linha de telecomunicações) 1

B

Na Tabela H.6 se indicam os componentes do risco implicados e a Avaliação do risco. Tabela H.6  Componentes do risco implicados e seu cálculo (valores  10 ) -5

Símbolo do Componente R

B

Equação/ Tabela de Referencia Tabela 9

Equação do componente com descargas em

Na estrutura com danos físicos R = N  P h r r L B

RU(linha de potencia)

D

Tabela 9

R = (N + N )  P h r r L Na linha telefónica com impacto

Tabela 9

R = (N + N )  P r L Na linha telefónica com danos físicos

telecomunicações)

L

L

Tabela 9

Da

Da

Da

U

V

U

u

Z

u

A

L

B

Da

V

Z

Valor (10 )

H1 H.3 H.5

0,103

-5

0,000 009

t

p

f

f

H.2 H.3 H.5

0,878 0,000 014

t

R = (N + N )  P h r r L R + R + RU(linha de potencia) +RV(linha de potencia) + RU(linha de telecomunicações) +RV(linha de telecomunicações) V

1

f

Tabela 9

L

U

Total R

f

R = (N + N )  P r L Na linha de potencia com danos físicos

telecomunicações)

RV(linha de

p

Na linha de potencia com impacto

V

RU(linha de

Z

Tabela 9

U

RV(linha de potencia)

B

Dados desde Tabela

p

f

1,41

f

H.6

2,39

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- 76 -

H.1.4 Conclusão da Avaliação de R1

Devido a que R1 = 2,39  10 e maior que o valor tolerável RT = 10 , es necessária à proteção contra o raio da estrutura. -5

-5

H.1.5 Seleção das medidas de proteção

a composição dos componentes do risco (ver os parágrafos 4.3.1 e 4.3.2) e a seguinte: R = R + R + R = R = 0,103  10 D

A

B

C

-5

B

R = R + R + R + R + R = R + R  2,287  10 I

M

U

V

W

Z

U

-5

V

R =R +R =R0 S

A

U

U

R = R + R  2,39  10 F

B

-5

V

R =R +R +R =0 O

M

C

W

onde R

D

é o risco por descargas na estrutura (fonte S1);

R é o risco por descargas que embora não impactam na estrutura tem influencia nula (fontes S2, S3 e S4); I

R

S

é o risco de danos nos seres vivos;

R

F

é o risco de danos físicos;

R

O

é o risco de Falhas dos sistemas internos.

La composição mostra que o risco da estrutura e devido, principalmente, a os danos físicos produzidos pelo Raio ao impactar nas linhas conectadas. De acordo com a Tabela H.6 a contribuição principal al valor do risco está dada por: – componente RV(linha de telecomunicações)

(descarga na linha de telecomunicações) 59%;

– componente RV(linha de potencia)

(descarga na linha de potencia) 37%;

– componente R

(descarga na estrutura) 4%.

B

Para reduzir o risco R a um valor tolerável, devem considerar-se as medidas de proteção que influem nas componentes R e R (ver a Tabela H.6). as medidas a adoptar Podem ser as seguintes: 1

V

B

a) instalação de dispositivos de proteção contra sobretensões de nível de proteção contra o raio IV (NPR = IV) a entrada do serviço para proteger as linha de potencia e de telecomunicações. De acordo com a Tabela B.3 os valores de P e P (devido ao dispositivo de proteção contra sobretensões conectado a as linhas) se reduzem desde 1 a 0,03. U

V

b) instalação de um sistema de proteção contra o raio de classe IV (SPDA = IV), o qual, de acordo com as Tabelas B.2 e B.3 reduz o valor de P desde 1 a 0,2 e os valores de P e P (devido ao dispositivo de proteção contra (Sobretensões nas linhas conectadas) desde 1 a 0,03. B

U

V

a inserção de estes valores nas equações da Tabela H.6 se obtêm novos valores dos componentes do risco, como se indica na Tabela H.7.

- 77 -

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Tabela H.7  Valores das componentes do risco R (valores  10 ) para o caso em estudo -5

1

Valores  10 Componentes do risco

-5

Caso a)

Caso b)

0

0

0,103

0,020 6

RU(linha de potencia)

≈0

≈0

RV(linha de potencia)

0,026 3

0,026 3

RU(linha de telecomunicações)

≈0

≈0

RV(linha de telecomunicações)

0,042 3

0,042 3

TOTAL

0,171 6

0,089 2

R

A

R

B

La solução a adoptar depende da menor relação técnico/económica.

H.2 Edifício de oficinas Como segundo caso de estudo vamos a considerar um edifício de oficinas no que vai a avaliar a necessidade de proteção. Com este fim, deve comparar-se o risco R de perdas de vidas humanas (componentes de R de acordo com o 1

1

parágrafo 4.3 e a Tabela 3) com o risco tolerável R = 10 (de acordo com o parágrafo 5.5 e a Tabela 7). Selecionaram-se as medidas de proteção que atenue o risco. Seguindo a decisão tomada pelo proprietário, não se avaliará o custo das medidas de proteção adotadas. -5

T

H.2.1 Dados relevantes e características

Se aplicam os seguintes dados e características: 1) os do edifício e arredores se encontram na Tabela H.8; 2) os das sistemas elétricos internos e os das linhas elétricas que entram se encontram na Tabela H.9; 3) os das sistemas eletrônicos internos e os das linhas de telecomunicações que entram, se encontram na Tabela H.10. Tabela H.8  Características da estrutura Parâmetro Dimensão (m) Fator de localização

Observação  isolada

SPDA Nenhum

Símbolo L W H b

b

b

Valor 40  20  25

C

1

P

B

1

S1

d

aterramento externo da estrutura

Nenhum

K

1

aterramento interno da estrutura

Nenhum

K

1

1/km /ano

N

g

4

n

t

200

Densidade de descargas Pessoas na estrutura

2

No interior e no Exterior da estrutura

S2

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- 78 -

Tabela H.9  Características dos sistemas de potencia e das linhas de potencia conectadas Parâmetro

Observação

Símbolo

Valor

L

200

Longitude (m)

c

Altura (m)

Aérea

H

Transformador AT/BT

Nenhum

C

t

1

Fator de localização da linha

Isolado

C

d

1

Rural

C

1

Fator ambiental da linha Aterramento da linha

e

Nenhum

P

Nenhuma

1

LD

LI

0,4

K

S3

1

P Precaução no Cabeamento interno

6

c

U = 2,5 kV

K

S4

0,6

Proteção coordenada dos dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

SPD

1

Extremo “a” da linha dimensões da estrutura (m)

Nenhum

L  W H

Tensão suportada do equipamento U

W

W

a

a



a

 

Tabela H.10  Características dos sistemas de telecomunicações e das linhas de telecomunicações conectadas 

Parâmetro

Observação

Símbolo

Valor

m



250



L

c

1 000



-

Isolado

C

1

Rural

C

e

1

Nenhum

P

LD

1

Resistividade do solo Longitude (m) Altura (m)

Enterrado

Fator de localização da linha Fator ambiental da linha Aterramento da linha

d

LI

1

S3

P Precaução no Cabeamento interno Tensão suportada do equipamento U

W

Nenhuma

K

1

U = 1,5 kV

K

S4

1

SPD

1

W

Proteção coordenada dos dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

Extremo “a” da linha dimensões da estrutura (m)

Nenhum

(L  W H )

H.2.2 Definição e características das zonas no edifício

Tendo em conta que 

– o tipo da Superfície do solo e diferente a entrada, no jardim o no interior; – a estrutura e o arquivo são compartimentos resistentes ao fogo; – não existe aterramento especial; – as perdas L no centro de ordenadores são inferiores a as das oficinas, Podem-se definir as seguintes zonas principais:

a

a

a



- 79 -

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– Z zona de entrada ao edifício; 1

– Z jardim; 2

– Z arquivo – compartimento separado a prova de fogo; 3

– Z oficinas; 4

– Z centro de ordenadores. 5

As características das zonas estão indicadas na Tabela H.11 para a zona Z , na Tabela H.12 para a zona Z na Tabela H.13 para a zona Z , na Tabela H.14 para a zona Z e na Tabela H.15 para a zona Z . 1

3

2,

4,

5

Segundo a Avaliação da proteção levada a cabo pelo projetista, se consideraram para o risco R os seguintes valores médios típicos de perdas anuais (ver a Tabela C.1). 1

– L = 10 no exterior da estrutura; -2

t

– L = 10 no interior da estrutura; -4

t

– L = 10 ; -2

f

que se reduzem, em cada zona, tendo em conta o número potencial de pessoas em perigo na zona da estrutura em relação ao número total de pessoas presentes na estrutura. Tabela H.11  Características da zona Z (entrada al edifício) 1

Parâmetro

Observação

Símbolo

Tipo de Superfície do solo

Mármore

r

Proteção contra impactos

Nenhuma

P

Sim

L

Perdas por tensões de passo e de toque

a

A

t

Pessoas potencialmente em perigo em esta zona

Valor 10

-3

1 2  10

-4

4

Tabela H.12  Características da zona Z (jardim) 2

Parâmetro

Observação

Símbolo

Tipo de Superfície do solo

Gramado

r

Proteção contra impactos

Cerca

P

Sim

L

Perdas por tensões de passo e de toque Pessoas potencialmente em perigo nesta zona

a

A

t

Valor 10

-2

0 10

-4

2

62305-2 © IEC 2006

- 80 -

Tabela H.13  Características da zona Z (arquivo) 3

Parâmetro

Tipo de Superfície do solo Risco de incêndio Perigo especial Proteção contra incêndio Aterramento espacial Sistema interno de potencia Sistema interno de telefone

Observação

Símbolo

Linóleo Alto

r r

Pânico baixo Nenhuma

h r

2 1

Nenhum Sim

K Conectado a linha de BT

1

Valor 10 -5

u

10

f

Z

p

S2

Sim

-1

 

Conectado a linha de Telecomunicações



Perdas por tensões de passo e de toque

Sim

L

10

-5

t

Perdas por danos físicos

Sim

L

10

-3

f

Pessoas potencialmente em perigo em esta zona

20

Tabela H.14  Características da zona Z (oficinas) 4

Parâmetro Tipo de Superfície do solo Risco de incêndio Perigo especial Proteção contra incêndio Aterramento espacial

Observação

Símbolo

Linóleo

r

Bajo Pânico bajo

r h

Nenhuma Nenhum

r K Conectado a linha de BT

Sistema interno de potencia

Sim

Sistema interno de telefone

Sim

Perdas por tensões de passo e de toque

Sim

Perdas por danos físicos

Sim

Valor 10

u

10

f

1 1

p

S2

t

L

f

Pessoas potencialmente em perigo em esta zona

-3

2

Z

Conectado a linha de telecomunicações L

-5

  

8  10

-5

8  10 160

-3

Tabela H.15 – Características da zona Z (centro de ordenadores) 5

Parâmetro Tipo de Superfície do solo Risco de incêndio Perigo especial Proteção contra incêndio Aterramento espacial Sistema interno de potencia

Símbolo

Linóleo Bajo

ru

10

r hZ

10

Pânico baixo Nenhuma Nenhum Sim

Sistema interno de telefone

Sim

Perdas por tensões de passo e de toque

Sim

Perdas por danos físicos

Sim

Pessoas potencialmente em perigo em esta zona

Valor

Observação

f

p

t

L

f

-3

2 1

r KS2 Conectado a linha de BT Conectado a linha de telecomunicações L

-5

1   

7  10 7  10 14

-6

-4

- 81 -

62305-2 © IEC 2006

H.2.3 Cálculo dos valores correspondentes

Os cálculos das Superfícies de Captação se encontram na Tabela H.16, os cálculos dos possíveis eventos Perigosos se encontram na Tabela H.17 e a Avaliação das possíveis perdas anuais se encontram na Tabela H.18. Tabela H.16  Superfícies de Captação das estruturas e das linhas Valor Símbolo

m

A

2,7  10

4

Al(Potencia)

4,5  10

3

Ai(Potencia)

2  10

Al(Telecomunicações)

1,45  10

Ai(Telecomunicações)

3,9  10

2

d

5

4

5

Tabela H.17  Número de possíveis sucessos perigosos ao ano Símbolo do número

Valor (1/ano)

N

1,1  10

NL(Potencia)

1,81  10

Ni(Potencia)

8  10

NL(Telecomunicações)

5,9  10

Ni(Telecomunicações)

1,581

D

-1

-2

-1

-2

H.2.4 Cálculo do risco para a toma de decisão sobre a necessidade de proteção

Na Tabela H.18 se indicam os componentes do risco implicados em cada zona e a Avaliação do risco total. Tabela H.18 – Risco R – Valores dos componentes do risco das distintas zonas (valores  105) 1

Z Símbolo R

A

R

B

1

Zona de entrada 0,002

Z

2

Jardim

Z

3

Arquivo

Z

Z

5

4

Oficinas

Centro de ordenadores

0

Estrutura 0,002

2,21

0,177

0,016

2,403

≈0

≈0

≈0

≈0

0,362

0,029

0,002

0,393

RU(Linha de telecomunicações)

≈0

≈0

≈0

≈0

RV(Linha

1,18

0,094

0,008

1,282

3,752

0,3

0,026

4,08

RU(Linha de potencia) RV(Linha

de potencia)

de telecomunicações)

TOTAL

0,002

0

62305-2 © IEC 2006

- 82 -

H.2.5 Conclusão da Avaliação de R1

devido a que R1 = 4,08  10 e maior que o valor tolerável RT = 10 , es necessária à proteção contra o raio da estrutura. -5

-5

H.2.6 Seleção das medidas de proteção

Na Tabela H.19 se dão os componentes do risco (ver os parágrafos 4.3.1 e 4.3.2). Tabela H.19 – Composição do risco R1 de acordo com os componentes nas distintas zonas (valores  10-5)

Z Zona de entrada 0,002

Jardim

Arquivo

Oficinas

0

2,21

0,177

Z Centro de ordenadores 0,016

0

0

1,542

0,123

0,01

TOTAL

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

R

S

0,002

0

≈0

≈0

≈0

0,002

R

F

0

0

3,752

0,3

0,026

4,312

R

O

0

0

0

0

≈0

0

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

Z

1

Símbolo R

D

R

I

TOTAL

2

Z

3

Z

5

4

Estrutura 2,405 1,673

onde R =R +R +R D

A

B

C

R =R +R +R +R +R I

M

U

R =R +R S

A

R =R +R F

B

V

M

Z

U

V

R =R +R +R O

W

C

W

y R

D

é o risco por descargas na estrutura (fonte S1);

R

I

é o risco por descargas que embora não impactam na estrutura tem influencia nela (fontes S2, S3 e S4);

R

S

é o risco de danos nos seres vivos;

R

F

é o risco de danos físicos;

R

O

é o risco de Falhas dos sistemas internos.

a composição mostra que o risco da estrutura es devido, principalmente, a os danos físicos na zona Z

3

produzidos pelo raio ao impactar na estrutura o nas linhas conectadas; o risco de incêndio (danos físicos) na

zona Z é o 92% do risco total. 3

- 83 -

62305-2 © IEC 2006

De acordo com a Tabela H.18 os fatores que contribuem principalmente al valor do risco R na zona Z são os devido a: 1

– componente R

3

(descarga na estrutura) 54%;

B

– componente RV (linha de potencia)

(descarga na linha de potencia)  9%;

– componente RV (linha de telecom.)

(descarga na linha de telecom.)  29%.

Para reduzir o risco a um valor tolerável poderiam adotar-se as seguintes medidas: a) proteger o edifício com um sistema de proteção contra o raio classe e IV (SPDA = IV), de acordo com a Norma IEC 62305-3, ao objeto de reduzir a componente R . Este SPDA no tem as características de um aterramento especial instalado. os parâmetros das Tabelas H.8, H.9 e H.10 mudam da seguinte maneira: B

 P  0,2; B

 P P  0,03 (devido a os dispositivos de proteção contra sobretensões nas linhas de entrada). U

V

b) instalar no arquivo (zona Z ) um sistema automático de extinção de incêndios (o de detecção) para reduzir as Componentes R e R na zona e instalar nos pontos de entrada ao edifício e em ambas linhas de potencia e de Telecomunicações dispositivos de proteção contra sobretensões correspondentes ao nível de proteção IV. Os Parâmetros das Tabelas H.9, H.10 e H.13 mudam da seguinte maneira: 3

B

V

Rp 0,2 somente na zona Z ; 3

P P  0,03 (devido a os dispositivos de proteção contra sobretensões nas linhas de entrada). U

V

Na Tabela H.20 se dão os valores de risco para cada zona. Tabela H.20  Valores do risco R (valores  10 ) para cada caso solução -5

1

Z

1

Z

2

Z

3

Z

4

Z

5

TOTAL

(Solução a)

0,002

0

0,488

0,039

0,003

0,532

(Solução b)

0,002

0

0,451

0,18

0,015 8

0,649

Ambas soluciones redem o risco por debaixo do valor tolerável. La solução a adoptar depende da menor relação técnico/económica.

H.3 Hospital El próximo caso consiste em um hospital composto por as instalações hospitalares comuns, um bloque operatório e Uma unidade de cuidados intensivos. Neste tipo de instalações devem considerar-se as perdas de vidas humanas (L1) e as perdas de valor económico (L4). Existe que valorar a necessidade da proteção e o custo das medidas de proteção, assim como os riscos R1 e R4. H.3.1 Dados relevantes e características

Os dados e características de: (1) o edifício e arredores se encontram na Tabela H.21; (2) os dos sistemas elétricos internos e os das linhas eletricas de AT que entram se encontra na Tabela H.22;

62305-2 © IEC 2006

- 84 -

(3) os dos sistemas eletrônicos internos e os das linhas de telecomunicações que entram se encontra na Tabela H.23. Tabela H.21  Características da estrutura Parâmetro

Observação

Dimensiones (m)

Símbolo L W H

-

Fator de localização

b

Isolada

b

Valor 50  150  10

b

C

1

P

B

1

S1

d

SPDA Nenhum Aterramento externo da estrutura

Nenhum

K

1

Aterramento interno da estrutura

Nenhum

K

1

1/km /ano

N

g

4

n

t

1 000

Densidade de descargas

S2

2

Pessoas na estrutura

No interior e no Exterior da estrutura

Tabela H.22  Características dos sistemas de potencia e das linhas de potencia conectadas Parâmetro

Observação

Símbolo

Valor

m



200



L

c

500

Enterrada





C

t

0,2

Rodeada de edifícios pequenos

C

d

0,5

Suburbano

C

e

0,5

R  1 (/km)

P

LD

0,2

Resistividade do solo Longitude (m) Altura (m) Transformador AT/BT

A entrada do edifício

Fator de localização da linha Fator ambiental da linha Tela da linha. Conectada a mesma barra Equipotencial que a do equipamento

s

LI

0,008

K

S3

0,2

U = 2,5 kV

K

S4

0,6

Proteção coordenada dos dispositivos de Proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

SPD

1

Extremo “a” da linha, dimensões da estrutura (m)

Nenhum

L  W  H

Cabo sem aterrar  precauciones No traçado para evitar a Formação de grandes Loops

Precaução no cabeamento interno

Tensão suportada do equipamento U

P

W

W

a

a a



 

- 85 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.23  Características dos sistemas de telecomunicações e das linhas de telecomunicações conectadas Parâmetro

Observação

Símbolo

Valor

m



200



L

c

300

Enterrada





Resistividade do solo longitude (m) Altura (m) Fator de localização da linha

Rodeada de edifícios pequenos

C

0,5

Suburbana

C

e

0,5

1 < R  5 (/km)

P

LD

0,8

Fator ambiental da linha Tela da linha. Conectada a mesma barra equipotencial que a do equipamento

d

s

LI

0,04

S3

P Cabo sem aterrar  precauciones no traçado para evitar a formação de grandes Loops

K

0,02

U = 1,5 kV

K

S4

1

Proteção coordenada dos dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

SPD

1

Extremo “a” da linha, dimensões da estrutura (m)

Nenhum

Fator “a” de localização da estrutura

isolada

Precaução no Cabeamento interno

Tensão suportada do sistema interno U

W

W

L  W  H 20  30  5 a

a

a

C

da

H.3.2 Definição e características das zonas no hospital

Tendo em conta que: – o tipo da Superfície do solo no interior e em exterior da estrutura es diferente; – a estrutura e o bloque operatório são compartimentos resistentes al fogo; – no existe aterramento espacial; – a unidade de cuidados intensivos contem sistemas eletrónicos sensíveis e que pode adotar-se como medida de proteção um aterramento espacial; – na unidade de cuidados intensivos se consideram as perdas L superiores a as de outras partes da estrutura, definem-se as seguintes zonas: – Z (exterior al edifício); 1

– Z (conjunto das habitações); 2

– Z (bloque operatório); 3

– Z (unidade de cuidados intensivos). 4

As características das zonas estão indicadas na Tabela H.24 para a zona Z , na Tabela H.25 para a zona Z na 1

Tabela H.26 para a zona Z e na Tabela H.27 para a zona Z . 3

4

2,

1

62305-2 © IEC 2006

- 86 -

Segundo a Avaliação da proteção levada a cabo pelo projetista, se consideraram para o risco R os seguintes valores médios típicos de perdas anuais, (ver a Tabela C.1). 1

-2

L = 10 (no exterior da estrutura); t

L = 10 (no interior da estrutura); -4

t

-1

L = 10 ; f

L = 10 ; -3

o

que se reduzem nas zonas Z Z e Z Para a zona Z devido às sus características, se toma um valor por defeito sem redução L = 10 . 1,

2

3.

4,

-3

o

Para o risco R , os valores médios típicos das perdas relativas (ver a Tabela C.1) se assumem: 4

 L = 5  10 ; -1

f

 L = 10 . -2

o

Tabela H.24 – Características da zona Z (exterior al edifício) 1

Parâmetro Tipo de Superfície do solo Proteção contra impactos Perdas por tensões de passo e de toque

Observação

Símbolo

Valor

Concreto

r

1  10–2

a

Nenhuma

P

Sim

L

1

A

1  10–4

t

Pessoas potencialmente em perigo em esta zona

10

Tabela H.25 – Características da zona Z (bloque de habitações) 2

Observação

Símbolo

Valor

Tipo de Superfície do solo

Linóleo

r

1  10–5

Risco de incêndio

Normal

r

Dificultade de evacuação

h

Z

5

Dano especial (correspondente a R )

Nenhum

h

Z

1

Proteção contra incêndios

Nenhuma

r

1

Aterramento espacial

Nenhum

K

S2

1

Conectado a linha de potencia



–

Conectado a linha de telecomunicações



–

Parâmetro

Dano especial (correspondente a R ) 1

4

Sistema interno de potencia Sistema interno de telecomunicações Perdas por tensões de passo e de toque (correspondente a R )

u

f

p

1  10–2



Sim

L

t

9,5  10–5

Sim

L

9,5  10–2

Nenhuma

L

–

1

Perdas por danos físicos (correspondente a R ) 1

Perdas por Falha dos sistemas internos (correspondente a R ) Pessoas potencialmente em perigo em esta zona

f

o

1

950

Perdas por danos físicos (correspondente a R )

Sim

L

f

5  10–1

Perdas por Falha dos sistemas internos (correspondente a R )

Sim

L

o

1  10–2

4

4

- 87 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.26  Características da zona Z (bloque operatório) 3

Parâmetro

Observação

Símbolo

Valor

Linóleo

r

1  10–5

Bajo

r

Dificuldade de evacuação

h

Z

5

Dano especial (correspondente a R )

Nenhum

h

Z

1

Proteção contra incêndios

Nenhuma

r

1

Aterramento espacial

Nenhum

K

1

Tipo de Superfície do solo Risco de incêndio Dano especial (correspondente a R ) 1

4

Sistema interno de potencia Sistema interno de telecomunicações

u

f

1  10–3

p

S2

Conectado a linha de potencia



–

Conectado a linha de telecomunicações



–

Perdas por tensões de passo e de toque (correspondente a R )



Sim

L

t

3,5  10–6

Sim

L

f

3,5  10–3

Nenhuma

L

1  10–3

1

Perdas por danos físicos (correspondente a R ) 1

Perdas por Falha dos sistemas internos (correspondente a R ) Pessoas potencialmente em perigo em esta zona

o

1

35

Perdas por danos físicos (correspondente a R )

Sim

L

5  10–1

Perdas por Falha dos sistemas internos (correspondente a R )

Sim

L

1  10–2

4

f

o

4

Tabela H.27  Características da zona Z (unidade de cuidados intensivos) 4

Observação

Símbolo

Valor

Linóleo

r

10–5

Bajo

r

Dificuldade de evacuação

h

Z

5

Dano especial (correspondente a R )

Nenhum

h

Z

1

Proteção contra incêndios

Nenhuma

r

1

Aterramento espacial

Nenhum

K

1

Parâmetro Tipo de Superfície do solo Risco de incêndio Dano especial (correspondente a R ) 1

4

Sistema interno de potencia Sistema interno de telecomunicações Perdas por tensões de passo e de toque (correspondente a R )

u

10–3

f

p

S2

Conectado a linha de potencia



Conectado a linha de telecomunicações

 

  

Sim

L

t

5  10–7

Sim

L

f

5  10–4

Sim

L

1  10–3

1

Perdas por danos físicos (correspondente a R ) 1

Perdas por Falha dos sistemas internos (correspondente a R ) Pessoas potencialmente em perigo em esta zona

o

1

5

Perdas por danos físicos (correspondente a R )

Sim

L

5  10–1

Perdas por Falha dos sistemas internos (correspondente a R )

Sim

L

1  10–2

4

4

f

o

62305-2 © IEC 2006

- 88 -

H.3.3 Número de sucessos perigosos possíveis

El número de sucessos perigosos possíveis anuais se avaliam de acordo com o anexo A. os resultados se encontram na Tabela H.28. Tabela H.28  Número de sucessos perigosos possíveis anuais Símbolo

Valor (1/ano)

N

8,98  10–2

N

1,13

D

M

N

L

2,67  10–3

(Potencia)

N (Potencia)

7,1  10–2

N

(Telecomunicações)

7,26  10–3

N (Telecomunicações)

2,13  10–1

N

1,13  10–2

i

L

i

Da

(Telecomunicações)

H.3.4 Avaliação do risco de perdas de vidas humanas R1

Os parâmetros necessários para avaliar os componentes do risco se indicam nas Tabelas H.21 a H.28. Os componentes do risco a avaliar se indicam na Tabela H.29. Os valores das Probabilidades P se indicam na Tabela H.30. Tabela H.29  Risco R  Componentes do risco a considerar nas distintas zonas 1

Símbolo

Z1

Z2

Z3

Z4

X

X

X

R

A

R

B

R

C

X

X

R

M

X

X

X

RU (Linha de potencia)

X

X

X

RV (Linha de potencia)

X

X

X

RW (Linha de potencia)

X

X

RZ (Linha de potencia)

X

X

RU (Linha de telecomunicações)

X

X

X

RV (Linha de telecomunicações)

X

X

X

RW (Linha de telecomunicações)

X

X

RZ (Linha de telecomunicações)

X

X

- 89 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.30  Risco R  Valores das Probabilidades P para uma estrutura sem proteger 1



Símbolo

Z

Z

1

Z

2

Z

3

P

A

1



P

B



1

PC (Sistema de potencia)



1

PC (Sistema de telecomunicações)



1

P



1

PM (Sistema de potencia)



0,75

PM (Sistema de telecomunicações)



0,009

P



0,752

PU (Linha de potencia)



0,2

PV (Linha de potencia)



0,2

PW (Linha de potencia)



0,2

PZ (Linha de potencia)



0,008

PU (Linha de telecomunicações)



0,8

PV (Linha de telecomunicações)



0,8

PW (Linha de telecomunicações)



0,8

PZ (Linha de telecomunicações)



0,04

C

M

4

Os valores dos componentes do risco para a estrutura sem proteger se indicam na Tabela H.31. Tabela H.31  Risco R  Componentes do risco nas distintas zonas para a estrutura sem proteção (valores  10 ) 1

-5

Símbolo R

A

Z

1

Z

2

Z

3

Z

4

0,009

Estrutura 0,009

42,7

0,157

0,022

44,01

R

B

R

C

8,98

8,98

8,98

R

M

85,2

85,2

85,2

0

0

0

0

0,25

0

0

0,26

RW (Linha de potencia)

0,053

0,053

0,053

RZ (Linha de potencia)

0,055

0,055

0,055

0

0

0

0

7,05

0,026

0,004

7,278

RW (Linha de telecomunicações)

1,48

1,48

1,48

RZ (Linha de telecomunicações)

0,825

0,825

0,825

96,8

96,62

243,4

RU (Linha de potencia) RV (Linha de potencia)

RU (Linha de telecomunicações) RV (Linha de telecomunicações)

TOTAL 0,009

50

62305-2 © IEC 2006

- 90 -

H.3.5 Conclusão da Avaliação de R1

devido a que R1 = 243,4  10 es maior que o valor tolerável RT = 10 , es necessária à proteção contra o raio da estrutura. -5

-5

H.3.6 Seleção das medidas de proteção

Na Tabela H.32 se encontra a composição dos componentes do risco (ver os parágrafos 4.3.1 e 4.3.2). Tabela H.32  Composição dos componentes do risco R de acordo com as distintas zonas (valores  10 ) -5

1

Símbolo

Z

Z

1

2

Z

Z

3

4

Estrutura

R

D

0,009

42,7

9,14

9,02

53,02

R

I

0

7,3

87,66

87,6

95,13

50

96,8

96,62

243,4

TOTAL 0,009 S

0,009

0

≈0

≈0

0,009

F

0

50

0,2

0,026

50,22

0

0

96,6

96,6

193,2

50

96,8

96,62

243,4

R R

R

O

TOTAL 0,009 Com R =R +R +R D

A

B

C

R =R +R +R +R +R I

M

U

R =R +R S

A

R =R +R F

B

V

M

Z

U

V

R =R +R +R O

W

C

W

onde R é o risco por descargas na estrutura (fonte S1); D

R é o risco por descargas que embora não impactam na estrutura tem influencia nula (fontes S2, S3 e S4); I

R é o risco de danos nos seres vivos; S

R é o risco de danos físicos; F

R é o risco de Falhas dos sistemas internos. O

La composição mostra que o risco R da estrutura es devido, principalmente, a as Falhas dos sistemas internos físicos na zona Z e Z produzidos por raios cerca da estrutura. 1

3

4

El risco R está influenciado por: 1

– Falhas dos sistemas internos físicos nas zonas Z e Z (componentes R  57% e R  6% do risco total); 3

4

M

– danos físicos na zona Z (componentes R  27% e R  4% do risco total). 2

B

V

C

- 91 -

62305-2 © IEC 2006

El componente R pode reduzir-se mediante: B

– um SPDA para todo o edifício, de acordo com a Norma IEC 62305-3; – uma zona Z com medidas de proteção para reduzir os efeitos do fogo (por exemplo extintores, sistemas automáticos de detecção de incêndios, etc.). 2

Os componentes R e R Podem reduzir-se dotando a os sistemas internos de telecomunicações com uma proteção coordenada de dispositivos de proteção contra sobretensões, de acordo com a Norma IEC 62305-4. C

V

El componente R nas zonas Z e Z pode reduzir-se mediante: M

3

4

– uma proteção coordenada de dispositivos de proteção contra sobretensões de acordo com a Norma IEC 62305-4; – aterramento espacial instalado nas zonas Z e Z , de acordo com a Norma IEC 62305-4. 3

4

Para as medidas de proteção poderiam adotar-se as seguintes soluciones: a) Primeira solução – Proteger o edifício com um SPDA cas e I. – Instalar proteção coordenada reforçada (1,5x) de dispositivos de proteção contra sobretensões com P = 0,005 nos sistemas internos, tanto de potencia como de telecomunicações. SPD

– Dotar a zona Z de um sistema automático de detecção de incêndios. 2

– Dotar a as zonas Z e Z com uma tela instalada com w = 0,5 m. 3

4

Aplicando estas soluciones os parâmetros da Tabela H.25 mudarão, dando lugar a as Probabilidades indicadas na Tabela H.33. o fator redutor de perdas, devido a provisiones contra o fogo, cambiará a r = 0,2 na zona Z p

2.

Tabela H.33  Risco R  Valores das Probabilidades P para a estrutura protegida, segundo a solução a) 1



Símbolo P

A

P

B

Z 1

Z

1

2

Z

Z

3





0,02

PC (Sistema de potencia)



0,005

PC (Sistema de telecomunicações)



0,005

P



0,001 99

PM (Sistema de potencia)



0,000 1

PM (Sistema de telecomunicações)



0,000 1

P



0,0 002

C

M

PU (Linha de potencia)



PV (Linha de potencia)



PW (Linha de potencia) PZ (Linha de potencia)

  

PU (Linha de telecomunicações)



PV (Linha de telecomunicações)



  

0,005 0,005



0,005



0,005

  

0,005 0,005

PW (Linha de telecomunicações)



0,005

PZ (Linha de telecomunicações)



0,005

4

62305-2 © IEC 2006

- 92 -

b) Segunda solução – Proteger o edifício com um SPDA cas e I. – Instalar proteção coordenada reforçada (3x) de dispositivos de proteção contra sobretensões com P = 0,001 nos sistemas internos, tanto de potencia como de telecomunicações. SPD

– Dotar a zona Z de um sistema automático de detecção de incêndios. 2

Aplicando estas soluciones os parâmetros da Tabela H.25 mudarão, dando lugar a as Probabilidades indicadas na

Tabela H.34. o fator redutor de perdas, devido a provisiones contra o fogo, cambiará a r = 0,5 na zona Z p

2.

Tabela H.34  Risco R  Valores das Probabilidades P para a estrutura protegida, segundo a solução b) 1



Símbolo P

A

P

B

Z 1

1

Z

2

Z

0,2

PC (Sistema de potencia)



0,001

PC (Sistema de telecomunicações)



0,001

P



0,002

PM (Sistema de potencia)



0,001

PM (Sistema de telecomunicações)



0,001

P



0,002

PU (Linha de potencia)



0,001

PV (Linha de potencia)



0,001

PW (Linha de potencia)



0,001

PZ (Linha de potencia)



0,001

PU (Linha de telecomunicações)



0,001

PV (Linha de telecomunicações)



0,001

PW (Linha de telecomunicações)



0,001

PZ (Linha de telecomunicações)



0,001

M

4





C

Z

3

c) Terceira solução – Proteger o edifício com um SPDA cas e I. – Instalar proteção coordenada reforçada (2x) de dispositivos de proteção contra sobretensões com P = 0,002 nos sistemas internos, tanto de potencia como de telecomunicações. SPD

– Dotar a zona Z de um sistema automático de detecção de incêndios. 2

– Dotar a as zonas Z e Z com uma tela instalada com w = 0,1 m. 3

4

Aplicando estas soluciones os parâmetros da Tabela H.25 mudarão, dando lugar a as Probabilidades indicadas na

Tabela H.35. o fator redutor de perdas, devido a provisiones contra o fogo, cambiará a r = 0,2 na zona Z p

2.

- 93 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.35 – Risco R – Valores das Probabilidades P para a estrutura protegida, segundo a solução c) 1



Símbolo

Z 1 

Z

1

P P PC (Sistema de potencia) PC (Sistema de telecomunicações) P PM (Sistema de potencia) PM (Sistema de telecomunicações) P PU (Linha de potencia) PV (Linha de potencia) PW (Linha de potencia) PZ (Linha de potencia) PU (Linha de telecomunicações) PV (Linha de telecomunicações) PW (Linha de telecomunicações) PZ (Linha de telecomunicações) A B

Z

2

M

   

 

4

0,02      

C

Z

3



0,002 0,002 0,004 0,000 1 0,000 1 0,0002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002

 

   

 

Os valores do risco de cada zona de acordo com a solução adoptada se indicam na Tabela H.36. Tabela H.36  Risco R  Valores do risco de acordo com a solução adaptada (valores  10 ) -5

1

Z

Z

1

Z

2

3

Z

TOTAL

4

Solução a)

0,009

0,181

0,263

0,261

0,714

Solução b)

0,009

0,173

0,277

0,274

0,733

Solução c)

0,009

0,175

0,121

0,118

0,423

Todas as soluciones reduzem o risco por debaixo do valor tolerável. La solução a adoptar depende da menor relação técnico/económica. H.3.7 Dados para as análises de custos

El custo total C pode obter-se a partir da equação (G.1) do anexo G. L

Os valores económicos, incluídos os de perdas de atividade, estão indicados para cada zona na Tabela H.37. Tabela H.37  Custos das perdas correspondentes a cada zona (valores em $  10 ) 6

Edifício

Conteúdo

Sistema de potencia

B

l

A

Z

–

–

–

Z

2

70

6

3

0,5

79,5

Z

3

2

0,9

5

0,5

8,4

1

0,1

0,015

1

2,1

7

8

2

90

Símbolo 1

Z

4

Total 73

Sistema de telecomunicações

Total

A –

62305-2 © IEC 2006

- 94 -

Os valores considerados, tanto pelo interesse, as taxas de amortização e de manutenção, correspondentes a as medidas de proteção, estão indicadas na Tabela H.38. Tabela H.38 – Valores correspondentes a as taxas

Taxas

Símbolo Valor

Interesse

i

0,04

Amortização

a

0,05

Manutenção

m

0,01

H.3.8 Avaliação do risco de perdas económicas: R

4

Os parâmetros necessários para avaliar os componentes do risco estão indicados nas Tabelas H.31 a H.39. Os valores dos componentes do risco para a estrutura sem proteger estão indicados na Tabela H.39. Tabela H.39 – Risco R – Valores dos componentes do risco nas 4

distintas zonas para a estrutura sem proteção (valores  10-5)

Símbolo

Z 44,9

Z 4,49

Z 4,49

RC (Linha de potencia)

89,8

89,8

89,8

RC (Linha de telecomunicações)

89,8

89,8

89,8

RM (Linha de potencia)

849

849

849

RM (Linha de telecomunicações)

10,2

10,2

10,2

RV (Linha de potencia)

0,27

0,027

0,027

RW (Linha de potencia)

0,53

0,53

0,53

RZ (Linha de potencia)

0,55

0,55

0,55

RV (Linha de telecomunicações)

7,42

0,74

0,74

RW (Linha de telecomunicações)

14,8

14,8

14,8

RZ (Linha de telecomunicações)

8,25

8,25

8,25

R

B

2

3

4

H.3.9 Análises de custos

El custo das perdas residuais C pode calcular-se mediante a equação (G.2) do anexo G, uma vez que os novos valores dos componentes do risco tem valorado de acordo com as medidas de proteção selecionadas [ver o parágrafo H.3.4 – soluciones a), b) e c)]. RL

Os valores do custo das perdas C da estrutura sem proteção e as perdas residuais C da estrutura protegida de acordo com as soluciones a), b) e c) estão na Tabela H. 40. L

RL

- 95 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.40  Montante de perdas C e C (valores em $) L

RL

C (sem proteção)

C (protegida) Solução a)

C (protegida) Solução b)

C (protegida) Solução c)

2

68 801

3 503

3 325

4 066

Z

3

47 779

2 293

5 011

202

Z

4

1 430

27

927

64

118 010

5 824

9 262

4 332

Símbolo Z

RL

L

Total

RL

RL

El custo C e o custo anual C das medidas de proteção estão na Tabela H.41 [ver a equação (G.4) do anexo G]. P

PM

Tabela H.41  Custos C e C das medidas de proteção (valores em $) P

PM

C

Medidas de proteção

P

C

PM

SPDA cas e I

100 000

10 000

Sistema de detecção de incêndios

50 000

5 000

Aterramento de zonas Z e Z (w = 0,5)

100 000

10 000

Aterramento de zonas Z e Z (w = 1)

110 000

11 000

Dispositivos de proteção contra sobretensões (1,5x) em sistemas de potencia

20 000

2 000

Dispositivos de proteção contra sobretensões (2x) em sistemas de potencia

24 000

2 400

Dispositivos de proteção contra sobretensões (3x) em sistemas de potencia

30 000

3 000

Dispositivos de proteção contra sobretensões (1,5x) em sistemas de telecomunicações

10 000

1 000

Dispositivos de proteção contra sobretensões (2x) em sistemas de telecomunicações

12 000

2 000

Dispositivos de proteção contra sobretensões (3x) em sistemas de telecomunicações

15 000

1 500

3

3

4

4

El economia monetário anual S = C – (C + C ) L

RL

PM

indica-se na Tabela H.42. Tabela H.42  economia monetário anual (valores em $) Solução a)

84 186

Solução b)

89 248

Solução c)

84 078

H.4 Edifício de vivendas Como no caso anterior, se avaliará o risco R em um edifício de vivendas situada em uma região com uma densidade de descargas N = 4 descargas /ano /km . 1

2

g

De acordo com a Tabela 3 se devem avaliar os riscos R R e R . B,

U

V

o edifício está isolado: não existem outras estruturas nas proximidades.

62305-2 © IEC 2006

- 96 -

Os serviços que entram são os seguintes: – linha de potencia em BT; – linha telefónica. As características da estrutura se encontram na Tabela H.43. Tabela H.43  Características da estrutura Parâmetro

Observação 

Dimensiones (m) Fator de localização

L  W  H 30  20  20 b

isolada

b

b

C

1

P

1

d

SPDA Nenhum Densidade de descargas

Valor

Símbolo

1/km /ano 2

B

4

N

g

Podem definir-se as seguintes zonas: – Z (exterior al edifício); 1

– Z (interior do edifício). 2

Al no haver pessoas no exterior do edifício, pode no ter-se em conta o risco R da zona Z . 1

1

Não se requere Avaliação económica. Os parâmetros da zona Z estão na Tabela H.44. 2

Tabela H.44  Parâmetros da zona Z

2

Observação

Símbolo

Valor

Tipo de Superfície do solo

Madeira

r

10–5

Risco de incêndio

Variável

r

Perigo especial

Nenhum

h

Proteção contra incêndios

Nenhuma

r

1

Proteção contra impacto

Nenhuma



–



–

Parâmetro

Sistemas internos de potencia

Conectados a linha de BT

Sistemas internos de teléfone

Conectados a linha de telecomunicações

Perdas por tensões de passo e de toque (correspondente a R )

u

f

–

Z

1

p





–



Sim

L

t

10–4

Sim

L

10–1

1

Perdas por danos físicos (correspondente a R ) 1

f

As características dos sistemas internos e os das linhas que entram se encontram na Tabela H.45 para os sistemas de potencia e na Tabela H.46 para os sistemas de telecomunicações.

- 97 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.45 – Parâmetros dos sistemas internos de potencia e das linhas de alimentação

Observação

Símbolo

Valor

m



250



L

c

200

Altura (m)

Enterrada





Transformador AT/BT

Nenhum

C

t

1

Rodeada de objetos pequenos

C

d

0,5

Suburbano

C

0,5

Parâmetro Resistividade do solo longitude (m)

Fator de localização da linha Fator ambiental da linha

e

P

Sem aterrar

Tela da linha

1

LD

P

LI

0,4

U = 2,5 kV

K

S4

0,6

Proteção coordenada com dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

SPD

1

Extremo “a” da linha, dimensiones da estrutura (m)

Nenhum

L  W H

Tensão suportada do equipamento U

W

W

a

a



a

  

Tabela H.46  Parâmetros dos sistemas de telecomunicações e das linhas de alimentação Parâmetro

Observação Símbolo m



250



L

c

100

Enterrada Rodeada de objetos





Resistividade do solo longitude (m) Altura (m)

Fator de localização da linha Fator ambiental da linha

0,5

pequenos Suburbano

Tela da linha

C C P

d

0,5

e

1

LD

Nenhuma

P

LI

1

U = 1,5 kV

K

S4

1

Proteção coordenada com dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

SPD

1

Extremo “a” da linha, dimensiones da estrutura (m)

Nenhum

(L  W H )

Tensão suportada do equipamento U

 

Valor

W

W

a

a



a

Os valores de risco R e as medidas de proteção adoptar para reduzir o risco al valor tolerável R = 10 se encontram na Tabela H.47 em função da altura do edifício e de seu risco de incêndio. -5

1

T

62305-2 © IEC 2006

- 98 -

Tabela H.47  Medidas de proteção em função da altura do edifício e de seu risco de incêndio Risco de

incêndio

Altura m

Tipo de SPDA

Bajo – Normal 20 Alto

Bajo

Proteção contra incêndios

Normal

Alto 1) Extintores. 2) Hidrantes. 3) Alarma automática.

-5

1

Estrutura protegida

–

0,77

x

–

–

7,7

No

III

–

0,74

x

IV

(2)

0,73

x

–

–

77

No

II

(3)

0,74

x

I

–

1,49

No

I

(1)

0,74

x

–

–

2,33

No

–

(3)

0,46

x

0,46

x

IV – 40

R ( 10 )

–

–

23,3

No

IV

(3)

0,93

x

I

–

0,46

x

–

–

233

No

I

(3)

0,93

x

- 99 -

62305-2 © IEC 2006

ANEXO I (Informativo) ESTUDIO DE CASOS DOS SERVIÇOS  LINHAS DE TELECOMUNICAÇÕES

I.1 Generalidades El serviço que se considera é uma linha de telecomunicações com condutores metálicos. e a que as perdas de serviço público (L2) e as de valor económico (L4) Podem afetar a este tipo de serviço, deveriam valorar-se os riscos correspondentes R' e R' , pero seguindo as peticiones do operador da rede, somente se considerará o risco R' . 2

4

2

I.2 Dados básicos La linha, localizada em uma região com N = 4 descargas/ano/km , se mostra na figura I.1 (ao longo da linha no existe instalado nenhum equipo). 2

g

Figura I.1  Linha de telecomunicações a proteger

I.3 Características da linha La linha consta de dos secciones: – seção S : linha enterrada aterrada e conectada al interruptor do edifício: não se há instalado medidas de proteção em esta seção; 1

– seção S : linha aérea sem aterrar e conectada al edifício dos usuários: não se há instalado medidas de proteção em esta seção; 2

y de três pontos de transição: – T : a entrada da seção S no edifício “b” (é saber, edifício de comutação): não se há instalado medidas de proteção neste ponto; b

1

– T1/2: entre as secciones S1 e S2: não se há instalado medidas de proteção neste ponto; – T : a entrada da seção S no edifício “a” (é saber, edifício de usuários): não se há instalado medidas de proteção neste ponto. a

2

La tela da seção S se conecta a terra em ambos extremos (é saber, na barra equipotencial do edifício de comutação no ponto (T ) e no ponto de transição (T ) com um valor de resistência de posta a terra de algumas dezenas de ohms. 1

b

1/2

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- 100 -

As características da linha na seção S se dão na Tabela I.1 e as da seção S em Tabela I.2. 1

2

Tabela I.1 – Características da linha na seção S1

Parâmetro

Valor

Observação Símbolo m



500



L

600

Altura (m)

Enterrada



Fator de localização da linha

Rodeada

C

0,5

Rural

C

1



R

chumbo

-

-

Sem contato com o solo Papel

K

0,4

U (kV)

1,5

Tipo de equipamento no ponto T

Eletrônico

U (kV)

1,5

Tipo de equipamento no ponto T

Nenhum





K

1

Resistividade do solo longitude (m)

Fator ambiental da linha Resistencia da tela (/km) Tipo de tela Características da tela Tipo de isolamento da linha b

1/2

c

d

e

s

d

W

W

Medidas de proteção Nenhuma

p



0,5

1)

1) Nível reforçado da ITU-T Recomendação K.20 [4].

Tabela I.2 – Características da linha na seção S2

Parâmetro

Observação Símbolo

Valor

m



500



L

800

Aérea

H

Rodeada Rural

Resistividade do solo longitude (m) Altura (m)

c

c

6

C

d

0,5

C

1





Plástico

U (kV)

5

Tipo de equipamento no ponto T

Eletrônico

U (kV)

1,5

Tipo de equipamento no ponto T

Nenhum





K

1

Fator de localização da linha Fator ambiental da linha

e

Sem aterrar

Resistencia da tela (/km) Tipo de isolamento da linha a

1/2

W

Medidas de proteção Nenhuma 1) Nível reforçado da ITU-T Recomendação K.20 [4].

I.4 Características das estruturas situadas nos extremos da linha As características das estruturas situadas nos extremos da linha estão dadas na Tabela I.3.

W

p

1)

- 101 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela I.3  Características das estruturas situadas nos extremos da linha Fator de localização

Dimensiones m L W H

Estrutura

Número de serviços

na estrutura

C

“n”

d

“a”

25  20  15

2

3

“b”

20  30  10

0,5

10

I.5 Número de possíveis eventos perigosos al ano

El número de possíveis eventos perigosos al anão se avalia de acordo com al anexo A. Na Tabela I.4 se indicam os dados. Tabela I.4  Número de possíveis eventos perigosos al ano Parâmetro

Valor (1/ano)

N

3

0,087

N

9

0,012

Da

Db

NL (S1)

0,023 5

NI (S1)

0,617

NL (S2)

0,052 2

NI (S2)

1,6

I.6 Componentes do risco Os componentes do risco correspondentes a cada seção se encontram na Tabela I.5. Tabela I.5  Risco R'  Componentes do risco correspondentes a cada seção S da linha 2

Parâmetro

S

S

R’B (a)

–

x

R'B(b)

x

–

R'C(a)

–

x

R'C(b)

x

–

R'

V

x

x

W

x

x

x

x

R'

R'

Z

1

2

As correntes de defeito e as Probabilidades necessárias para avaliar os componentes do risco, se dão na Tabela I.6.

62305-2 © IEC 2006

- 102 -

Tabela I.6  Risco R'  Valores das correntes de defeito e Probabilidades P' para uma linha sem proteção 2

Parâmetro

S

S

1

Ia (B,C) (kA)

2

> 600

Ia(V) (kA)

40

Ia(W) (kA)

125

(1)

(3)

(4)



P’B (a) (Ia(B))

(5)



P’C (a) (Ia(C))

0

(2)

(2

0) 1

0,001

P'B(b) (Ia(B))

0

(2)

(5)

– 1

(5)

–

P'C(b) (Ia(C))

0,001

P’V (Ia(V))

0,4

1

0,035

1

P’W (Ia(W)) P’Z (Ta) (para o equipamento no ponto T , U = 1,5 kV) a

6)

W

P’Z (Tb) (para o equipamento no ponto T , U = 1,5 kV) b

6)

W

P’Z (T1/2) (para o isolamento perfurado do Cabo enterrado, U = 1,5 kV)

6)

W

(5)

0,5 ) (8

1

(8)

0,02

1

(8)

1

(8)

0,5

(7)

(9)

(1)

Ia = 25 n UW / (Rs x Kd x Kp) com Kp = 1 e Kd = 0,4 (ver o anexo D.1 e a Tabela D.1).

(2)

I = 0 para linhas sem aterrar (véase o anexo D.1).

(3)

Limitado a 40 kA por ser a tela de chumbo (véase o parágrafo D.1.2).

(4)

I = 25 U / (R x K x K ) com K = 1 e K = 0,4 (véase o anexo D.1.2 e a Tabela D.1).

(5)

Ver a Tabela D.5.

(6)

Os valores de P'Z se indicam na Tabela B.7. a norma para usar a Tabela B.7 em secciones aterradas e a seguinte:

a

a

W

s

d

p

p

d

– Quando se considera um ponto de transição entre dos secciones aterradas o a seção aterrada e a que entra na estrutura e conecta-se a barra equipotencial a que está conectado o equipamento, se aplicam os valores das colunas “Tela conectada a ...” da Tabela B.7. – Nos demais casos se aplica a as secciones aterradas os valores das colunas “Tela sem conectar a ...” da Tabela B.7, si a

(7)

tela está conectada a terra al menos nos dos extremos com um valor de resistência de posta a terra de algumas dezenas de ohms. Si está de outra maneira, deve considerar-se como sem aterrar. Valores da coluna “Tela conectada a ...” da Tabela B.7.

(8)

Valores da coluna “Sem tela” da Tabela B.7.

(9)

Valores da coluna “Tela sem conectar a ...” da Tabela B.7.

I.7 Avaliação do risco R'

2

Seguindo a Avaliação da proteção levada a cabo pelo projetista, em base a experiência do operador da rede, se consideraram para o risco R os seguintes valores médios de perdas anuais: 2

L = 3  10 ; -3

t

L = 10 (valor por defeito, ver a Tabela E.1). -3

o

Os valores dos componentes do risco para uma linha sem proteção estão dados na Tabela I.7.

- 103 -

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Tabela I.7  Risco R'  Valores dos componentes do risco para uma linha sem proteção segundo as secciones S da linha (valores  10 ) 2

-3

Parâmetro R’B (a) R'C(a) R'C(b)

R'

V

R'

W

1

0,261

0,261

0

–

0

–

0,087 3

0,0873

0

–

0

0,028 2

0,156 6

0,184 8

0,000 8

0,052 2

0,053

(2)

(2)

+

+

+

2

–

(1)

(1)

R'B(b)

Linha

SS

+

R' = R'B(a) R'B(b) R'C(a) R'C(b) R' + R' 0,586 V

R'Z(Ta)

1

W

(5)

R'Z(Tb)

(6)

R’Z (T1/2)

(7)

0,296 7

1,547 8

1,845

0,011 9

1,547 8

1,59

0,296 7

1,547 8

1,845

=

R2(Ta) R'+ R’Z (Ta)

2,431 1

=

R2(Tb) R'+ R’Z (Tb)

2,176 1

=

R2(T1/2) R'+ R’Z (T1/2)

2,431 1

(1)

R' = N P' L' .

(2)

R'C = ND P'C L'0.

(3)

R'V = NL P'V L'f.

(4)

R' = N P' L' .

(5)

R’Z (Ta) = (NI – NL) P’Z (Ta) L'0.

(6)

R’Z (Tb) = (NI – NL) P’Z (Tb) L'0.

(7)

R’Z (T1/2) = (N – N ) P’Z (T1/2) L' .

B

W

D

D

B

f

W

0

I

L

0

El valor do risco R' = 3,508  10 es maior que o valor tolerável R = 10 , pelo que a linha necessita ser protegida contra o raio. -3

-3

2

T

La Tabela I.7 mostra que, devido a componente do risco R' na seção S , o risco R' sobre passa o valor Z

tolerável nos pontos de transição T ,

2

2

T e T . Por tanto, tem que reduzir-se o risco. Como a linha e a estava

a

b

1/2

instalada (no es possível, por exemplo, utilizar uma seção aterrada em vez da que existe sem aterrar), de acordo com a Norma IEC 62305-5, devem aplicar-se dispositivos de proteção contra sobretensões como medida de proteção. Com o fim de reduzir o risco R' por debaixo do valor tolerável, es suficiente selecionar um dispositivo de proteção contra sobretensões de acordo com o nível de proteção III, é saber, PSPD = 0,03 (ver a Tabela B.3). 2

a instalação de dispositivos de proteção contra sobretensões nos pontos T e T : a

1/2

 reduzem as Probabilidades P'Z(Ta) eP'Z(T1/2) al valor de P ; SPD

 no afetam a as Probabilidades P' e P' (véase o parágrafo D.1.2); V

W

 no afetam a as Probabilidades P' e P' da seção S al ser aérea (véase o parágrafo D.1.1); B

C

2

 no afetam a as Probabilidades P' e P' da seção S porque são inferiores a P (véase o parágrafo D.1.1). B

C

1

SPD

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- 104 -

Ademais, de acordo com a definição 3.25 e o capítulo A.4, com os dispositivos de proteção contra sobretensões instalados no ponto de transição T , o ponto T se converte em um no para o ponto de transição T e a seção S no pode contribuir al valor do componente do risco R'Z(Tb) (véase o anexo A da Norma IEC 62305-5). 1/2

1/2

b

2

Os valores das Probabilidades P' da linha protegida estão indicados na Tabela I.8. Tabela I.8  Risco R'  Valores das Probabilidades P' da linha protegida 2

Parâmetro

S

S

P'B(a)(Ia(B))

–

1

P'B(b)(Ia(B))

0,001

–

P'C(a)(Ia(C))

–

1

P'C(b)(Ia(C))

0,001

–

0,4

1

0,035

1

1

)

2

P'

V(Ia(V)

P'

W(Ia(W))

P'

Z(Ta)

(para o equipamento no ponto T U = 1,5 kV)

0,03

0,03

P'

Z(Tb)

(para o equipamento no ponto T , U = 1,5 kV)

0,02

–

P'

Z(T1/2)

0,03

0,03

a,

w

b

w

(para o isolamento perfurável cabo enterrado, U = 1,5 kV) w

Os valores dos componentes do risco da linha protegida se indicam na Tabela I.9 que mostra que o risco R' es inferior al valor tolerável; por tanto, a proteção da linha contra o raio está conseguida. Tabela I.9  Risco R'2 Valores dos componentes do risco para uma linha protegida com dispositivos de proteção contra sobretensões instalados nos pontos de transição T1/2 e Ta com PSPD = 0,03 (valores  10-3) Parâmetro

S 0,261

Linha

R'B(a)

S –

R'B(b)

0

–

0

R'C(a)

–

0,087 3

0,087 3

R'C(b)

0

–

0

1

2

0,261

R'

V

0,028 2

0,156 6

0,184 8

R'

W

0,000 8

0,052 2

0,053

R' = R'B(a) + R'B(b) + R'C(a) + R'C(b) + R' + R' 0,586 0,017 8 R'Z(Ta) V

1

W

0,055 3

0,073 1

R'Z(Tb)

0,011 9

–

0,011 9

R'Z(T1/2)

0,017 8

0,055 3

0,073 1

R2(Ta) = R' + R'Z(Tb)

0,659 2

R2(Tb) = R' + R'Z(Ta)

0,598

=

R2(T1/2) R' + R'Z(T1/2)

0,659 2

2

- 105 -

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ANEXO J (Informativo) PROGRAMA INFORMÁTICO PARA AVALIAR o RISCO NAS ESTRUTURAS

O calculador simplificado SIRAC (Simplified IEC Risk Assessment Calculator) é um programa informático baseado em os métodos de cálculo da Norma IEC 62305-2, que ajuda a calcular os componentes do risco de estruturas simples. seu fim es dar suporte a aplicação da Norma IEC 62305-2 como um método de avaliar os riscos nas proteções contra o raio. E importante fazer notar que esta ferramental é uma implementação simplificada do tratamento mais rigoroso da Avaliação dos riscos descritos em esta norma. o calculador se ha desenhado para que seja relativamente intuitivo a os usuários que desejem obter uma Avaliação inicial da sensibilidade do risco. Os objetivos e as limitações do SIRAC são as seguintes: – Permitir a muitos usuários da Norma IEC 62305-2 realizar os cálculos em estruturas típicas sem a necessidade de Ter profundos conhecimentos dos detalhes e das metodologias conteúdos em esta norma. – Promover a aplicação da Norma IEC 62305-2 e que um amplio número de leitores e usuários adotando método de Avaliação do risco. Considera-se que esta ferramenta fácil de utilizar servirá para aumentar a aceitação da norma na amplia comunidade da proteção contra o raio.  Proporcionar uma ferramental adaptada especificamente para o cálculo do risco em estruturas típicas, no complicadas, e nas situações mais gerais. Para conseguir este propósito, se fixam por defeito certos

parâmetros, e o usuário só tem que fazer seleções de subconjuntos mais limitados. – o programa no implementa a funcionalidade total desta norma; tal implementação teria acrescentado uma complexidade no desejada à ferramenta. Indica-se aos usuários aplicar a norma Quando se requer um maior detalhe no tratamento do risco, Quando se analisam estruturas mais complicadas, o Quando ocorrem circunstancias especial. – Es aplicado somente em estruturas com uma zona. – o SIRAC deveria verse como uma ferramental que acompanha a Norma IEC 62305-2, e estará suportada mediante uma conexão direta com o servidor FTP de IEC, a través da que será possível descarregar as atualizações.

J.2 Descrição dos parâmetros Os parâmetros importantes para o cálculo dos componentes do risco na ferramental informática se dividem em três categorias: – Parâmetros que os usuários necessitam selecionar de acordo com as definições e possibilidades contidas na norma (ver a Tabela J.1). – Parâmetros nos que seu seção pelos usuários está limitada a um subconjunto dos que figuram na norma (ver a Tabela J.2). – Parâmetros que são fixos e que o usuário no pode cambiar (ver a Tabela J.3).

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- 106 -

Tabela J.1  Parâmetros que o usuário pode cambiar livremente Parâmetro longitude, largura e altura da estrutura a proteger

Abreviação /Símbolo L, W, H

Densidade de descargas a terra

N

Fator de localização

C

Fator ambiental

C

g

d

e

Tipo de serviço (linha de potencia, Outros serviços aéreos, Outros serviços subterrâneos) NOTA Um transformador somente es possível na linha de potencia.

Sistema de proteção contra raios de acordo com a Norma IEC 62305-3

P

B

Proteção dos serviços contra sobretensões – só a entrada (conexão equipotencial do dispositivo de proteção contra sobretensões) – proteção coordenada com dispositivos de proteção contra sobretensões, de acordo com a Norma IEC 62305-4 para todo o sistema interno conectado a os serviços

P

SPD

NOTA o usuário só pode selecionar um valor para a proteção contra sobretensões. o valor es válido para todos os serviços e para toda a estrutura a proteger

Risco de incêndio o de dano físico na estrutura

r

Proteção contra incêndio

r

Riscos especiais

h

f

p

Z

Selecione as perdas apropriadas (tipos de perdas)

Tabela J.2 Subconjunto limitado de parâmetros que os usuários Podem cambiar Parâmetro

Abreviação /Símbolo

Eficácia do aterramento da estrutura

K

Tipo de Cabeamento interior

K

S3

Aterramento dos serviços externos (tipo de Cabeamento externo) Fator de perdas devidas ao fogo: ao usuário se pregunta pelo tipo de estrutura a proteger NOTA

S1

P P LD,

L

f

No es possível um cálculo de Lf para os quatro tipos de perdas, tal como se define no anexo C. o usuário tem que selecionar o tipo de estrutura a proteger fora da lista dada

Fator de perdas por sobretensões NOTA No es possível um cálculo de L para os quatro tipos de perdas, tal como se define no anexo C. o usuário tem que selecionar o tipo de estrutura a proteger fora da lista dada O

Para as perdas tipo L4 perdas económicas, não se ha implementado neste programa

informático simplificado o impacto económico das medidas de proteção adotadas. Si necessita-se, o usuário tem que selecionar um risco tolerável para estas perdas

L

o

LI

- 107 -

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Tabela J.3  Parâmetros fixos (no Podem ser alterados pelos usuários) Símbolo

Valor fixado

longitude dos serviços

L

1 000 m

Em caso de serviços aéreos: Altura

H

Edifícios adjacentes no são tidos em conta

N

0

Efetividade das telhas nas zonas interiores da estrutura no São tidas em conta

K

1

Tensão suportada al impulso do equipo interno conectado a este serviço (1,5 kV)

K

1

Probabilidade de impacto nos seres vivos

P

Tipo de terreno o solo

r

Para as perdas de tipo L1, perdas de vidas humanas, o fator por tensões de passo e de toque es no interior e até 3 m no exterior da estrutura

Parâmetro

NOTA

c

c

Da

S2

S4

6m

A

1

a

102

L

0,01

t

Más informação referente a os valores dos parâmetros pode encontrar-se diretamente em SIRAC (rolar o menu com o mouse).

J.3 Exemplo de tela As telas correspondentes al exemplo descrito no capítulo H.1 (casa rural) estão na figura J.1 (sem medidas de proteção previstas) e na figura J.2 (com as medidas de proteção previstas descritas no capítulo H.1, SPDA Cas e IV e dispositivos de proteção contra sobretensões nos serviço que entram).

 Ejemp lo de una casa rural (véas e el capítulo H.1  sinm edida s de protección ) Fi gu ra J.1

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 c onm edida s de protección ) Fi gu ra J.2 Exemplo de uma casa rural (vers O c apítulo H.1

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- 110 -

BIBLIOGRAFÍA

[1] IEC

61000-4-5:1995 Compatibilidade oectromagnética (CEM). Parte 4: Técnicas de ensaio e medida.

Seção 5: ensaios de inmunidad a as ondas de choque.

[2] IEC

60664-1:1992 Coordenação de aislamiento dos equipamentos nos sistemas (redes) de baja tensão. Parte 1: Principios, requisitos e ensaios.

[3] IEC

61643-1:2005 Pararraios de baja tensão. Parte 1: Pararraios conectados a sistemas oéctricos de baja

tensão. Requisitos e ensaios.

[4] ITU-T Recommendation K.20:2003,

Resistibility of telecommunication equipment installed in a

telecommunications centre to overvoltages and overcurrents

@

ICS 29.020; 91.120.40  IEC 2006  AENOR emero 2008 Depósito legal: M 4595:2008

Sede central

Oficina Central

C Génova, 6 Teléfono: 91 432 60 00 28004 MADRID, España Fax: 91 310 40 32 e-mail: [email protected] http://www.aenor.es

3, rue de Varembé Case postale 131

Telf. Int. +41 22 919 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 CH-1211 GENEVE 20 Suisse e-mail: [email protected] http://www.iec.ch

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ANEXO E (Informativo) AVALIAÇÃO DO VALOR DAS PERDAS L' EM UM SERVIÇO. X

E.1 Valor médio relativo anual das PERDAS as PERDAS L' se referem ao valor médio relativo de um tipo específico de dano que pode produzir-se como consequência de uma descarga de raio em um serviço, considerando tanto sua extensão como os efeitos seguintes. X

Seu valor depende: – de tipo e da importância do serviço público prestado; – do valor de dos bens afetados pelo dano. as PERDAS L' variam com o tipo de PERDAS consideradas (L'1, L'2 e L'4) e, para cada tipo de PERDAS, com o tipo de dano que produzem as PERDAS (D2 e D3). Se aplicam os seguintes Simbolos: X

L' PERDAS por danos físicos; f

L' PERDAS por falto dos sistemas internos. o

E.2 PERDAS inaceitáveis de um serviço público os valores de L' e L' podem determinar se em términos do valor relativo das possimveis PERDAS, de forma Aproximada, a partir da expressão: f

o

L' = n / n t /8 760 x

p

(E.1)

t

onde n

p

e o número médio de usuários sem serviço;

n e o número total de usuários com serviço; t

t

e o período anual de PERDAS de serviço (em horas).

na Tabela E.1 se dão os valores médios típicos de L'f e L'o quando a determinação de np, nt e t e incerta o difícil Tabela E.1 – Valores médios típicos de L'f e L'o

L'

L'

Gás, agua

10–1

10–2

TV, linha de telecomunicação, linha de potencia.

10–2

10–3

Tipo de serviço

f

o

a perda de um serviço público está afetada pelas características do serviço de acordo a: L' = L' = L' B

V

L' = L' = L' = L' C

W

Z

(E.2)

f

o

(E.3)

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E.3 PERDAS econômicas os valores de L' e L' podem determinar-se em términos do valor relativo das possimveis PERDAS, de forma Aproximada, a partir da expressão: f

o

L' = c / c x

(E.4)

t

onde c c

é o valor monetário médio das possimveis PERDAS da estrutura, seu conteúdo e as atividades relevantes; t

éo

valor monetário total da estrutura, seu conteúdo e as atividades relevantes.

os valores médios típicos de L' e L' para todos os tipos de serviços quando a determinação de c e c e incerta o difícil, são os seguintes: f

o

t

L' = 10

-1

L' = 10

-3

f

o

a perda de valor econômico está afetada pelas características do serviço de acordo a: L' = L' = L' B

V

L' = L' = L' = L' C

W

Z

(E.5)

f

o

(E.6)

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- 70 -

ANEXO F (Informativo) SOBRETENSÕES DE MANOBRA

Por diferentes motivos podem aparecer sobretensões internas. Uma possível causa e um curto circuito produzido por uma sobretensão devida ao raio que pode dar lugar a sobretensões temporárias o de manobra. Por esta razão se justifica a proteção contra sobretensões internas. Na maioria dos casos as sobretensões de manobra são menos daninhas que as devidas ao raio e os médios de proteção (dispositivos de proteção contra sobretensões) para proteger das sobretensões do raio as instalações também protegem de maneira efetiva contra as sobretensões de manobra. Por tanto, a decisão de

proteger os equipamentos contra as sobretensões do raio cobre, em general, a questão da proteção contra as sobretensões de manobra. Quando o estudo das sobretensões de manobra é relevante, o procedimento para avaliar o risco é muito similar ao que se aplica para avaliar as sobretensões induzidas em as linhas por os efeitos do raio; da mesma maneira que os efeitos sobre os equipamentos são muito similares. De todas maneiras, existem diferencias em relação ao número N de sobretensões ao ano. s

as sobretensões de manobra podem dividir-se em dos tipos:  Sobretensões repetitivas (operação de interruptores automáticos, manobra de bancos de condensadores, etc.). isto ocorre, frequentemente, por uma decisão humana o, mais ainda, pelo funcionamento automático dos equipamentos. a frequência em que ocorrem vão desde 1 a 2 vezes ao dia ate muitas vezes ao dia, como é o caso das máquinas de solda por arco. a frequência e a magnitude de estas sobretensões (e seus efeitos nos aparatos eléctricos) são bem conhecidos em general. em este caso, normalmente, a análise de riscos não é útil para tomar uma decisão sobre proteção do equipamento.  Sobretensões aleatórias (e descer, operações de interruptores automáticos o fusimveis para despejar uma falta). neste caso, por definição, tanto sua frequência como sua amplitude e seus efeitos sobre os equipamentos eléctricos são desconhecidos. neste caso, uma AVALIAÇÃO do risco pode ajudar para decidir se é necessária uma proteção contra a fonte do dano. a magnitude das sobretensões de manobra somente podem avaliar-se mediante medidas detalhadas em instalações eléctricas específicas e procedimentos estatísticos. em geral, a frequência de que ocorrem estas sobretensões de manobra diminui com a magnitude, de acordo com a lei da terceira potencia (a probabilidade e inversamente proporcional a sua magnitude elevada ao cubo). Nos sistemas de baixa tensão, se considera que as sobretensões de manobra são inferiores a 4 kV, tendo somente o 2 por 1 000 um valor superior a 2,5 kV. com base ao número total de sobretensões de manobra estimadas ou medidas em um ano (n ), pode deduzir-se o número total de sobretensões ao ano N que sobre passam os 2,5 kV (sendo inferiores a 4 kV), mediante a seguinte fórmula: s

s

N = 0,002 n s

s

a probabilidade de dano P e a perda consequente L são as mesmas que para as sobretensões induzidas pelo raio (ver os anexos B e C).

(F.1)

- 71 -

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ANEXO G (Informativo) AVALIAÇÃO do CUSTO das PERDAS

O custe das PERDAS totais C pode calcular-se mediante a seguinte equação: L

C = (R + R ) C + (R + R )  (C + C + C + C ) + (R + R + R + R ) C L

A

u

A

B

V

A

B

S

C

C

M

W

Z

(G.1)

S

onde R e R são os componentes do risco relativos a PERDAS de animais sem medidas de proteção; A

u

R e R são os componentes do risco relativos a os danos físicos sem medidas de proteção; B

V

R , R R e R são os componentes do risco relacionados com o fato dos sistemas elétricos e eletrônicos sem medidas de proteção; C

M,

W

Z

A

é o custo dos animais;

C

S

é o custo do sistema na estrutura;

C

é o custo do edifício;

C

es o custo do conteúdo.

C

B

C

O custo total C das PERDAS residuais, a pesar das medidas de proteção, pode calcular-se mediante a expressão: RL

C = (R' + R' ) C + (R' + R' )  (C + C + C + C ) + (R' + R' + R' + R' ) C RL

A

U

A

B

V

A

B

S

C

C

M

W

Z

S

(G.2)

onde U

são os componentes do risco relativos a PERDAS de animais com medidas de proteção;

V

são os componentes do risco relativos a os danos físicos com medidas de proteção;

R' e R' A

R' e R' B

R' , R' R' e R' C

M,

W

são os componentes do risco relacionados com o fato dos sistemas elétricos e eletrônicos com medidas de proteção.

Z

o custo anual C das medidas de proteção pode calcular-se mediante a equação: PM

C = C  (i + a + m)

(G.3)

S = C  (C + C )

(G.4)

PM

P

onde C

é o custo das medidas de proteção;

i

é o tipo de interesse;

a

é a taxa de amortização;

m

é a taxa de manutenção.

P

A economia anual S vale: L

a proteção é conveniente se S > 0.

PM

RL

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- 72 -

ANEXO H (Informativo) ESTUDOS DE CASOS DE ESTRUTURAS

Neste anexo se estudam os casos relativos a uma casa rural, um edifício de oficinas, um hospital e um edifício de moradia com o desejo de mostrar: – como calcular o risco e determinar a necessidade de proteção; – a contribuição dos diferentes componentes do risco ao risco total; – o efeito das diferentes medidas de proteção na mitigação do risco; – o método de seleção das medidas de proteção, tendo em conta o custo – eficácia. NOTA

Este anexo presenta dados hipotéticos para uma casa rural, um edifício de oficinas, um hospital e um edifício de moradias e tenta dar informação sobre a AVALIAÇÃO do risco em base aos princípios desta norma. Não tenta tratar todas as condições que existem em todos os sistemas o edifícios.

H.1 Casa Rural Como primeiro caso de estudo vamos avaliar a necessidade de proteção em uma casa rural. Neste exemplo deve determinar-se e comparar-se o risco R de PERDAS de vidas humanas (componentes de R de acordo com o paragrafo 4.3 e a Tabela 3) com o risco tolerável R = 10 (de acordo com o paragrafo 5.5 e a Tabela 7). Devem selecionar-se as medidas de proteção que atenuem o risco. 1

1

-5

T

H.1.1 Dados relevantes e características

Consideram-se os seguintes dados e características: 1) os da casa e os de seus arredores se encontram na Tabela H.1; 2) os das linhas que entram e os sistemas internos conectados se encontram na Tabela H.2. Tabela H.1  Dados e características da estrutura Parâmetro Dimensão (m) Fator de localização

Observação  Isolada

(L W H ) b,

1)

blindagem externo da estrutura

Nenhum

Blindagem interno da estrutura

Nenhum Nenhuma

Densidade de descargas

1/km /ano

2) Risco de impacto nas pessoas RA = 0.

b

Valor

Referencia

15, 20, 6

C

1

Tabela A.2

P

B

1

Tabela B.2

K

S1

1

Equação (B.3)

K

1

Equação (B.3)

4

-

S2

Personas no exterior da estrutura 1) Terreno plano sem estruturas nas proximidades.

b,

d

SPCR Nenhum

2

Simbolo

2)

N

g

- 73 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.2  Dados e características das linhas e dos sistemas internos conectados Parâmetro

Observação

Simbolo

Valor

m



500

Resistividade do solo

Referencia

Linha de baja tensão e seus sistemas internos

Longitude (m)

L

c

1 000

Altura (m)

Enterrado

H

Transformador

Nenhum

C

t

1

Tabela A.4

Isolado

C

d

1

Tabela A.2

Rural

C

e

1

Tabela A.5

LD

1

Tabela B.6

Fator de localização da linha

1)

Fator ambiental da linha

c

-

Blindagem da linha

Nenhum

P

Precaução no cabeamento interno

Nenhuma

K

1

Tabela B.5

Tensão suportada do sistema interno

U = 2,5 kV

K

0,6

Equação (B.4)

Proteção coordinada dos dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

1

S3

W

S4

SPD

Tabela B.3

Linha de telecomunicações e seus sistemas internos

Longitude (m)

L 1 000 c

Altura (m)

c

6

d

1

Tabela A.1

C

e

1

Tabela A.4

Nenhum

P

LD

1

Tabela B.6

Nenhuma

K

1

Tabela B.5

U = 1,5 kV

K

S4

1

Equação (B.4)

P

SPD

1

H Isolado

C

Rural

Blindagem da linha Precaução no cabeamento interno

Fator de localização da linha

1)

Fator meio ambiental da linha

Tensão suportada do sistema interno

S3

W

Proteção coordenada dos dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

Tabela B.3

1) Terreno plano, linha isolada (sem estruturas nos arredores, sem estruturas adjacentes conectadas no extremo da linha (extremidade “a”) (NDa = 0).

Tendo em conta que: – o tipo de estrutura é distinto no exterior e no interior da estrutura; – a estrutura forma um único compartimento a prova de fogo; – não existe blindagem espacial; Podem-se definir as seguintes zonas principais: – Z (exterior ao edifício); 1

– Z (interior ao edifício). 2

No é necessário definir más zonas considerando que: – os sistemas internos (potencia e telecomunicação) estão na zona Z ; 2

– se consideram constantes as PERDAS L na zona Z . 2

62305-2 © IEC 2006

- 74 -

Se não há nada no exterior da estrutura, pode ignorar-se o risco R da zona Z e realizar a AVALIAÇÃO do risco somente na zona Z . 1

1

2

as características da zona Z se indicam na Tabela H.3. 2

Segundo a AVALIAÇÃO da proteção contra o raio levada a cabo pelo projetista, se consideraram para o risco R os seguintes valores meios típicos de PERDAS anuais, (ver a Tabela C.1).

1

Tabela H.3 – Características da zona Z (interior do edifício) 2

Parâmetro

Observação

Tipo de superfície do solo

Simbolo

Madera

Valor

r

10

-5

10

-3

u

Risco de fogo

Bajo

r

Perigo especial

Nenhum

h

Proteção contra o fogo

Nenhum

Blindagem espacial

Nenhum

f

Referencia Tabela C.2 Tabela C.4

Z

1

Tabela C.5

r

p

1

Tabela C.3

K

1 

S2

Sistemas de potencia internos

Sim

Conectado a rede de BT

Sistemas de comunicação internos

Sim

Conectado a rede de telecomunicações

Equação (B.3)

 

PERDAS por tensões de passo e de toque

Sim

L

10

-4

t

Tabela C.1

PERDAS por danos físicos

Sim

L

10

-1

Tabela C.1

f

H.1.2 Cálculo dos valores correspondentes

os cálculos das superfícies de captação se encontram na Tabela H.4. os cálculos dos possíveis eventos perigosos se encontram na Tabela H.5. Tabela H.4  Superfícies de captação das estruturas e das linhas Símbolo da superfície

A

Equação/ Tabela de referencia (A.2)

d

Equação da superfície de captação Na estrutura

Dados desde a Tabela

Valor m

2

2,58  10

3

H.1

A = [L W + 6 H  (L + W ) +  (3 H ) ] 2

d

Al(P)

Tabela A.3

b

b

Tabela A.3

Tabela A.3

b

b

H.1

H.2

2,2  10

4

5,6  10

5

3,5  10

4

 [L  3H ] c

b

proximo da linha de potencia Ai(P) = 25 

Al(T)

b

Na linha de potencia Al(P) =

Ai(P)

b

H.2

 L

c

Na linha de telecomunicação

H.1

H.2

Al(T) = 6 H  [L  3 H ] c

Ai(T)

Tabela A.3

c

b

proximo da linha de telecomunicação Ai(T) = 1 000 L

c

H.2

10

6

- 75 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.5  Número de possíveis sucessos perigosos ao ano Simbolo

Equação/

do número

Tabela de referencia

N

(A.4)

D

Equação do número de descargas

Na estrutura N = N A C  10 Na linha de potencia NL(P) = N  Al(P)Cd(P)Ct(P) 10 -6

D

NL(P)

(A.7)

g

d

d

-6

g

Próximo da linha de potencia Ni(P)

(A.8)

NL(T)

(A.7)

Ni(T)

(A.8)







Ni(P) N  Ai(P) Ct(P) Ce(P) 10 =

-6

g

Na linha de telecomunicação 



NL(T) N  Al(T) Cd(T) 10 =

-6

g

Próximo da linha de telecomunicação 



Ni(T) N  Ai(T) Ce(T) 10 =

-6

g

Dados

Valor

desde a Tabela H.1

(1/ano) 1,03  10–2

H.4 H.1 H.2 H.4

8,78  10–2

H.1 H.2 H.4

2,24

H.1 H.2 H.4

1,41  10–1

H.1 H.2 H.4

4

H.1.3 Cálculo do risco para a tomada decisão sobre a necessidade de proteção

no caso que se está estudando deveria avaliar-se o risco R . 1

De acordo com a Equação (1) deveria expressar-se por a suma dos seguintes componentes: R = R + RU(linha de potencia) +RV(linha de potencia) +RU(linha de telecomunicação) +RV(linha de telecomunicação) 1

B

Na Tabela H.6 se indicam os componentes do risco implicados e a AVALIAÇÃO do risco. Tabela H.6  Componentes do risco implicados e su cálculo (valores  10 ) -5

Símbolo do componente R

B

Equação/ Tabela de Referencia Tabela 9

Equação do componente com descargas em

Na estrutura com danos físicos R = N  P h r r L B

RU(linha de potencia)

D

Tabela 9

R = (N + N )  P h r r L Na linha telefónica com impacto

Tabela 9

R = (N + N )  P r L Na linha telefónica com danos físicos

telecomunicação)

L

L

Tabela 9

Da

Da

Da

U

V

U

u

Z

u

A

L

B

Da

V

Z

Valor (10 )

H1 H.3 H.5

0,103

-5

0,000 009

t

p

f

f

H.2 H.3 H.5

0,878 0,000 014

t

R = (N + N )  P h r r L R + R + RU(linha de potencia) +RV(linha de potencia) + RU(linha de telecomunicação) +RV(linha de telecomunicação) V

1

f

Tabela 9

L

U

Total R

f

R = (N + N )  P r L Na linha de potencia com danos fícos

telecomunicação)

RV(linha de

p

Na linha de potencia com impacto

V

RU(linha de

Z

Tabela 9

U

RV(linha de potencia)

B

Dados desde a Tabela

p

f

1,41

f

H.6

2,39

62305-2 © IEC 2006

- 76 -

H.1.4 Conclusão da AVALIAÇÃO de R1

Devido a que R1 = 2,39  10 é maior que o valor tolerável RT = 10 , é necessária a proteção contra o raio da estrutura. -5

-5

H.1.5 Seleção das medidas de proteção

a composição dos componentes do risco (ver os parágrafos 4.3.1 e 4.3.2) é a seguinte: R = R + R + R = R = 0,103  10 D

A

B

C

-5

B

R = R + R + R + R + R = R + R  2,287  10 I

M

U

V

W

Z

U

-5

V

R =R +R =R0 S

A

U

U

R = R + R  2,39  10 F

B

-5

V

R =R +R +R =0 O

M

C

W

onde R

D

é o risco por descargas na estrutura (fonte S1);

R é o risco por descargas que embora no impactam na estrutura tem influencia em ela (fontes S2, S3 e S4); I

R

S

é o risco de danos nos seres vivos;

R

F

é o risco de danos físicos;

R

O

é o risco de falhas dos sistemas internos.

a composição mostra que o risco da estrutura é Devido, principalmente, a os danos físicos produzidos pelo raio ao impactar em as linhas conectadas. De acordo com a Tabela H.6 a contribuição principal ao valor do risco está dada por: – componente RV(linha de telecomunicação)

(descarga na linha de telecomunicação) 59%;

– componente RV(linha de potencia)

(descarga na linha de potencia) 37%;

– componente R

(descarga na estrutura) 4%.

B

Para reduzir o risco R a um valor tolerável, devem considerar-se as medidas de proteção que influenciem nos componentes R e R (ver a Tabela H.6). as medidas a adotar podem ser as seguintes: 1

V

B

a) instalação de dispositivos de proteção contra sobretensões de nível de proteção contra o raio IV (NPR = IV) a entrada do serviço para proteger as linha de potencia e de telecomunicação. De acordo com a Tabela B.3 os valores de P e P (Devido ao dispositivo de proteção contra sobretensões conectado as linhas) se reduzem desde 1 a 0,03. U

V

b) instalação de um sistema de proteção contra o raio de classe IV (SPCR = IV), o qual, de acordo com as Tabelas B.2 e B.3 reduze o valor de P desde 1 a 0,2 e os valores de P e P (Devido ao dispositivo de proteção contra sobretensões em as linhas conectadas) desde 1 a 0,03. B

U

V

a inserção destes valores em as equações da Tabela H.6 se obtém novos valores dos componentes do risco, como se indica na Tabela H.7.

- 77 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.7  Valores das componentes do risco R (valores  10 ) para o caso em estudo -5

1

Valores  10 Componentes do risco

-5

Caso a)

Caso b)

0

0

0,103

0,020 6

RU(linha de potencia)

≈0

≈0

RV(linha de potencia)

0,026 3

0,026 3

RU(linha de telecomunicação)

≈0

≈0

RV(linha de telecomunicação)

0,042 3

0,042 3

0,171 6

0,089 2

R

A

R

B

TOTAL

a solução a adoptar depende da menor relação técnico/econômica.

H.2 Edifício de oficinas Como segundo caso de estudo vamos a considerar um edifício de oficinas no que vai a avaliar a necessidade de proteção. Com este fim, deve comparar-se o risco R de PERDAS de vidas humanas (componentes de

R de acordo com o

1

1

Paragrafo 4.3 e a Tabela 3) com o risco tolerável R = 10 (de acordo com o paragrafo 5.5 e a Tabela 7). Selecionaram-se as medidas de proteção que atenuem o risco. Seguindo a decisão tomada pelo proprietário, no se avaliará o custo. de as medidas de proteção adoptadas. -5

T

H.2.1 Dados relevantes e características

Aplicam-se os seguintes Dados e características: 1) os do edifício e arredores se encontram na Tabela H.8; 2) os dos sistemas eléctricos internos e os das linhas eléctricas que entram se encontram na Tabela H.9; 3) os dos sistemas electrónicos internos e os das linhas de telecomunicação que entram se encontram na Tabela H.10. Tabela H.8  Características da estrutura Parâmetro Dimensão (m) Fator de localização

Observação  Isolada

SPCR Nenhum

Símbolo L W H b

b

b

Valor 40  20  25

C

1

P

B

1

S1

d

Blindagem externa da estrutura

Nenhum

K

1

Blindagem interna da estrutura

Nenhum

K

1

1/km /ano

N

g

4

n

t

200

Densidade de descargas Personas na estrutura

2

No interior e no Exterior da estrutura

S2

62305-2 © IEC 2006

- 78 -

Tabela H.9  Características dos sistemas de potencia e das linhas de potencia conectadas Parâmetro

Observação

Símbolo

Valor

L

200

Longitude (m)

c

Altura (m)

Aérea

H

Transformador AT/BT

Nenhum

C

t

1

Fator de localização da linha

Isolado

C

d

1

Rural

C

1

Fator ambiental da linha Blindagem da linha

e

Nenhum

P

Nenhuma

1

LD

LI

0,4

K

S3

1

P Precaução no cabeamento interno

6

c

U = 2,5 kV

K

S4

0,6

Proteção coordenada dos dispositivos de proteção Contra sobretensões

Nenhuma

P

SPD

1

Extremo “a” da linha dimensões da estrutura (m)

Nenhum

L  W H

Tensão suportada do equipamento U

W

W

a

a



a

 

Tabela H.10  Características dos sistemas de telecomunicação e das linhas de telecomunicação conectadas 

Parâmetro

Observação

Símbolo

Valor

m



250



L

c

1 000



-

Isolado

C

1

Rural

C

e

1

Nenhum

P

LD

1

Resistividade do solo Longitude (m) Altura (m)

Enterrado

Fator de localização da linha Fator ambiental da linha Blindagem da linha

d

LI

1

S3

P Precaução no cabeamento interno Tensão suportada do equipamento U

W

Nenhuma

K

1

U = 1,5 kV

K

S4

1

SPD

1

W

Proteção coordenada dos dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

Extremo “a” da linha dimensões da estrutura (m)

Nenhum

(L  W H )

H.2.2 Definição e características das zonas no edifício

Tendo em conta que 

– o tipo da superfície do solo é diferente a entrada, no jardim o no interior; – a estrutura e o arquivo são compartimentos resistentes ao fogo; – no existe blindagem espacial; – as PERDAS L no centro de ordenadores são inferiores a as das oficinas, podem-se definir as seguintes zonas principais:

a

a

a



- 79 -

62305-2 © IEC 2006

– Z zona de entrada ao edifício; 1

– Z jardim; 2

– Z arquivo – compartimento separado a proba de fogo; 3

– Z oficinas; 4

– Z centro de ordenadores. 5

as características das zonas estão indicadas na Tabela H.11 para a zona Z , na Tabela H.12 para a zona Z na. Tabela H.13 para a zona Z , na Tabela H.14 para a zona Z e na Tabela H.15 para a zona Z . 1

3

2,

4,

5

Segundo a AVALIAÇÃO da proteção levada a cabo pelo projetista, se consideraram para o risco R os seguintes. valores médios típicos de PERDAS anuais (ver a Tabela C.1). 1

– L = 10 no exterior da estrutura; -2

t

– L = 10 no interior da estrutura; -4

t

– L = 10 ; -2

f

que se reduzem, em cada zona, tendo em conta o número potencial de personas em perigo na zona da estrutura. em relação ao número total de personas presentes na estrutura. Tabela H.11  Características da zona Z (entrada ao edifício) 1

Parâmetro

Observação

Símbolo

Tipo de superfície do solo

Márrmore

r

Proteção contra impactos

Nenhuma

P

Sim

L

PERDAS por tensões de passo e de toque

a

A

t

Personas potencialmente em perigo em esta zona

Valor 10

-3

1 2  10

-4

4

Tabela H.12  Características da zona Z (jardim) 2

Observação

Símbolo

Tipo de superfície do solo

grama

r

Proteção contra impactos

Vale

P

Parâmetro

PERDAS por tensões de passo e de toque Personas potencialmente em perigo em esta zona

Sim

a

A

L

t

Valor 10

-2

0 10

-4

2

62305-2 © IEC 2006

- 80 -

Tabela H.13  Características da zona Z (arquivo) 3

Observação

Símbolo

Tipo de superfície do solo Risco de incêndio

Linóleo Alto

r r

Perigo especial Proteção contra incêndio

Pânico bajo Nenhuma

h r

2 1

Nenhum Sim

K Conectado a linha de BT

1

Parâmetro

Blindagem espacial Sistema interno de potencia Sistema interno de teléfone

Valor 10 -5

u

10

f

Z

p

S2

Sim

-1

 

Conectado a linha de telecomunicação



PERDAS por tensões de passo e de toque

Sim

L

10

-5

t

PERDAS por danos físicos

Sim

L

10

-3

f

Personas potencialmente em perigo em esta zona

20

Tabela H.14  Características da zona Z (oficinas) 4

Parâmetro Tipo de superfície do solo Risco de incêndio Perigo especial Proteção contra incêndio Blindagem espacial

Observação

Símbolo

Linóleo

r

Bajo Pânico bajo

r h

Nenhuma Nenhum

r K Conectado a linha de BT

Sistema interno de potencia

Sim

Sistema interno de telefone

Sim

PERDAS por tensões de passo e de toque

Sim

PERDAS por danos físicos

Sim

Valor 10

u

10

f

1 1

p

S2

t

L

f

Personas potencialmente em perigo em esta zona

-3

2

Z

Conectado a linha de telecomunicação L

-5

  

8  10

-5

8  10 160

-3

Tabela H.15 – Características da zona Z (centro de ordenadores) 5

Parâmetro

Valor

Observação

Símbolo

Tipo de superfície do solo Risco de incêndio

Linóleo Bajo

ru

10

10

Perigo especial Proteção contra incêndio

Pânico bajo Nenhuma

r hZ

Blindagem espacial Sistema interno de potencia

Nenhum Sim

Sistema interno de telefone

Sim

PERDAS por tensões de passo e de toque

Sim

PERDAS por danos físicos

Sim

Personas potencialmente em perigo em esta zona

f

p

t

L

f

-3

2 1

r KS2 Conectado a linha de BT Conectado a linha de telecomunicação L

-5

1   

7  10 7  10 14

-6

-4

- 81 -

62305-2 © IEC 2006

H.2.3 Cálculo dos valores correspondentes

Los cálculos das superfícies de captação se encontram na Tabela H.16, os cálculos dos possíveis eventos. perigosos se encontram na Tabela H.17 e a AVALIAÇÃO das possíveis PERDAS anuais se encontram na Tabela H.18. Tabela H.16  Superfícies de captação das estruturas e das linhas Valor Símbolo

m

A

2,7  10

4

Al (Potencia)

4,5  10

3

Ai (Potencia)

2  10

Al (Telecomunicação)

1,45  10

Ai (Telecomunicação)

3,9  10

2

d

5

4

5

Tabela H.17  Número de possíveis sucessos perigosos ao ano Símbolo do número

Valor (1/ano)

N

1,1  10

NL (Potencia)

1,81  10

Mi(Potencia)

8  10

NL(Telecomunicação)

5,9  10

Ni(Telecomunicação)

1,581

D

-1

-2

-1

-2

H.2.4 Cálculo do risco para a tomada decisão sobre a necessidade de proteção

Na Tabela H.18 se indicam os componentes do risco implicados em cada zona e a AVALIAÇÃO do risco total. Tabela H.18 – Risco R – Valores dos componentes do risco das distintas zonas (valores  105) 1

Z Símbolo R

A

R

B

1

Zona de entrada 0,002

Z

2

Jardim

Z

3

Arquivo

Z

Z

5

4

Oficinas

Centro de ordenadores

0

Estrutura 0,002

2,21

0,177

0,016

2,403

≈0

≈0

≈0

≈0

0,362

0,029

0,002

0,393

RU(Linha de telecomunicação)

≈0

≈0

≈0

≈0

RV(Linha

1,18

0,094

0,008

1,282

3,752

0,3

0,026

4,08

RU(Linha de potencia) RV(Linha

de potencia)

de telecomunicação)

TOTAL

0,002

0

62305-2 © IEC 2006

- 82 -

H.2.5 Conclusão da AVALIAÇÃO de R1

Devido a que R1 = 4,08  10 é maior que o valor tolerável RT = 10 , é necessária a proteção contra o raio da. estrutura. -5

-5

H.2.6 Seleção das medidas de proteção

Na Tabela H.19 se dão os componentes do risco (ver os parágrafos 4.3.1 e 4.3.2). Tabela H.19 – Composição do risco R1 de acordo com os componentes em as distintas zonas (valores  10-5)

Z Zona de entrada 0,002

Jardim

Arquivo

Oficinas

0

2,21

0,177

Z Centro de ordenadores 0,016

0

0

1,542

0,123

0,01

TOTAL

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

R

S

0,002

0

≈0

≈0

≈0

0,002

R

F

0

0

3,752

0,3

0,026

4,312

R

O

0

0

0

0

≈0

0

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

Z

1

Símbolo R

D

R

I

TOTAL

2

Z

3

Z

5

4

Estrutura 2,405 1,673

donde R =R +R +R D

A

B

C

R =R +R +R +R +R I

M

U

R =R +R S

A

R =R +R F

B

V

M

Z

U

V

R =R +R +R O

W

C

W

e R

D

é o risco por descargas na estrutura (fonte S1);

R

I

é o risco por descargas que embora no impactam-na estrutura tem influencia em ela (fontes S2, S3 e S4);

R

S

é o risco de danos nos seres vivos;

R

F

é o risco de danos físicos;

R

O

é o risco de falhas dos sistemas internos.

La composição mostra que o risco da estrutura é Devido, principalmente, a os danos físicos na zona Z

3.

produzidos pelo raio ao impactar na estrutura o em as linhas conectadas; o risco de incêndio (danos físicos) na

zona Z é o 92% do risco total. 3

- 83 -

62305-2 © IEC 2006

De acordo com a Tabela H.18 os Fatores que contribuem principalmente ao valor do risco R na zona Z são os Devidos a: 1

– componente R

3

(descarga na estrutura) 54%;

B

– componente RV (linha de potencia)

(descarga na linha de potencia)  9%;

– componente RV (linha de telecom.)

(descarga na linha de telecom.)  29%.

Para reduzir o risco a um valor tolerável poderiam adotar-se as seguintes medidas: a) proteger o edifício com um sistema de proteção contra o raio classe IV (SPCR = IV), de acordo com a Norma IEC 62305-3, ao objeto de reduzir a componente R . Este SPCR no tem as características de uma blindagem espacial mallado. os Parâmetros das Tabelas H.8, H.9 e H.10 trocam da seguinte maneira: B

 P  0,2; B

 P P  0,03 (Devido a os dispositivos de proteção contra sobretensões em as linhas de entrada). U

V

b) instalar no arquivo (zona Z ) um sistema automático de extinção de incêndios (o de detecção) para reduzir as componentes R e R na zona e instalar nos pontos de entrada ao edifício e em ambas as linhas de potencia e de telecomunicação dispositivos de proteção contra sobretensões correspondentes ao nível de proteção IV. os Parâmetros das Tabelas H.9, H.10 e H.13 trocam da seguinte maneira: 3

B

V

r  0,2 somente na zona Z ; p

3

P P  0,03 (Devido a os dispositivos de proteção contra sobretensões em as linhas de entrada). U

V

Na Tabela H.20 se dão os valores de risco para cada zona. Tabela H.20  Valores do risco R (valores  10 ) para cada caso solução -5

1

Z

1

Z

2

Z

3

Z

4

Z

5

TOTAL

Solução a)

0,002

0

0,488

0,039

0,003

0,532

Solução b)

0,002

0

0,451

0,18

0,015 8

0,649

Ambas solucionem reduzem o risco por debaixo do valor tolerável. La solução a adoptar depende da menor relação técnico/económica.

H.3 Hospital o próximo caso consiste em um hospital composto pelas instalações hospitalares comuns, um bloque operatório e uma unidade de cuidados intensivos. Neste tipo de instalações devem considerar-se as PERDAS de vidas humanas (L1) e as PERDAS de valor económico (L4). temos que valorar a necessidade da proteção e o custo das medidas de proteção, assim como os riscos R1 e R4. H.3.1 Dados relevantes e características

Los Dados e características de: 1) o edifício e arredores se encontram na Tabela H.21; 2) os das sistemas eléctricos internos e os das linhas eléctricas de AT que entram se encontra na Tabela H.22;

62305-2 © IEC 2006

- 84 -

3) os das sistemas electrónicos internos e os das linhas de telecomunicação que entram se encontra na Tabela H.23. Tabela H.21  Características da estrutura Parâmetro

Observação

Dimensiones (m)

Símbolo L W H

-

Fator de localização

b

Isolada

b

Valor 50  150  10

b

C

1

P

B

1

S1

d

SPCR Nenhum Blindagem externa da estrutura

Nenhum

K

1

Blindagem interna da estrutura

Nenhum

K

1

1/km /ano

N

g

4

n

t

1 000

Densidade de descargas

S2

2

Personas na estrutura

e o interior e no exterior da estrutura

Tabela H.22  Características dos sistemas de potencia e das linhas de potencia conectadas Parâmetro

Observação

Símbolo

Valor

m



200



L

c

500

Enterrada





C

t

0,2

Rodeada de edifícios pequenos

C

d

0,5

Suburbano

C

e

0,5

R  1 (/km)

P

LD

0,2

Resistividade do solo Longitude (m) Altura (m) Transformador AT/BT

A entrada do edifício

Fator de localização da linha Fator ambiental da linha tela da linha. Conectada a mesma barra equipamento tencial que a do equipamento

ãs

LI

0,008

S3

P Cabo sem aterramento  precauções Com o traçado para evitar a formação de grandes loops

K

0,2

U = 2,5 kV

K

S4

0,6

Proteção coordenada dos dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

SPD

1

Extremo “a” da linha, dimensões da estrutura (m)

Nenhum

L  W  H

Precaução no cabeamento interno

Tensão suportada do equipamento U

W

W

a

a a



 

- 85 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.23  Características dos sistemas de telecomunicação e das linhas de telecomunicação conectadas Parâmetro

Observação

Símbolo

Valor

m



200



L

c

300

Enterrada





Resistividade do solo Longitude (m) Altura (m) Fator de localização da linha

Rodeada de edifícios pequenos

C

0,5

Suburbana

C

e

0,5

1 < R  5 (/km)

P

LD

0,8

Fator ambiental da linha tela da linha. Conectada a mesma barra equipotencial que a do equipamento

d

s

LI

0,04

S3

P Cabo sem aterrar  precauções no traçado para evitar a formação de grandes loops

K

0,02

U = 1,5 kV

K

S4

1

Proteção coordenada dos dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

SPD

1

Extremo “a” da linha, dimensões da estrutura (m)

Nenhum

Fator “a” de localização da estrutura

Isolada

Precaução no cabeamento interno

Tensão suportada do sistema interno U

W

W

L  W  H 20  30  5 a

a

a

C

da

1

H.3.2 Definição e características das zonas no hospital

Tendo em conta que: – o tipo da superfície do solo no interior e em exterior da estrutura é diferente; – a estrutura e o bloqueio operatório são compartimentos resistentes ao fogo; – no existe blindagem espacial; – a unidade de cuidados intensivos contem sistemas electrónicos sensíveis e que pode adotar-se como medida de proteção um blindagem espacial; – na unidade de cuidados intensivos se consideram as PERDAS L superiores a as de outras partes da estrutura, definem-se as seguintes zonas: – Z (exterior ao edifício); 1

– Z (conjunto das habitacionais); 2

– Z (bloque operatório); 3

– Z (unidade de cuidados intensivos). 4

as características das zonas estão indicadas na Tabela H.24 para a zona Z , na Tabela H.25 para a zona Z em na 1

Tabela H.26 para a zona Z e na Tabela H.27 para a zona Z . 3

4

2,

62305-2 © IEC 2006

- 86 -

Segundo a AVALIAÇÃO da proteção levada a cabo pelo projetista, se consideraram para o risco R os seguintes valores médios típicos de PERDAS anuais, (ver a Tabela C.1). 1

-2

L = 10 (em o exterior da estrutura); t

L = 10 (em o interior da estrutura); -4

t

-1

L = 10 ; f

L = 10 ; -3

o

que se reduzem em as zonas Z Z e Z Para a zona Z Devido a seus características, se toma um valor por defeito sem redução L = 10 . 1,

2

3.

4,

-3

o

Para o risco R , os valores médios típicos das perdas relativas (ver a Tabela C.1) se assumem: 4

 L = 5  10 ; -1

f

 L = 10 . -2

o

Tabela H.24 – Características da zona Z (exterior ao edifício) 1

Parâmetro Tipo de superfície do solo Proteção contra impactos PERDAS por tensões de passo e de toque

Observação

Símbolo

Valor

concreto

r

1  10–2

a

Nenhuma

P

Sim

L

1

A

1  10–4

t

Personas potencialmente em perigo em esta zona

10

Tabela H.25 – Características da zona Z (bloque de habitacionais) 2

Observação

Símbolo

Valor

Tipo de superfície do solo

Linóleo

r

1  10–5

Risco de incêndio

Normal

r

Dificuldade de evacuação

h

Z

5

Dano especial (correspondente a R )

Nenhum

h

Z

1

Proteção contra incêndios

Nenhuma

r

1

Blindagem espacial

Nenhum

K

S2

1

Conectado a linha de potencia



–

Conectado a linha de telecomunicação



–

Parâmetro

Dano especial (correspondente a R ) 1

4

Sistema interno de potencia Sistema interno de telecomunicação PERDAS por tensões de passo e de toque (correspondente a R )

u

f

p

1  10–2



Sim

L

t

9,5  10–5

PERDAS por danos físicos (correspondente a R )

Sim

L

9,5  10–2

PERDAS por falha dos sistemas internos (correspondente a R ) Personas potencialmente em perigo em esta zona

Nenhuma

L

–

1

1

f

o

1

950

PERDAS por danos físicos (correspondente a R )

Sim

L

f

5  10–1

PERDAS por falha dos sistemas internos (correspondente a R )

Sim

L

o

1  10–2

4

4

- 87 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.26  Características da zona Z (bloque operatório) 3

Parâmetro

Observação

Símbolo

Valor

Linóleo

r

1  10–5

Bajo

r

Dificuldade de evacuação

h

Z

5

Dano especial (correspondente a R )

Nenhum

h

Z

1

Proteção contra incêndios

Nenhuma

r

1

Blindagem espacial

Nenhum

K

1

Tipo de superfície do solo Risco de incêndio Dano especial (correspondente a R ) 1

4

Sistema interno de potencia Sistema interno de telecomunicação

u

f

1  10–3

p

S2

Conectado a linha de potencia



–

Conectado a linha de telecomunicação



–

PERDAS por tensões de passo e de toque (correspondente a R )



Sim

L

t

3,5  10–6

PERDAS por danos físicos (correspondente a R )

Sim

L

f

3,5  10–3

PERDAS por falha dos sistemas internos (correspondente a R ) Personas potencialmente em perigo em esta zona

Nenhuma

L

1  10–3

1

1

o

1

35

PERDAS por danos físicos (correspondente a R )

Sim

L

5  10–1

PERDAS por falha dos sistemas internos (correspondente a R )

Sim

L

1  10–2

4

f

o

4

Tabela H.27  Características da zona Z (unidade de cuidados intensivos) 4

Observação

Símbolo

Valor

Linóleo

r

10–5

Bajo

r

Dificuldade de evacuação

h

Z

5

Dano especial (correspondente a R )

Nenhum

h

Z

1

Proteção contra incêndios

Nenhuma

r

1

Blindagem espacial

Nenhum

K

1

Parâmetro Tipo de superfície do solo Risco de incêndio Dano especial (correspondente a R ) 1

4

Sistema interno de potencia Sistema interno de telecomunicação PERDAS por tensões de passo e de toque (correspondente a R )

u

10–3

f

p

S2

Conectado a linha de potencia



Conectado a linha de telecomunicação

 

  

Sim

L

t

5  10–7

Sim

L

f

5  10–4

Sim

L

1  10–3

1

PERDAS por danos físicos (correspondente a R ) 1

PERDAS por falha dos sistemas internos (correspondente a R ) Personas potencialmente em perigo em esta zona

o

1

5

PERDAS por danos físicos (correspondente a R )

Sim

L

5  10–1

PERDAS por falha dos sistemas internos (correspondente a R )

Sim

L

1  10–2

4

4

f

o

62305-2 © IEC 2006

- 88 -

H.3.3 Número de sucessos perigosos possíveis

El número de sucessos perigosos possíveis anuais se avaliam de acordo com o anexo A. os resultados se encontram na Tabela H.28. Tabela H.28  Número de sucessos perigosos possíveis anuais Símbolo

Valor (1/ano)

N

8,98  10–2

N

1,13

D

M

N (Potencia)

2,67  10–3

N (Potencia)

7,1  10–2

N (Telecomunicação)

7,26  10–3

N (Telecomunicação) i

2,13  10–1

N

1,13  10–2

L

i

L

Da(Telecomunicação)

H.3.4 AVALIAÇÃO do risco de PERDAS de vidas humanas R1

Los Parâmetros necessários para avaliar os componentes do risco se indicam em as Tabelas H.21 a H.28. Los componentes do risco a avaliar se indicam na Tabela H.29. Los valores das probabilidades P se indicam na Tabela H.30. Tabela H.29  Risco R  Componentes do risco a considerar em as distintas zonas 1

Símbolo

Z1

Z2

Z3

Z4

X

X

X

R

A

R

B

R

C

X

X

R

M

X

X

X

RU(Linha de potencia)

X

X

X

RV(Linha de potencia)

X

X

X

RW(Linha de potencia)

X

X

RZ(Linha de potencia)

X

X

RU(Linha de telecomunicação)

X

X

X

RV(Linha de telecomunicação)

X

X

X

RW(Linha de telecomunicação)

X

X

RZ(Linha de telecomunicação)

X

X

- 89 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.30  Risco R  Valores das probabilidades P para uma estrutura sem proteger 1



Símbolo

Z

Z

1

Z

2

Z

3

P

A

1



P

B



1

PC(Sistema de potencia)



1

PC(Sistema de telecomunicação)



1

P



1

PM(Sistema de potencia)



0,75

PM(Sistema de telecomunicação)



0,009

P



0,752

PU(Linha de potencia)



0,2

PV(Linha de potencia)



0,2

PW(Linha de potencia)



0,2

PZ(Linha de potencia)



0,008

PU(Linha de telecomunicação)



0,8

PV(Linha de telecomunicação)



0,8

PW(Linha de telecomunicação)



0,8

PZ(Linha de telecomunicação)



0,04

C

M

4

Los valores dos componentes do risco para a estrutura sem proteger se indicam na Tabela H.31. Tabela H.31  Risco R  Componentes do risco em as distintas zonas para a estrutura sem proteção (valores  10 ) 1

-5

Símbolo R

A

Z

1

Z

2

Z

3

Z

4

0,009

Estrutura 0,009

42,7

0,157

0,022

44,01

R

B

R

C

8,98

8,98

8,98

R

M

85,2

85,2

85,2

0

0

0

0

0,25

0

0

0,26

RW(Linha de potencia)

0,053

0,053

0,053

RZ(Linha de potencia)

0,055

0,055

0,055

0

0

0

0

7,05

0,026

0,004

7,278

RW(Linha de telecomunicação)

1,48

1,48

1,48

RZ(Linha de telecomunicação)

0,825

0,825

0,825

96,8

96,62

243,4

RU(Linha de potencia) RV(Linha de potencia)

RU(Linha de telecomunicação) RV(Linha de telecomunicação)

TOTAL 0,009

50

62305-2 © IEC 2006

- 90 -

H.3.5 Conclusão da AVALIAÇÃO de R1

Devido a que R1 = 243,4  10 é maior que o valor tolerável RT = 10 , é necessária a proteção contra o raio da estrutura. -5

-5

H.3.6 Seleção das medidas de proteção

Na Tabela H.32 se encontra a composição dos componentes do risco (ver os parágrafos 4.3.1 e 4.3.2). Tabela H.32  Composição dos componentes do risco R de acordo com as distintas zonas (valores  10 ) -5

1

Símbolo

Z

Z

1

2

Z

Z

3

4

Estrutura

R

D

0,009

42,7

9,14

9,02

53,02

R

I

0

7,3

87,66

87,6

95,13

50

96,8

96,62

243,4

TOTAL 0,009 S

0,009

0

≈0

≈0

0,009

F

0

50

0,2

0,026

50,22

0

0

96,6

96,6

193,2

50

96,8

96,62

243,4

R R

R

O

TOTAL 0,009 Con R =R +R +R D

A

B

C

R =R +R +R +R +R I

M

U

R =R +R S

A

R =R +R F

B

V

M

Z

U

V

R =R +R +R O

W

C

W

donde R

D

é o risco por descargas na estrutura (fonte S1);

R

I

é o risco por descargas que embora não impactam na estrutura tem influencia nela (fontes S2, S3 e S4);

R

S

é o risco de danos nos seres vivos;

R

F

é o risco de danos físicos;

R

O

é o risco de falhas dos sistemas internos.

La composição mostra que o risco R da estrutura é Devido, principalmente, a os falhas dos sistemas internos físicos na zona Z e Z produzidos por raios Próximo da estrutura. 1

3

4

El risco R está influenciado por: 1

– falhas dos sistemas internos físicos em as zonas Z e Z (componentes R  57% e R  6% do risco total); 3

4

M

– danos físicos na zona Z (componentes R  27% e R  4% do risco total). 2

B

V

C

- 91 -

62305-2 © IEC 2006

El componente R pode reduzir-se mediante: B

– um SPCR para todo o edifício, de acordo com a Norma IEC 62305-3; – uma zona Z com medidas de proteção para reduzir os efeitos do fogo (por exemplo extintores, sistemas automáticos de detecção de incêndios, etc.). 2

Los componentes R e R podem reduzir-se dotando a os sistemas internos de telecomunicação com uma proteção coordenada de dispositivos de proteção contra sobretensões, de acordo com a Norma IEC 62305-4. C

V

El componente R em as zonas Z e Z pode reduzir-se mediante: M

3

4

– uma proteção coordenada de dispositivos de proteção contra sobretensões de acordo com a Norma IEC 62305-4; – blindagem espacial mallado em as zonas Z e Z , de acordo com a Norma IEC 62305-4. 3

4

Para as medidas de proteção poderiam adotar-se as seguintes soluciones: a) Primeira solução – Proteger o edifício com um SPCR classe I. – Instalar proteção coordenada reforçada (1,5x) de dispositivos de proteção contra sobretensões com P = 0,005 nos sistemas internos, tanto de potencia como de telecomunicação. SPD

– Dotar a zona Z de um sistema automático de detecção de incêndios. 2

– Dotar a as zonas Z e Z com uma tela malhada com w = 0,5 m. 3

4

Aplicando estas soluciones os Parâmetros da Tabela H.25 mudarão, dando lugar a as probabilidades indicadas na Tabela H.33. o Fator redutor de PERDAS, Devido a provisiones contra o fogo, cambiará a r = 0,2 na zona Z p

2.

Tabela H.33  Risco R  Valores das probabilidades P para a estrutura protegida, segundo a solução a) 1



Símbolo P

A

P

B

Z 1

Z

1

2

Z

Z

3





0,02

PC(Sistema de potencia)



0,005

PC(Sistema de telecomunicação)



0,005

P



0,001 99

PM(Sistema de potencia)



0,000 1

PM(Sistema de telecomunicação)



0,000 1

P



0,0 002

C

M

PU(Linha de potencia)



PV(Linha de potencia)



PW(Linha de potencia) PZ(Linha de potencia)

  

PU(Linha de telecomunicação)



PV(Linha de telecomunicação)



  

0,005 0,005



0,005



0,005

  

0,005 0,005

PW(Linha de telecomunicação)



0,005

PZ(Linha de telecomunicação)



0,005

4

62305-2 © IEC 2006

- 92 -

b) Segunda solução – Proteger o edifício com um SPCR classe I. – Instalar proteção coordenada reforçada (3x) de dispositivos de proteção contra sobretensões com P = 0,001 em os sistemas internos, tanto de potencia como de telecomunicação. SPD

– Dotar a zona Z de um sistema automático de detecção de incêndios. 2

Aplicando estas soluciones os Parâmetros da Tabela H.25 mudarão, dando lugar a as probabilidades indicadas na

Tabela H.34. o Fator redutor de PERDAS, Devido a provisiones contra o fogo, cambiará a r = 0,5 na zona Z p

2.

Tabela H.34  Risco R  Valores das probabilidades P para a estrutura protegida, segundo a solução b) 1



Símbolo P

A

P

B

Z 1

1

Z

2

Z

3

0,2

PC(Sistema de potencia)



0,001

PC(Sistema de telecomunicação)



0,001

P



0,002

PM(Sistema de potencia)



0,001

PM(Sistema de telecomunicação)



0,001

P



0,002

PU(Linha de potencia)



0,001

PV(Linha de potencia)



0,001

PW(Linha de potencia)



0,001

PZ(Linha de potencia)



0,001

PU(Linha de telecomunicação)



0,001

PV(Linha de telecomunicação)



0,001

PW(Linha de telecomunicação)



0,001

PZ(Linha de telecomunicação)



0,001

M

4





C

Z

c) Terceira solução – Proteger o edifício com um SPCR classe I. – Instalar proteção coordenada reforçada (2x) de dispositivos de proteção contra sobretensões com P = 0,002 em os sistemas internos, tanto de potencia como de telecomunicação. SPD

– Dotar a zona Z de um sistema automático de detecção de incêndios. 2

– Dotar a as zonas Z e Z com uma tela malhada com w = 0,1 m. 3

4

Aplicando estas soluciones os Parâmetros da Tabela H.25 mudarão, dando lugar a as probabilidades indicadas na

Tabela H.35. o Fator redutor de PERDAS, Devido a provisiones contra o fogo, cambiará a r = 0,2 na zona Z p

2.

- 93 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.35 – Risco R – Valores das probabilidades P para a estrutura protegida, segundo a solução c) 1



Símbolo

Z 1 

Z

1

P P PC(Sistema de potencia) PC(Sistema de telecomunicação) P PM(Sistema de potencia) PM(Sistema de telecomunicação) P PU(Linha de potencia) PV(Linha de potencia) PW(Linha de potencia) PZ(Linha de potencia) PU(Linha de telecomunicação) PV(Linha de telecomunicação) PW(Linha de telecomunicação) PZ(Linha de telecomunicação) A B

Z

2

M

   

 

4

0,02      

C

Z

3



0,002 0,002 0,004 0,000 1 0,000 1 0,0002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002 0,002

 

   

 

Los valores do risco de cada zona de acordo com a solução adoptada se indicam na Tabela H.36. Tabela H.36  Risco R  Valores do risco de acordo com a solução adaptada (valores  10 ) -5

1

Z

Z

1

Z

2

3

Z

TOTAL

4

Solução a)

0,009

0,181

0,263

0,261

0,714

Solução b)

0,009

0,173

0,277

0,274

0,733

Solução c)

0,009

0,175

0,121

0,118

0,423

Todas as soluciones reduzem o risco por debaixo do valor tolerável. La solução a adoptar depende da menor relação técnico/económica. H.3.7 Dados para o análises de custos

o custo total C pode obter-se a partir da Equação (G.1) do anexo G. L

Los valores económicos, incluídos os de perdas de atividade, estão indicados para cada zona na Tabela H.37. Tabela H.37  Custos das PERDAS correspondentes a cada zona (valores em $  10 ) 6

Edifício

Conteudo

Sistema de potencia

B

l

A

Z

–

–

–

Z

2

70

6

3

0,5

79,5

Z

3

2

0,9

5

0,5

8,4

1

0,1

0,015

1

2,1

7

8

2

90

Símbolo 1

Z

4

Total 73

Sistema de telecomunicação

Total

A –

62305-2 © IEC 2006

- 94 -

Los valores considerados, tanto pelo interesse, as taxas de amortização e de manutenção, correspondentes a as medidas de proteção, estão indicados na Tabela H.38. Tabela H.38 – Valores correspondentes a as taxas

Taxas

Símbolo Valor

Interesse

i

0,04

Amortização

a

0,05

Manutenção

m

0,01

H.3.8 AVALIAÇÃO do risco de PERDAS económicas: R

4

Los Parâmetros necessários para avaliar os componentes do risco estão indicados em as Tabelas H.31 a H.39. Los valores dos componentes do risco para a estrutura sem proteger estão indicados na Tabela H.39. Tabela H.39 – Risco R – Valores dos componentes do risco em as 4

distintas zonas para a estrutura sem proteção (valores  10-5)

Símbolo

Z 44,9

Z 4,49

Z 4,49

RC(Linha de potencia)

89,8

89,8

89,8

RC(Linha de telecomunicação)

89,8

89,8

89,8

RM(Linha de potencia)

849

849

849

RM(Linha de telecomunicação)

10,2

10,2

10,2

RV(Linha de potencia)

0,27

0,027

0,027

RW(Linha de potencia)

0,53

0,53

0,53

RZ(Linha de potencia)

0,55

0,55

0,55

RV(Linha de telecomunicação)

7,42

0,74

0,74

RW(Linha de telecomunicação)

14,8

14,8

14,8

RZ(Linha de telecomunicação)

8,25

8,25

8,25

R

B

2

3

4

H.3.9 Análises de custos

El custo das PERDAS residuais C pode calcular-se mediante a Equação (G.2) do anexo G, uma vez que os novos valores dos componentes do risco são valorado de acordo com as medidas de proteção selecionadas [ver o paragrafo H.3.4 – soluciones a), b) e c)]. RL

Los valores do custo das PERDAS C da estrutura sem proteção e as PERDAS residuais C da estrutura protegida de acordo com as soluciones a), b) e c) estão na Tabela H. 40. L

RL

- 95 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.40  Montante de PERDAS C e C (valores em $) L

RL

C (sem proteção)

C (protegida) Solução a)

C (protegida) Solução b)

C (protegida) Solução c)

2

68 801

3 503

3 325

4 066

Z

3

47 779

2 293

5 011

202

Z

4

1 430

27

927

64

118 010

5 824

9 262

4 332

Símbolo Z

RL

L

Total

RL

RL

El custo C e o custo anual C das medidas de proteção estão na Tabela H.41 [ver a Equação (G.4) do anexo G]. P

PM

Tabela H.41  Custos C e C de as medidas de proteção (valores em $) P

PM

C

Medidas de proteção

P

C

PM

SPCR classe I

100 000

10 000

Sistema de detecção de incêndios

50 000

5 000

Blindagem de zonas Z e Z (w = 0,5)

100 000

10 000

Blindagem de zonas Z e Z (w = 1)

110 000

11 000

Dispositivos de proteção contra sobretensões (1,5x) em sistemas de potencia

20 000

2 000

Dispositivos de proteção contra sobretensões (2x) em sistemas de potencia

24 000

2 400

Dispositivos de proteção contra sobretensões (3x) em sistemas de potencia

30 000

3 000

Dispositivos de proteção contra sobretensões (1,5x) em sistemas de telecomunicação

10 000

1 000

Dispositivos de proteção contra sobretensões (2x) em sistemas de telecomunicação

12 000

2 000

Dispositivos de proteção contra sobretensões (3x) em sistemas de telecomunicação

15 000

1 500

3

3

4

4

A economia anual S = C – (C + C ) L

RL

PM

indica-se na Tabela H.42. Tabela H.42  economia anual (valores em $) Solução a)

84 186

Solução b)

89 248

Solução c)

84 078

H.4 Edifício de moradia Como no caso anterior, se avaliará o risco R em um edifício de moradia situada em uma região com uma densidade de descargas N = 4 descargas /ano /km . 1

2

g

De acordo com a Tabela 3 devem-se avaliar os riscos R R e R . B,

U

V

El edifício está isolado: não há outras estruturas nas proximidades.

62305-2 © IEC 2006

- 96 -

Los serviços que entram são os seguintes: – linha de potencia em BT; – linha telefónica. as características da estrutura se encontram na Tabela H.43. Tabela H.43  Características da estrutura Parâmetro

Observação 

Dimensiones (m) Fator de localização

L  W  H 30  20  20 b

b

Isolada

b

C

1

P

1

d

SPCR Nenhum Densidade de descargas

Valor

Símbolo

1/km /ano 2

B

4

N

g

Podem definir-se as seguintes zonas: – Z (exterior ao edifício); 1

– Z (interior do edifício). 2

Ao não haver personas no exterior do edifício, pode não ter-se em conta o risco R da zona Z . 1

1

Não se requerem AVALIAÇÃO económica. Los Parâmetros da zona Z estão na Tabela H.44. 2

Tabela H.44  Parâmetros da zona Z

2

Observação

Símbolo

Valor

Tipo de superfície do solo

Madeira

r

10–5

Risco de incêndio

Variável

r

Perigo especial

Nenhum

h

Proteção contra incêndios

Nenhuma

r

1

Proteção contra impacto

Nenhuma



–



–

Parâmetro

Sistemas internos de potencia

Conectados a linha de BT

Sistemas internos de teléfone

Conectados a linha de telecomunicação

PERDAS por tensões de passo e de toque (correspondente a R )

u

f

–

Z

1

p





–



Sim

L

t

10–4

Sim

L

10–1

1

PERDAS por danos físicos (correspondente a R ) 1

f

as características dos sistemas internos e os das linhas que entram se encontram na Tabela H.45 para os sistemas de potencia e na Tabela H.46 para os sistemas de telecomunicação.

- 97 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela H.45 – Parâmetros dos sistemas internos de potencia e das linhas de alimentação

Observação

Símbolo

Valor

m



250



L

c

200

Altura (m)

Enterrada





Transformador AT/BT

Nenhum

C

t

1

Rodeada de objetos pequenos

C

d

0,5

Suburbano

C

0,5

Parâmetro Resistividade do solo Longitude (m)

Fator de localização da linha Fator ambiental da linha

e

P

sem aterrar

tela da linha

1

LD

P

LI

0,4

U = 2,5 kV

K

S4

0,6

Proteção coordenada com dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

SPD

1

Extremo “a” da linha, dimensões da estrutura (m)

Nenhum

L  W H

Tensão suportada do equipamento U

W

W

a

a



a

  

Tabela H.46  Parâmetros dos sistemas de telecomunicação e das linhas de alimentação Parâmetro

Observação Símbolo m



250



L

c

100

Enterrada Rodeada de objetos





Resistividade do solo Longitude (m) Altura (m)

Fator de localização da linha Fator ambiental da linha

0,5

pequenos Suburbano

tela da linha

C C P

d

0,5

e

1

LD

Nenhuma

P

LI

1

U = 1,5 kV

K

S4

1

Proteção coordenada com dispositivos de proteção contra sobretensões

Nenhuma

P

SPD

1

Extremo “a” da linha, dimensões da estrutura (m)

Nenhum

(L  W H )

Tensão suportada do equipamento U

 

Valor

W

W

a

a



a

Los valores de risco R e as medidas de proteção adoptar para reduzir o risco ao valor tolerável R = 10 se encontram na Tabela H.47 em função da altura do edifício e de seu risco de incêndio. -5

1

T

62305-2 © IEC 2006

- 98 -

Tabela H.47  Medidas de proteção em função da altura do edifício e de seu risco de incêndio Risco de

incêndio

Altura m

Tipo de SPCR

Bajo – Normal 20 Alto

Bajo

Proteção contra incêndios

Normal

Alto 1) Extintores. 2) Hidrantes. 3) Alarma automática.

-5

1

Estrutura protegida

–

0,77

x

–

–

7,7

No

III

–

0,74

x

IV

(2)

0,73

x

–

–

77

No

II

(3)

0,74

x

I

–

1,49

No

I

(1)

0,74

x

–

–

2,33

No

–

(3)

0,46

x

0,46

x

IV – 40

R ( 10 )

–

–

23,3

No

IV

(3)

0,93

x

I

–

0,46

x

–

–

233

No

I

(3)

0,93

x

- 99 -

62305-2 © IEC 2006

ANEXO I (Informativo) ESTUDO DE CASOS dos SERVIÇOS  LINHAS DE TELECOMUNICAÇÃO

I.1 Generalidades El serviço que se considera é uma linha de telecomunicação com condutores metálicos. É que as PERDAS de serviço público (L2) e as de valor económico (L4) podem afetar a este tipo de serviço, deveriam valorar-se os riscos correspondentes R' e R' , pero seguindo as peticiones do operador da rede, somente se considerará o risco R' . 2

4

2

I.2 Dados básicos La linha, localizada em uma região com N = 4 descargas/ano/km , se mostra na figura I.1 (ao longo da linha no haeexiste instalado nenhum equipamento). 2

g

Figura I.1  Linha de telecomunicação a proteger

I.3 Características da linha La linha consta de dos secciones: – seção S : linha enterrada aterrada e conectada ao interruptor do edifício: não existe instalado medidas de proteção em esta seção; 1

– seção S : linha aérea sem aterrar e conectada ao edifício dos usuários: não são instaladas medidas de proteção nesta seção; 2

e de três pontos de transição: – T : a entrada da seção S no edifício “b” (e descer, edifício de comutação): não há instalado medidas de proteção em este ponto; b

1

– T1/2: entre as secciones S1 e S2: não há instalado medidas de proteção em este ponto; – T : a entrada da seção S no edifício “a” (es descer, edifício de usuários): não ha instalado medidas de proteção em este ponto. a

2

a tela da seção S se conecta a terra em ambos extremos (e descer, na barra equipotencial do edifício de comutação no ponto (T ) e no ponto de transição (T ) com um valor de resistência fundação de algumas dezenas de ohms. 1

b

1/2

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- 100 -

as características da linha na seção S se dão na Tabela I.1 e as da seção S em Tabela I.2. 1

2

Tabela I.1 – Características da linha na seção S1

Parâmetro

Valor

Observação Símbolo m



500



L

600

Altura (m)

Enterrada



Fator de localização da linha

Rodeada

C

0,5

Rural

C

1



R

chumbo

-

-

sem contato com ele solo Papel

K

0,4

U (kV)

1,5

Tipo de equipamento no ponto T

Electrónico

U (kV)

1,5

Tipo de equipamento no ponto T

Nenhum





K

1

Resistividade do solo Longitude (m)

Fator ambiental da linha Resistencia da tela (/km) Tipo de tela Características da tela Tipo de isolamento da linha b

1/2

c

d

e

s

d

W

W

Medidas de proteção Nenhuma

p



0,5

1)

1) Nível reforçado da ITU-T Recomendação K.20 [4].

Tabela I.2 – Características da linha na seção S2

Parâmetro

Observação Símbolo

Valor

m



500



L

800

Aérea

H

Rodeada Rural

Resistividade do solo Longitude (m) Altura (m)

c

c

6

C

d

0,5

C

1





Plástico

U (kV)

5

Tipo de equipamento no ponto T

Electrónico

U (kV)

1,5

Tipo de equipamento no ponto T

Nenhum





K

1

Fator de localização da linha Fator ambiental da linha

e

sem aterrar

Resistencia da tela (/km) Tipo de isolamento da linha a

1/2

Medidas de proteção Nenhuma 1) Nível reforçado da ITU-T Recomendação K.20 [4].

I.4 Características das estruturas situadas nos extremos da linha as características das estruturas situadas nos extremos da linha estão dadas na Tabela I.3.

W

W

p

1)

- 101 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela I.3  Características das estruturas situadas nos extremos da linha Fator de localização

Dimensiones m L W H

Estrutura

Número de serviços

na estrutura

C

“n”

d

“a”

25  20  15

2

3

“b”

20  30  10

0,5

10

I.5 Número de possíveis eventos perigosos ao ano

El número de possíveis eventos perigosos ao ano se avalia de acordo com ao anexo A. Na Tabela I.4 se indicam os Dados. Tabela I.4  Número de possíveis eventos perigosos ao ano Parâmetro

Valor (1/ano)

N

3

0,087

N

9

0,012

Da

Db

NL(S1)

0,023 5

NI(S1)

0,617

NL(S2)

0,052 2

NI(S2)

1,6

I.6 Componentes do risco Los componentes do risco correspondentes a cada seção se encontram na Tabela I.5. Tabela I.5  Risco R'  Componentes do risco correspondentes a cada seção S da linha 2

Parâmetro

S

S

R'B(a)

–

x

R'B(b)

x

–

R'C(a)

–

x

R'C(b)

x

–

R'

V

x

x

W

x

x

x

x

R'

R'

Z

1

2

as correntes de defeito e as probabilidades necessárias para avaliar os componentes do risco, se dão na Tabela I.6.

62305-2 © IEC 2006

- 102 -

Tabela I.6  Risco R'  Valores das correntes de defeito e probabilidades P' para uma linha sem proteção 2

Parâmetro

S

S

1

2

Ia(B,C) (kA)

> 600

Ia(V) (kA)

40

Ia(W) (kA)

125

P'B(a)(Ia(B))



P'B(b)(Ia(B))

0,001

P'C(a)(Ia(C))



P'C(b)(Ia(C))

0,001

P'

V(Ia(V))

P'

W(Ia(W))

P'Z(Ta) (para o equipamento no ponto T , U = 1,5 kV) a

6)

W

P'Z(Tb) (para o equipamento no ponto T , U = 1,5 kV) b

6)

W

P'Z(T1/2) (para o isolamento perfurado do cabo enterrado, U = 1,5 kV)

6)

W

(1)

(3)

(4)

(5)

(5)

(5)

– 1

0,5 ) (8

1

(8)

0,02

1

(8)

1

(8)

0,5

(7)

(9)

Limitado a 40 kA por ser a tela de chumbo (ver o paragrafo D.1.2).

(4)

I = 25 U /( R x K x K ) com K = 1 e K = 0,4 (ver o anexo D.1.2 e a Tabela D.1).

(5)

Ver a Tabela D.5.

(6)

os valores de P'Z se indicam na Tabela B.7. a norma para usar a Tabela B.7 em secciones aterradas é a seguinte:

a

p

–

0,035

I = 0 para linhas sem aterrar (ver o anexo D.1).

p

(5)

1

(3)

d

(2

0)

0,4

(2)

s

(2)

1

Ia = 25 n UW /( Rs x Kd x Kp ) com Kp = 1 e Kd = 0,4 (ver o anexo D.1 e a Tabela D.1).

W

0

1

(1)

a

0

(2)

d

– Quando se considera um ponto de transição entre dos secciones aterradas o a seção aterrada é a que entra na estrutura e conecta-se a barra equipotencial a que está conectado o equipamento, se aplicam os valores das colunas “ tela conectada a ...” da Tabela B.7. – nos demais casos se aplicam a as seções aterradas os valores das colunas “tela sem conectar a ...” da Tabela B.7, si a

(7)

tela está conectada a terra ao menos nos dos extremos com um valor de resistência de posta a terra de algumas dezenas de ohms. Se estiver de outra maneira, deve considerar-se como sem aterrar. Valores da coluna “tela conectada a ...” da Tabela B.7.

(8)

Valores da coluna “sem tela” da Tabela B.7.

(9)

Valores da coluna “tela sem conectar a ...” da Tabela B.7.

I.7 AVALIAÇÃO do risco R'

2

Seguindo a AVALIAÇÃO da proteção levada a cabo pelo projetista, em base a experiência do operador da rede se considerou para o risco R os seguintes valores médios de PERDAS anuais: 2

L = 3  10 ; -3

t

L = 10 (valor por defeito, ver a Tabela E.1). -3

o

Los valores dos componentes do risco para uma linha sem proteção estão dados na Tabela I.7.

- 103 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela I.7  Risco R'  Valores dos componentes do risco para uma linha sem proteção Segundo as secciones S da linha (valores  10 ) 2

-3

Parâmetro R'B(a) R'C(a) R'C(b)

R'

V

R'

W

1

0,261

0,261

0

–

0

–

0,087 3

0,0873

0

–

0

0,028 2

0,156 6

0,184 8

0,000 8

0,052 2

0,053

(1)

(2)

(2)

+

+

+

2

–

(1)

R'B(b)

Linha

SS

+

R' = R'B(a) R'B(b) R'C(a) R'C(b) R' + R' 0,586 V

R'Z(Ta)

1

W

(5)

R'Z(Tb)

(6)

R'Z(T1/2)

(7)

0,296 7

1,547 8

1,845

0,011 9

1,547 8

1,59

0,296 7

1,547 8

1,845

=

2,431 1

R2(Ta) R'+ R'Z(Ta) =

2,176 1

R2(Tb) R'+ R'Z(Tb) =

2,431 1

R2(T1/2) R'+ R'Z(T1/2) (1)

R' = N P' L' .

(2)

R'C = ND P'C L'0.

(3)

R'V = NL P'V L'f.

(4)

R' = N P' L' .

(5)

R'Z(Ta) = (NI – NL) P'Z(Ta) L'0.

(6)

R'Z(Tb) = (NI – NL) P'Z(Tb) L'0.

(7)

R'Z(T1/2) = (N – N ) P'Z(T1/2) L' .

B

W

D

D

B

f

W

0

I

L

0

o valor do risco R' = 3,508  10 é maior que o valor tolerável R = 10 , pelo que a linha necessita ser protegida contra o raio. -3

-3

2

T

La Tabela I. 7 mostra que, Devido a componente do risco R' na seção S , o risco R' sobre passa o valor Z

tolerável nos pontos de transição T ,

2

2

T e T . Por tanto, tem que reduzir-se o risco. Como a linha foi

a

b

1/2

Instalada (no é possível, por exemplo, utilizar uma seção selecionada em vez da que existe sem selecionar), de acordo. Com a Norma IEC 62305-5, devem aplicar-se dispositivos de proteção contra sobretensões como medida de proteção. Com o fim de reduzir o risco R' por debaixo do valor tolerável, é suficiente selecionar um dispositivo de proteção contra sobretensões de acordo com o nível de proteção III, é descer, PSPD = 0,03 (ver a Tabela B.3). 2

La instalação de dispositivos de proteção contra sobretensões nos pontos T e T : a

1/2

 reduzem as probabilidades P’Z (Ta) eP’Z (T1/2) ao valor de P ; SPD

 não afetam a as probabilidades P' e P' (ver o paragrafo D.1.2); V

W

 não afetam a as probabilidades P' e P' da seção S ao ser aérea (ver o paragrafo D.1.1); B

C

2

 não afetam a as probabilidades P' e P' da seção S porque são inferiores a P (ver o paragrafo D.1.1). B

C

1

SPD

62305-2 © IEC 2006

- 104 -

Ademais, de acordo com a definição 3.25 e o capítulo A.4, com os dispositivos de proteção contra sobretensões instalados no ponto de transição T , o ponto T se converte em um nó para o ponto de transição T e a seção S no pode contribuir ao valor do componente do risco R’Z (Tb) (ver o anexo A da Norma IEC 62305-5). 1/2

1/2

b

2

Los valores das probabilidades P' da linha protegida estão indicados na Tabela I.8. Tabela I.8  Risco R'  Valores das probabilidades P' da linha protegida 2

Parâmetro

S

S

P'B(a)(Ia(B))

–

1

P'B(b)(Ia(B))

0,001

–

P'C(a)(Ia(C))

–

1

P'C(b)(Ia(C))

0,001

–

0,4

1

0,035

1

1

)

2

P'

V(Ia(V)

P'

W(Ia(W))

P'

Z(Ta)

(para o equipamento no ponto T U = 1,5 kV)

0,03

0,03

P'

Z(Tb)

(para o equipamento no ponto T , U = 1,5 kV)

0,02

–

P'

Z(T1/2)

0,03

0,03

a,

b

w

w

(para o isolamento perfuravel cabel enterrado, U = 1,5 kV) w

os valores dos componentes do risco da linha protegida se indicam na Tabela I.9 que mostra que o risco R' e inferior ao valor tolerável; por tanto, a proteção da linha contra o raio está conseguida.

2

Tabela I.9  Risco R'2 Valores dos componentes do risco para uma linha protegida com dispositivos de proteção contra sobretensões instalados nos pontos de transição T1/2 e Ta com PSPD = 0,03 (valores  10-3) Parâmetro

S 0,261

Linha

R'B(a)

S –

R'B(b)

0

–

0

R'C(a)

–

0,087 3

0,087 3

R'C(b)

0

–

0

1

2

0,261

R'

V

0,028 2

0,156 6

0,184 8

R'

W

0,000 8

0,052 2

0,053

R' = R'B(a) + R'B(b) + R'C(a) + R'C(b) + R'V+ R'W

R'Z(Ta)

0,586 0,017 8

1 0,055 3

0,073 1

R'Z(Tb)

0,011 9

–

0,011 9

R'Z(T1/2)

0,017 8

0,055 3

0,073 1

R2(Ta) = R' + R'Z(Tb)

0,659 2

R2(Tb) = R' + R'Z(Ta)

0,598

=

R2(T1/2) R' + R'Z(T1/2)

0,659 2

- 105 -

62305-2 © IEC 2006

ANEXO J (Informativo) PROGRAMA DE INFORMÁTICA PARA AVALIAR O RISCO NAS ESTRUTURAS

O calculo simplificado SIRAC (Simplified IEC Risk Assessment Calculator) é um programa informático baseado nos métodos de cálculo da Norma IEC 62305-2, que ajuda a calcular os componentes do risco de estruturas simples. Seu fim é dar suporte a aplicação da Norma IEC 62305-2 como um método de avaliar os riscos nas proteções contra o raio. é importante fazer notar que esta ferramenta é uma implementação simplificada do tratamento mais rigoroso da AVALIAÇÃO dos riscos descritos nesta norma. o calculador foi desenhado para que seja relativamente intuitivo a os usuários que desejem obter uma AVALIAÇÃO inicial da sensibilidade do risco. os objetivos e as limitações do SIRAC são as seguintes: – Permitir a muitos usuários da Norma IEC 62305-2 realizar os cálculos em estruturas típicas sem a necessidade de possuir profundos conhecimentos dos detalhes e das metodologias contidos nesta norma. – Promover a aplicação da Norma IEC 62305-2 e que um amplo número de leitores e usuários adotem o método de AVALIAÇÃO do risco. Considera-se que esta ferramenta fácil de utilizar servirá para aumentar a aceitação da norma na amplia comunidade da proteção contra o raio.  Proporcionar uma ferramenta adaptada especificamente para o cálculo do risco em estruturas típicas, não complicadas, e nas situações mais genéricas. Para conseguir este propósito, se fixam por defeito certos

Parâmetros, e o usuário só tem que fazer seleções de subconjuntos mais limitados. – o programa no implementa a funcionalidade total desta norma; tal implementação teria acrescentado uma complexidade não desenhada a ferramenta. Anima-se aos usuários a aplicar a norma quando se requeira um maior detalhe no tratamento do risco, quando se valorem estruturas más complicadas, o quando ocorram circunstancias especiais. – é aplicável somente em estruturas com uma zona. – o SIRAC deveria ser visto como uma ferramenta que acompanha a Norma IEC 62305-2, e estará suportada mediante uma conexão direta com o servidor FTP de IEC, a través da que será possível descarregar as atualizações.

J.2 Descrição dos Parâmetros os Parâmetros importantes para o cálculo dos componentes do risco na ferramenta informática se dividem em três categorias: – Parâmetros que os usuários necessitam selecionar de acordo com as definições e possibilidades contidas na norma (ver a Tabela J.1). – Parâmetros nos que sua seleção pelos usuários está limitada a um subconjunto dos que figuram na norma (ver a Tabela J.2). – Parâmetros que são fixos e que o usuário no pode cambiar (ver a Tabela J.3).

62305-2 © IEC 2006

- 106 -

Tabela J.1  Parâmetros que o usuario pode cambiar libremente Parâmetro

Abreviación /Simbolo

Longitude, largura e altura da estrutura a proteger

L, W, H

Densidade de descargas a terra

N

Fator de localização

C

Fator ambiental

C

g

d

e

Tipo de serviço (linha de potencia, outros serviços aéreos, outros serviços subterrâneos) NOTA um transformador somente é possível na linha de potencia.

Sistema de proteção contra raios de acordo com a Norma IEC 62305-3

P

B

Proteção dos serviços contra sobretensões – só a entrada (conexão equipotencial do dispositivo de proteção contra sobretensões) – proteção coordenada com dispositivos de proteção contra sobretensões, de acordo com a Norma IEC 62305-4 para todo o sistema interno conectado a os serviços

P

SPD

NOTA o usuário só pode selecionar um valor para a proteção contra sobretensões. o valor é válido para todos os serviços e para toda a estrutura a proteger

Risco de incêndio o de dano físico na estrutura

r

Proteção contra incêndio

r

Riscos especiais

h

f

p

Z

Eleição das PERDAS apropriadas (tipos de PERDAS)

Tabela J.2 Subconjunto limitado de Parâmetros que os usuarios poden cambiar Parâmetro

Abreviación /Simbolo

Eficácia do blindagem da estrutura

K

Tipo de cabeamento interior

K

S3

Blindagem dos serviços externos (tipo de cabeamento externo) Fator de PERDAS devidas ao fogo: ao usuário que se pregunta pelo tipo de estrutura a proteger NOTA

S1

P P LD,

L

f

No é possível um cálculo de Lf para os quatro tipos de PERDAS, tal como se define no anexo C. o usuário tem que selecionar o tipo de estrutura a proteger fora da lista dada

Fator de PERDAS por sobretensões NOTA No é possível um cálculo de L para os quatro tipos de PERDAS, tal como se define no anexo C. o usuário tem que selecionar o tipo de estrutura a proteger fora da lista dada O

Para as PERDAS tipo L4 PERDAS económicas, no se ha implementado em este programa

informático simplificado o impacto económico das medidas de proteção adoptadas. se necessita, o usuário tem que selecionar um risco tolerável para estas PERDAS

L

o

LI

- 107 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela J.3  Parâmetros fixos (não podem ser alterados por os usuários) Símbolo

Valor fixado

Longitude dos serviços

L

1 000 m

Em caso de serviços aéreos: Altura

H

Edifícios adjacentes não são tidos em conta

N

0

Efetividade das telas em as zonas interiores da estrutura no são tidas em conta

K

1

Tensão suportada ao impulso do equipamento interno conectado a este serviço (1,5 kV)

K

1

Probabilidade de impacto nos seres vivos

P

Tipo de terreno ou solo

r

Para as PERDAS de tipo L1, PERDAS de vidas humanas, o Fator por tensões de passo e de toque é no interior e ate 3 m no exterior da estrutura

Parâmetro

NOTA

c

c

Da

S2

S4

6m

A

1

a

102

L

0,01

t

Mais informação referente a os valores dos Parâmetros pode encontrar-se diretamente em SIRAC (rolar o menu com o mouse).

J.3 Exemplo de malha as malhas correspondentes ao exemplo descrito no capítulo H.1 (casa rural) estão na figura J.1 (sem medidas de proteção previstas) e na figura J.2 (com as medidas de proteção previstas descritas no capítulo H.1, SPDA Classe IV e dispositivos de proteção contra sobretensões nos serviço que entram).

Fi gu ra J.1 Ejemp lo de una casa rural (véas e el capítulo H.1 sinm edida s de protección )

62305-2 © IEC 2006 - 108 -

Fi gu ra J.2  Ejemp lo de una casa rural (véas e el c apítulo H.1 c onm edida s de protección )

- 109 62305-2 © IEC 2006

62305-2 © IEC 2006

- 110 -

BIBLIOGRAFÍA

[1] IEC

61000-4-5:1995 Compatibilidad electromagnética (CEM). Parte 4: Técnicas de ensaeo e medida.

Seção 5: Ensaeos de inmunidad a as ondas de choque.

[2] IEC

60664-1:1992 Coordinación de aislamiento dos equipamentos nos sistemas (redes) de baja tensão. Parte 1: Principios, requisitos e ensaeos.

[3] IEC

61643-1:2005 Pararraios de baja tensão. Parte 1: Pararraios conectados a sistemas eléctricos de baja

tensão. Requisitos e ensaeos.

[4] ITU-T Recommendation K.20:2003,

Resistibilite of telecommunication equipment installed in a

telecommunications centre to overvoltages and overcurrents

@

ICS 29.020; 91.120.40  IEC 2006  AENOR Enero 2008 Depósito legal: M 4595:2008

Sede central

Oficina Central

C Génova, 6 Teléfono: 91 432 60 00 28004 MADRID, España Fax: 91 310 40 32 e-mail: [email protected] http://www.aenor.es

3, rue de Varembé Case postale 131

Telf. Int. +41 22 919 02 11 Fax: +41 22 919 03 00 CH-1211 GENEVE 20 Suisse e-mail: [email protected] http://www.iec.ch

- 99 62305-2 © IEC 2006 ANEXO I (Informativo) ESTUDO DE CASOS DOS SERVIÇOS  LINHAS DE TELECOMUNICACÕES

I.1 Generalidades O serviço é considerado uma linha de telecomunicações com condutores metálicos. Já que as perdas serviço público (L2) e valor econômico (L4) podem afetar este tipo de serviço, os riscos devem ser avaliados correspondente R' y R' , mas na sequência de pedidos do operador de rede, apenas considerar o risco R' . 2

4

2

I.2 Dados básicos A linha, localizada em uma região N = 4 descargas/ano/km , se moestra na figura I.1 (ao longo da linha não 2

g

há nenhum equipamento instalado).

Figura I.1 Línha de telecomunicacão a proteger

I.3 Características da linha A linha é composta por duas seções: – seção S : da linha são blindados e enterrado conectado ao switch do edifício: não medidas instaladas proteção nesta seção; 1

– seção S : não blindado linha aérea e conectado aos usuários do prédio, nenhuma medida foi instalado 2

proteção nesta seção; e três pontos de transição: – T : na entrada para a seção de S1 no edifício "b" (isto é, a construção de comutação) não estão instalados medidas proteção a este ponto; – T1/2: entre as seções S1 y S2: nenhuma medida de proteção foram instaladas neste momento; b

– T : a seção de entrada S na construção de "a" (usuários do prédio, por exemplo) não estão instalados medidas proteção a este ponto. A seção de exibição S baseia-se em ambas as extremidades (isto é, o edifício bar equipotencial ponto de comutação (T ) e o ponto de transição (T ) com um valor de resistência de aterramento de alguns dezenas de ohms. a

2

1

b

1/2

62305-2 © IEC 2006

- 100 -

As características da linha no S Tabela são dadas em I.1 e Seção S na Tabela I.2. 1

2

Tabela I.1 – Características da seção da línha S1

Parámetro

Observação

Simbolo

Valor



500



L

600

Altura (m)

Enterrada



Fator de localização da linha

Rodeada

C

0,5

Rural

C

1



R

Ωm

Resistividade do solo Longitude (m)

Fator ambiental da linha Resistência da tela (/km) Tipo de tela

conduzir Nenhum contato com o solo Papel

Características da Tela

c

d

e

s



0,5

-

-

K

0,4

U (kV)

1,5 1,5

d

W

Tipo de isolamento da linha Tipo de equipamento no ponto T

Eletrônico

U (kV)

Tipo de equipamento no ponto T

Nenhum





K

1

b

1/2

W

Sem medidas de proteção

p

1)

1)Maior nível de Recomendação ITU-T K.20 [4].

Tabela I.2 – Características de la línea en la sección S2

Parámetro

Observación Símbolo

Valor



500



L

800

Aérea

H

Rodeada Rural

m

Resistividade do solo Longitude (m) Altura (m) Fator de localização da linha

c

c

6

C

d

0,5

C

1





Fator ambiental da linha Resistência da tela (/km)

não blindado

Tipo de isolamento da linha

Plástico

U (kV)

5

Tipo de equipamiento en el punto T

Eletrônico

U (kV)

1,5

Tipo de equipamiento en el punto T

Nenhum





K

1

a

1/2

e

W

Medidas de protección Ninguna 1) Maior nível de Recomendação ITU-T K.20 [4].

I.4 Características das estruturas nas extremidades da linha As características das estruturas nas extremidades da linha são apresentados na Tabela I.3.

W

p

1)

- 101 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela I.3  Características das estruturas nas extremidades da linha Dimensões m L W H

Fator de localização C

“n”

“a”

25  20  15

2

3

“b”

20  30  10

0,5

10

Estrutura

Número de serviços

na estrutura

d

I.5 Número de possíveis eventos perigosos por ano

O número de possíveis eventos perigosos por ano são avaliados nos termos do Anexo A. Tabela I.4 Os dados indicaram. Tabela I.4 - Número de possíveis eventos perigosos por ano Parâmetro

Valor (1/ano)

N

0,0873

N

0,0129

Da

Db

NL(S1)

0,023 5

NI(S1)

0,617

NL(S2)

0,052 2

NI(S2)

1,6

I.6 Componentes do risco Componentes de risco para cada seção estão na Tabela I.5.

Tabela I.5 - Riesgo R' - Componentes do risco correspondentes a cada seção S de da linha 2

Parâmetro

S

S

R'B(a)

–

x

R'B(b)

x

–

R'C(a)

–

x

R'C(b)

x

–

R'

V

x

x

W

x

x

x

x

R'

R'

Z

1

2

Correntes de falta e probabilidades necessários para avaliar os componentes de risco são apresentados na Tabela I.6.

62305-2 © IEC 2006

- 102 -

Tabela I.6 - Risco R'  Valores das correntes padrão e probabilidades P' para uma linha sem proteção 2

Parâmetro

S

S

1

2

Ia(B,C) (kA)

> 600

Ia(V) (kA)

40

Ia(W) (kA)

125

P'B(a)(Ia(B))



P'B(b)(Ia(B))

0,001

P'C(a)(Ia(C))



P'C(b)(Ia(C))

0,001

P'

V(Ia(V))

P'

W(Ia(W))

P'Z(Ta) (para o equipamento no ponto T , U = 1,5 kV) a

6)

W

P'Z(Tb) (para o equipamento no ponto T , U = 1,5 kV) b

6)

W

P'Z(T1/2) (perfurados para isolamento de cabos enterrados, U = 1,5 kV)

6)

W

(1)

(3)

(4)

(5)

(5)

(8

1

(8)

0,02

1

(8)

1

(8)

0,5

(7)

(9)

I = 25 U /( R x K x K ) con K = 1 y K = 0,4 (ver anexo D.1.2 e a Tabela D.1).

(5) (6)

ver a Tabela D.5. Os valores de P'Z se indican na Tabela B.7. a norma para usar a Tabela B.7 em seções blindado é a seguinte: – Ao considerar um ponto de transição entre duas seções seção rastreada ou blindado é entrar na estrutura e conectado à barra de equipotencial que é conectado ao equipamento, se aplicam os valores das colunas "Display conectado para ... .. "a Tabela B.7.

a

d

– Em outros casos aplica-se às seções selecionados das colunas valores screen "sem ligar para ...." A Tabela B.7, se tela é ligada à terra, pelo menos, em ambas as extremidades com um valor de resistência de aterramento de algumas dezenas de ohms. Caso contrário, deve ser considerada como não blindado.

(7) Valores da coluna “telaa conectada a …..” da Tabela B.7. Valores da coluna “sem tela” da Tabela B.7. Valores da coluna “Tela sem ligar para ... .. "da Tabela B.7.

I.7 Avaliação de Risco R' Após uma avaliação de segurança realizada pelo designer, com base na experiência do operador rede, será considerada para o risco R a perda média anual seguinte: 2

2

L = 3  10 ; -3

t

L = 10 (valor por defeito, ver a Tabela E.1). -3

o

Os valores dos componentes de risco para a linha sem proteção são dadas na Tabela I.7.

–

0,5 )

(4)

(8) (9)

(5)

1

Limitada a 40 kA por ser a tela de chumbo (ver D.1.2). p

–

0,035

I = 0 para linhas não blindado (ver anexo D.1).

p

(5)

1

(3)

d

(2

0)

0,4

(2)

s

(2)

1

Ia = 25 n UW /( Rs x Kd x Kp ) con Kp = 1 y Kd = 0,4 (ver anexo D.1 y la Tabela D.1).

W

0

1

(1)

a

0

(2)

- 103 -

62305-2 © IEC 2006

Tabela I.7 - Risco R'  Valores dos componentes de risco para a linha desprotegida nas seções da linha S (valores  10 ) 2

-3

Parâmetro R'B(a)

R'B(b) R'C(a) R'C(b)

R'

V

R'

W

(1)

(2)

(2)

+

+

+

0,261

0,261

0

–

0

–

0,087 3

0,0873

0

–

0

0,028 2

0,156 6

0,184 8

0,000 8

0,052 2

0,053

1

(1)

Linha

SS –

2

+

R' = R'B(a) R'B(b) R'C(a) R'C(b) R' + R' 0,586 V

R'Z(Ta)

1

W

(5)

R'Z(Tb)

(6)

R'Z(T1/2)

(7)

0,296 7

1,547 8

1,845

0,011 9

1,547 8

1,59

0,296 7

1,547 8

1,845

=

2,431 1

R2(Ta) R'+ R'Z(Ta) =

2,176 1

R2(Tb) R'+ R'Z(Tb) =

2,431 1

R2(T1/2) R'+ R'Z(T1/2) (1)

R' = N P' L' .

(2)

R'C = ND P'C L'0.

(3)

R'V = NL P'V L'f.

(4)

R' = N P' L' .

(5)

R'Z(Ta) = (NI – NL) P'Z(Ta) L'0.

(6)

R'Z(Tb) = (NI – NL) P'Z(Tb) L'0.

(7)

R'Z(T1/2) = (N – N ) P'Z(T1/2) L' .

B

W

D

D

B

f

W

0

I

L

0

O valor do risco R' = 3,508  10 é maior que o tolerável R = 10 , para que a linha precisa ser protegido de relâmpagos. -3

-3

2

T

A Tabela I.7 mostra que, devido à componente de risco R' na Seção S , o risco R' excede o valor tolerável nos pontos de transição T , T y T . Portanto, o risco deve ser reduzido. Como a linha já estava instalado (não é possível, Z

a

b

2

2

1/2

por exemplo, usar uma seção blindado e não não blindado lá), de acordo com a IEC 62305-5, com, dispositivos de proteção deve ser usado como uma medida de aumento de proteção. Com o entuito de reduzir o risco R'2 abaixo do valor tolerável é suficiente para selecionar uma proteção Surge de acordo com a protecção ao nível III, ou seja,, PSPD = 0,03 (ver Tabela B.3). A instalação de dispositivos de proteção contra surtos na Ta pontos e T1/2:

 reduzem a probabilidade P'Z(Ta) yP'Z(T1/2) o valor de P ; SPD

 não afetará as probabilidades P' y P' (veja a Seção D.1.2); V

W

 não afetará as probabilidades P' y P' da seção S por ser aérea (veja a Seção D.1.1); B

C

2

 não afetará as probabilidades P' y P' da seção S porque são inferiores a P (veja a Seção D.1.1). B

C

1

SPD

62305-2 © IEC 2006 - 104 -

Além disso, segundo a definição 3.25 e Capítulo A.4, com dispositivos de proteção contra surtos instalada no ponto de transição T , o Ponto T torna-se um nó para o ponto de transição T e a seção S não pode contribuir para o valor do componente de risco R'Z(Tb) (consulte o anexo da Norma IEC 62305-5). 1/2

1/2

b

2

Os valores das probabilidades P' a linha protegida são mostrados na Tabela I.8 Tabela I.8 - Risco R'  Valores das probabilidades P' da linha protegida Parâmetro para o equipamento no S ponto P'B(a)(Ia(B)) – 2

S

2

1

P'B(b)(Ia(B)) P'C(a)(Ia(C)) P'C(b)(Ia(C))

P'

V(Ia(V)

)

P'

W(Ia(W))

1

0,001

–

–

1

0,001

–

0,4

1

0,035

1

P'

Z(Ta)

(para o equipamento no ponto T U = 1,5 kV)

0,03

0,03

P'

Z(Tb)

(para o equipamento no ponto T , U = 1,5 kV)

0,02

–

P'

Z(T1/2)

0,03

0,03

a,

b

w

w

(para O Isolamento perfurável cabel enterrado, U = 1,5 kV) w

Os valores dos componentes de risco da linha protegida são apresentados na Tabela I.9 mostra que o risco R' 2 é menor do que o tolerável, e, portanto, a proteção da linha contra raios é alcançado. Tabela I.9  Riesgo R'  Valores dos componentes de risco para uma linha protegida com dispositivos de proteção contra surtos instalados em pontos de transição T y T con P = 0,03 (valores  10 ) 2

-3

1/2

Parâmetro

S1

a

SPD

S2

Linha

R'B(a)

-

0,261

R'B(b)

≡0

-

≡0

R'C(a)

-

0,087 3

0,087 3

R'C(b)

≡0

-

≡0

R'V R'W

0,028 2

0,156 6

0,184 8

0,000 8

0,052 2

0,053

0,261

0,586 1

R' = R'B(a) + R'B(b) + R'C(a) + R'C(b) + R'V+ R'W R'Z(Ta) 0,017 8

0,055 2

0,073 1

R'Z(Tb)

0,011 9

-

0,011 9

R'Z(T1/2)

0,017 8

0,055 3

0,073 1

R2(Ta) = R' + R'Z(Tb)

0,659 2

R2(Tb) = R' + R'Z(Ta)

0,598

R2(T1/2) =R' + R'Z(T1/2)

0,659 2

- 105 62305-2 © IEC 2006 ANEXO J (Informativo) SOFTWARE PARA AVALIAR AS ESTRUTURAS DE RISCO

O cálculo simplificado SIRAC (simplificado de avaliação de riscos Calculadora IEC) é um programa de computador baseado em métodos de cálculo da IEC 62305-2, que ajuda a calcular os componentes de risco de estruturas simples. Sua finalidade é apoiar a aplicação da norma IEC 62305-2 como um método de avaliação dos riscos em proteção contra raios. É importante notar que esta ferramenta é uma implementação simplificada do tratamento mais rigoroso de avaliação de risco descritos nesta declaração. A calculadora é projetado para é relativamente intuitivo para usuários que desejam obter uma avaliação inicial de sensibilidade ao risco. Os objetivos e as limitações do SIRAC são: - Permitir aos usuários muitas das IEC 62305-2 cálculos em estruturas típicas sem possuir profundo conhecimento dos detalhes e metodologias contidas neste comunicado. - Promover a aplicação da norma IEC 62305-2 e um grande número de leitores e usuários a adotar o método avaliação de risco. Acreditamos que esta ferramenta fácil vai aumentar a aceitação de norma na comunidade mais ampla de proteção contra raios. - Fornecer um especificações instrumento adaptado para o cálculo de risco em estruturas típicas, não complicado, e em situações mais gerais. Para este fim, definido por padrão certos parâmetros, e o usuário só tem que fazer escolhas subconjuntos mais limitado. - O programa não implementa todas as funcionalidades desta regra, tal implementação teria acrescentado um complexidade indesejada para a ferramenta. Usuários são encorajados a usar o padrão, conforme necessário maior detalhe no tratamento do risco na avaliação de estruturas mais complexas, ou quando ocorrerem circunstâncias especial. - É aplicável somente em estruturas com uma área. - O SIRAC deve ser visto como uma ferramenta que vem com a norma IEC 62305-2, e será apoiado por uma conexão direta com o servidor FTP IEC, através do qual você pode baixar as atualizações. J.2 Descrição dos parâmetros Os parâmetros importantes para o cálculo dos componentes de risco na ferramenta de computador é dividido em três categorias: - Parâmetros que os usuários precisam para selecionar de acordo com as definições e as possibilidades previstas na padrão (ver Tabela J.1). - Parâmetros em sua escolha pelos usuários é limitada a um subconjunto daqueles incluídos na norma (Ver Tabela J.2). - Parâmetros que são fixos eo usuário não pode mudar (ver Tabela J.3).

62305-2 © IEC 2006

- 106 -

Tabela J.1 Parâmetros que o usuário pode alterar livremente Abreviación /Símbolo

Parâmetro Longitude, largura e altura da estrutura a proteger

L, W, H

Densidade de descargas a terra

N

Fator de localização

C

Fator ambiental

C

g

d

e

Tipo de serviço (linha de alimentação, os serviços aéreos, outras utilidades subterrâneas) NOTA Um transformador somente é possível na linha de alimentação.

Sistema de proteção contra raios de acurdo com a Norma IEC 62305-3

P

B

Proteção serviços dos contra sobrecargas - Apenas a entrada (ligação do dispositivo de protecção oscilação)– proteção coordenada com dispositivos de proteção contra surtos em De acordo com a IEC 62305-4 padrão para todo o sistema ligado ao interna

P

SPD

Serviços NOTA O usuário só pode selecionar um valor para proteção contra surtos. O valor é válido para todos os serviços e toda a estrutura a ser protegida

Risco de incêndio e dano físico a estrutura Proteção contra incêndio

r

f

r

p

Riscos Especiais

h

Z

Escolhendo a perda apropriado (tipos de perdas)

Tabela J.2  Subconjunto limitado de parâmetros que os usuários podem mudar Abreviação /Símbolo K Eficacia da malha (blindagem) da estrutura K Tipo de cabos no interior P P L Blindagem de serviços externos (tipo de fiação externa)Factor de pérdidas debidas al fuego: o Parâmetro

S1 S3

LD,

LI

f

usuário é questionado sobre o tipo de estrutura proteger

L

o

NOTA É possível uma estimativa de Lf para os quatro tipos de perdas, conforme definido no Anexo C. O usuário deve selecionar o tipo de estrutura a ser protegida fora da lista dada fator de perdas contra sobrecargas NOTA Não e posible um cálculo de L para os quatro tipos de perdas, tal como se define no anexo C. El O usuario tem que selecionar o tipo de estrutura a proteger fora da lista dada O

Para las pérdidas tipo L4 pérdidas económicas, no se ha implementado en este programa

informático simplificado el impacto económico de las medidas de protección adoptadas. Si se necesita, el usuario tiene que seleccionar un riesgo tolerable para estas pérdidas

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62305-2 © IEC 2006

Tabela J.3  Parâmetros fixos (não podem ser alteradas pelo usuários) Símbolo

Valor fijado

Longitude dos serviços

L

1 000 m

Em caso de serviços aéreos: Altura

H

Edificios adjacentes não são levados em conta Eficácia das telas nas regiões do interior da estrutura não são tidos em conta

N

0

K

1

Tensão de impulso suportável de equipamentos internos ligados a esta serviço (1,5 kV)

K

1

Probabilidade de impacto nos seres vivos

P

Tipo de terreno o solo Para L1 perdas taxa, as perdas de vidas humanas, o fator e tensões de passo de contato é no interior e até 3 m de fora da estrutura

r

Parâmetro

NOTA

c

c

Da

S2

S4

6m

A

1

a

102

L

0,01

t

Mais informações sobre os valores dos parâmetros podem ser diretamente SIRAC (desenvolver o menu com o mouse).

J.3 Exemplo de tela As telas para o exemplo descrito no Capítulo H.1 (casa) estão na Figura J.1 (sem medidas proteção fornecida) e Figura J.2 (com medidas de protecção previstas, conforme descrito no capítulo H.1, SPCR Classe IV e dispositivos de proteção contra surtos na entrada de serviço).

Fi gu ra J.1 Ejemp lo de una casa rural (véas e el capítulo H.1 sinm edida s de protección )

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Fi gu ra J.2  Ejemp lo de una casa rural (véas e el c apítulo H.1 c onm edida s de protección )

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Resistibility of telecommunication equipment installed in a

telecommunications centre to overvoltages and overcurrents

@

ICS 29.020; 91.120.40  IEC 2006  AENOR Enero 2008 Depósito legal: M 4595:2008

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