A implantação de uma SPDA (Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas) visa a proteção da estrutura das edificações contra as descargas que possam vir a atingi-la de forma direta, tendo como norma básica a NBR (N=Norma BR=Brasileira) 5419/2005, que por sua vez leva em consideração as orientações de outras normas mundialmente aplicadas.
A referida norma fixa as condições de projeto, instalação e manutenção de um SPDA para cada tipo de edificação.

As descargas atmosféricas são descargas elétricas de origem atmosférica entre uma ou mais nuvens e a terra, consistindo em um ou mais impulsos de vários quiloampéres e apresentam alto poder destrutivo, devido a intensidade da corrente do raio, que pode variar, segundo estudos, de 2.000ª a 200.000ª.

IMAGENS DE ESTRUTURAS ATINGIDAS POR RAIOS

ESCLARECIMENTOS TÉCNICOS DO SPDA

PARARRAIOS

Apesar do seu reduzido tempo de duração, o período crítico está na faixa de dezenas de microssegundos.
Entretanto, só uma parcela da energia disponível do raio é que irá atingir as diferentes unidades consumidoras da rede de baixa tensão: residências, escolas, escritórios, lojas, etc.
O raio é um dos impulsos elétricos de uma descarga atmosférica para a terra.
O ponto de impacto é o local onde uma descarga atmosférica atinge a terra, uma estrutura ou o sistema de proteção contra descargas atmosféricas.
O volume a proteger é o tamanho de uma estrutura ou de uma região que requer proteção contra os efeitos das descargas atmosféricas.
A grande maioria de sobretensões geradas por raios são ocasionadas por descargas indiretas. Vale destacar ainda que centenas de sobretensões de baixa amplitude ocorrem diariamente nas instalações elétricas de baixa tensão. Os chaveamentos, ligar e desligar de lâmpadas, bombas, copiadoras, máquinas de solda, raio-X, geradores de energia, etc., geram sobretensões que embora não rompam o isolamento de equipamentos sensíveis, estressa-os reduzindo-lhes a vida útil.
 O raio é uma descarga elétrica formada entre a nuvem eletricamente carregada e um ponto da terra durante alguns milésimos de segundo. Nesse curtíssimo espaço de tempo, gera radiação eletromagnética causando sobretensões transitórias (altos picos de voltagem) nas instalações.
Desta forma, os aparelhos eletroeletrônicos instalados em residências, indústrias, lojas, etc, são atingidos pelas sobretensões conduzidas através da rede elétrica, linhas de telefone, de TV a cabo ou antenas externas.
Não é função do sistema de Pararraios proteger equipamentos eletro-eletrônicos, comando de elevadores, interfones, portões eletrônicos, centrais telefônicas, subestações, etc., já que mesmo uma descarga captada e conduzida para a terra com segurança produzirá forte interferência eletromagnética capaz de danificar estes equipamentos.
Recomenda-se para este tipo de proteção o pararraios eletrônico, que é um protetor contra sobretensões transitórias e deve ser instalado no quadro de distribuição de energia elétrica.
O sistema permite montá-lo em qualquer quadro de luz, independentemente do circuito ser monofásico, bifásico ou trifásico.
Com relação ao aterramento das massas metálicas existentes sobre a edificação, é de fundamental importância que essas sejam aterradas ao sistema, para a devida equalização de potencial elétrico. Numa eventual captação essas massas deverão estar preparadas para a respectiva descarga no sistema.
A sessão mínima dos condutores a serem utilizados é de 16mm², conforme tabela 3 da NBR 5419/05.
Um sistema de proteção contra descargas atmosféricas é composto de três subsistemas.

Subsistema 01 - Captação

O sistema de captação é composto de malha de captação, também conhecido como Gaiola de Faraday, em torno de toda a edificação, geralmente através de cordoalhas de cobre nu bitola mínima 35mm² ou barras de alumínio chato 70mm² (⅞" x ⅛").O captor do tipo Franklin é também parte do sistema de captação.

Subsistema 02 - Descidas de Aterramento

Este subsistema tem como objetivo conduzir as descargas atmosféricas captadas pelo subsistema de captação e conduzi-las até o subsistema de aterramento.
Essas descidas podem ser do tipo Internas (estruturais) ou ainda embutidas e as externas.
As descidas estruturais obedecem o disposto no item 5.1.2.5 da NBR 5419/05 - Condutores de descidas naturais.
Neste item a norma preceitua que os pilares metálicos podem ser utilizados como condutores de descidas naturais, ou ainda através da interligação da Gaiola de Faraday nas armaduras de aço interligadas das estruturas de concreto armado das edificações.
As instalações metálicas das estruturas podem ser consideradas condutores de descida (inclusive quando revestidas por material isolante), desde que suas seções sejam no mínimo iguais às especificadas para condutores de descida na tabela 3 e com continuidade elétrica no sentido vertical no mínimo equivalente.

Subsistema 03 - Aterramento

É de extrema importância que este subsistema esteja em ordem e pronto para receber as descargas atmosféricas.
Existem alguns tipos de aterramentos, porém os mais usuais são os aterramentos naturais das fundações, em geral as armaduras de aço das fundações, os condutores em anel, as hastes verticais ou inclinadas e os condutores horizontais radiais.

Todos eles visam e asseguram a dispersão da corrente de descarga atmosférica na terra sem  causar sobretensões perigosas. O arranjo e as dimensões do subsistema de aterramento são mais importantes que o próprio valor da resistência de aterramento.
Recomenda-se para o caso de aterramento não naturais, uma resistência aproximada de 10 Ω.

Periodicidade das Inspeções

É de fundamental importância que após a instalação haja uma manutenção periódica, no mínimo anual, com a finalidade de garantir a confiabilidade do sistema. São também recomendadas vistorias preventivas após quaisquer reformas que possam alterar o sistema e toda vez que a edificação for atingida por uma descarga direta.

Documentação Técnica

A Norma Técnica - NBR 5419/05 recomenda que a documentação técnica sugerida deve sempre ser mantida no local, em poder dos responsáveis pela sua respectiva manutenção.

a) Relatório de verificação de necessidade do SPDA e de seleção do respectivo nível de proteção, elaborado conforme anexo B. A não necessidade de instalação de SPDA deverá ser documentada através de cálculos constantes no anexo B;
b) Desenhos em escala mostrando as dimensões, os materiais e as posições de todos os componentes do SPDA, inclusive eletrodos de aterramento;
c) Os dados sobre a natureza e a resistividade do solo; constando obrigatoriamente detalhes relativos às estratificações do solo, ou seja, o número de chamadas, a espessura e o valor da resistividade de cada uma, se for aplicado 6.1-c);
d) Um registro de valores medidos de resistência de aterramento a ser atualizado nas inspeções periódicas ou quaisquer modificações ou reparos no SPDA. A medição de resistência de aterramento pode ser realizada pelo método de queda de potencial usando o medidor da resistência de aterramento, voltímetro/amperímetro ou outro equivalente. Não é admissível a utilização de multímetro.

Na impossibilidade de execução das alíneas c) e d), devido a interferências externas, deverá ser emitida uma justificativa técnica.
As alíneas c) e d) não se aplicam quando se utilizam as fundações como eletrodos de aterramento.