Protecção contra descargas atmosféricas: aplicação informática de identificação das vulnerabilidades das edificações e de apoio à concepção da protecção

A concepção de instalações eléctricas deve garantir condições de segurança para as pessoas e equipamentos. Para tal é exigida, quer por força de regulamentação ou de normalização, a instalação de dispositivos que garantam a detecção e a protecção contra os defeitos mais comuns nas instalações eléctricas como, por exemplo, as sobreintensidades e as sobretensões. Susceptíveis de criar sobretensões perigosas nas instalações eléctricas, as descargas atmosféricas podem ainda causar danos estruturais elevados, o que, em algumas actividades económicas, torna fundamental a implementação de medidas de protecção contra este fenómeno natural. A protecção contra descargas atmosféricas directas consiste em identificar as vulnerabilidades das estruturas e, nesses locais, implementar dispositivos de captura, direccionamento e escoamento da descarga atmosférica à terra, em condições de segurança. O presente trabalho, desenvolvido no âmbito da dissertação de Mestrado em Engenharia Electrotécnica, visa desenvolver e implementar uma ferramenta computacional, baseada em programas de desenho assistido por computador (CAD) de utilização corrente na área de projecto de arquitectura e de engenharia, que permita, no âmbito de normas internacionais, a análise e implementação de sistemas de protecção em edifícios contra descargas atmosféricas de uma forma rápida e expedita. Baseado num programa CAD 3D, que permite a modelização tridimensional das estruturas a proteger, a ferramenta desenvolvida tentará identificar as suas vulnerabilidades das estruturas às descargas atmosféricas directas, com o intuito de implementar as medidas de protecção mais adequadas do ponto de vista técnico económico. Prevê-se que a ferramenta resultante deste estudo, o Simulador do Modelo Electrogeométrico (SIMODEL), possibilite aos projectistas e particularmente aos alunos das unidades curriculares na área do projecto de instalações eléctricas da Área Departamental de Engenharia de Sistemas e Potencia e Automação (ADESPA) do ISEL, estudar e implementar sistemas de protecção contra descargas atmosféricas (SPDA) baseados na normalização internacional do CENELEC e da IEC, nomeadamente as normas da série 62305.

The design of electrical installations should ensure safe condition for people and equipment. Such requirement, either by virtue of regulations or standardization, is guaranteed by the installation of devices that ensure the detection and protection against the most common defects in electrical installations, such as the current surges and overvoltage. Capable of creating hazardous overvoltage in the electric installations, the energetic characteristics of the direct atmospherical lightning discharge is also capable to cause structural damage to buildings which, in certain economic activities, makes essential the implementation of protection measures against this natural phenomenon. The protection against direct lightning discharge consists in identifying thevulnerabilities in the building structure and, in does places, implementing measures that intercept, conduct and disperse the lightning safely to the earth. The present work, developed in the master degree of electrotecnical engineering dissertation, aims to develop and implement a computer tool, based on current architectural and engineering computer aid design software (CAD), that allows the analysis and implementation of lightning protection systems in buildings according to international standards. Based on a 3D modeling CAD, that allows the building modeling and studying, the developed tool will try to identify the location of the building vulnerabilities to direct lightning, and implement adequate protective measures, in the technical and economical point of view. The implementation of the Electrogeometric Modeling Simulator tool (SIMODEL), expects to aid students, in the area of electrical installations project of the Power Systems Engineering and Automation Departmental Area (ADESPA) of ISEL, in the elaboration of studies, and implementations, of lightning protection systems (LPS) based on international standards of CENELEC and IEC, including the 62305 series standards.