O método do ângulo de proteção é adequado para edificações com formato simples de altura não muito elevadas e de pouca área horizontal, onde é possível a utilização de uma pequena quantidade de captores, tornando o projeto mais interessante economicamente (MAMEDE FILHO, 2001). segundo a figura abaixo:
Para H superior ao valor do fim de cada curva se aplica apenas malha ou esfera rolante.
H é a altura do captor acima do plano de referência da área a ser protegida.
Para H<2m o ângulo de proteção não se altera.
Projeto de SPDA Predial – Edificações Simples
Conforme visto no exemplo anterior, o gráfico fornecido pela norma não possibilita muita precisão em sua leitura. Mesmo assim, com alguma imprecisão, apresenta-se, abaixo, uma tabela com valores discretos para a altura (H) , o Ângulo de proteção (α) e o raio de Proteção (Rp).
Mamede Filho (2001), apresenta uma sequência de cálculos a serem utilizados para a elaboração de um projeto de instalação de um SPDA pelo método de Franklin.
a) Zona de proteção
Este método oferece uma proteção dada por um cone, em que a vértice corresponde à extremidade superior do captor e a geratriz faz um ângulo com a vertical, ocasionando um raio na base do cone, conforme ilustrado na figura:
Sendo:
A – Topo do Captor;
B – Plano de Referência;
OC – Raio do Cone;
h1 – Altura de um mastro acima do plano de referência;
α – Ângulo que varia de acordo com a classe do SPDA e altura H em questão.
O raio de proteção na base do cone pode ter seu valor calculado a partir da equação:
𝑅𝑃 = 𝐻𝐶 .𝑡𝑔𝛼
Em que:
𝑅𝑃 é o raio da base do cone de proteção (m);
𝐻𝐶 é a altura da extremidade do captor (m);
𝛼 é o ângulo de proteção.
b) Número de condutores de descida
Que deve ser em função do NP desejado e do afastamento entre os condutores de decida, pode ser calculado através da equação:
𝑁𝑐𝑑 = 𝑃𝑐𝑜/𝐷𝑐𝑑
Onde:
𝑁𝑐𝑑 é o número de condutores de descida;
𝑃𝑐𝑜 é o perímetro da construção (m);
𝐷𝑐𝑑 é a distância entre os condutores de descida.
A ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (2015), recomenda que além dos condutores calculados pela distância de segurança, um condutor de descida deve ser instalado em cada ponto saliente da estrutura. E que é aceitável que os valores da tabela tenham até 20% acima dos valores apresentados.
c) Seção do condutor
A seção mínima dos condutores deve seguir as especificações apresentadas na tabela abaixo.
d) Resistencia da malha de aterramento
A resistência da malha de aterramento deve, em qualquer época do ano, ser inferior a 10Ω e deve seguir as especificações da tabela abaixo.
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