O SPDA, Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas, é a estrutura formada pelo conhecido para-raio. A instalação desses sistemas é regulamentada pela norma técnica NBR 5419, que foi atualizada em 2015 e inclui algumas adequações obrigatórias como o Dispositivo Protetor contra Surto (DPS).
O funcionamento do SPDA é bastante simples. O sistema de para-raios drena o máximo de corrente elétrica possível das descargas atmosféricas diretamente para o solo. A função do para-raios é atrair os raios e equalizar o potencial da nuvem com a do solo, o que anula a carga eletrostática e cessa a descarga atmosférica. Com a energia dissipada no solo, a descarga elétrica se torna inofensiva. Quanto mais eficiente for o sistema, maior será a corrente elétrica desviada.
Os sistema de para-raios se dividem em 03(tres) partes principais: subsistema de captação, subsistema de descidas e subsistemas de aterramentos.
Os subsistemas de captação de para-raios podem ser compostos por captor ou captores tipo Franklin, o que determina o numero de captores de para-raios é o tamanho da edificação; a largura x comprimento x altura do captor de para-raios em relação ao solo. Atualmente a norma tecnica permite considerar a ponta de um tubo metalico como captor de para-raios, assim como uma torre metalica também pode ser considerada um captor de para-raios. Basicamente, toda e qualquer parte metalica que possa ser atingida por uma descarga atmosferica, deve ser considerada no projeto do sistema de para-raios, assim sendo será naturalmente um captor de para-raios, por exemplo: ruflos, chamines, tanques metalicos, guarda-corpo, heliporto, escadas, estruturas metalicas de galpões, telhas de metal, mastros de antenas etc, em alguns casos o projetista não instala o subsistema de captação, pois já existe naturalmente, apenas interliga ao subsistema de descidas ou subsitemas de aterramentos. Por fim, outra forma de se obter um bom meio de captação de para-raios é instalar cabos de cobre nú com 35mm² de seção, em torno de todo perimetro da edificação, mais cabos transversais, formando uma grande gaiola de faraday ou atraves de fitas de aluminio com no minimo 70mm² de seção, tudo conforme determina a norma tecnica de para-raios NBR 5419:2005.
NOTA: toda estrutura a ser protegida por sistema de para-raios, que tenha mais de 10mts de altura em relação ao solo deve receber um cabo em torno de todo perimetro, como complemento do sistema de para-raios, sendo uma exigencia da NBR 5419:05, norma tecnica de para-raios.
Os subsistemas de descidas de para-raios podem ser compostos por cabos de cobre nú com 16mm², caso a edificação tenha até 20m de altura, acima disso devem ser utilizados cabos para-raios de cobre nú com 35mm² ou fitas de aluminio com 70mm², com todas as descidas interligadas por aneis a cada 20m, conforme determina a norma tecnica NBR 5419:05. Os pilares das estruturas metalicas, desde que a condução eletrica seja garantida, também poderão ser utilizados com descida natural de para-raios, evitando gastos com cabos de cobre nú ou fitas de aluminio, e melhorando a manutenção do sistemas de para-raios, pois será mais dificil de sofrer vandalismos ou furtos de cabos de para-raios.
NOTA: em muitas instalações de para-raios é aconselhavel a utilização das fitas de aluminios ou dos aços das estruturas metalicas ou do concreto armado devido aos casos frequentes furtos de cabos de para-raios. Outra dica; no minimo devem ser feitas duas descidas de para-raios, por edificação, mesmo que seja uma pequena construção. Quando as edificações com para-raios forem muito amplas (shopping centers, galpões de logisticas, grandes industrias), com mais de 40 metros de largura dever-se-á instalar diversas descidas de para-raios dentro do volume a proteger.
Os subsistemas de aterramentos de para-raios podem ser formados pela propria estrutura de aço contida nas fundações, sapatas, colunas e baldrames das edificações, seja o alicerce de um condominio, ou clube ou industria ou igreja ou fazenda ou sitio ou chacara ou de uma simples residencia. A quantidade de metal existente nas fundações do concreto armado é muito grande e encontra-se protegida contra a corrosão, devido estar envelopada no concreto que é hidroscopico e apresenta alta condutibilidade, maior que a terra preta de jardim, considerado um dos solos mais condutores nos projetos de para-raios. Outra forma de obter-se um bom aterramento, seja de para-raios, ou sistema eletrico é a utilização de haste de alta camada, ou seja; com 254 micras de cobertura de cobre sobre uma barra redonda de aço de no minimo 2,40m de comprimento x 5/8?, conhecida por haste copperweld, as quais deverão ser cravadas ao solo, no minimo 02 (duas), por determinação normativa e no máximo o numero suficiente para obter uma boa denagrem ao solo das correntes eletricas oriundas do subsistema de captação de para-raios. Para determinar esta medida são utilizados medidores tipo terrometros, que simulam a descarga atmosferica em menor proporção e depois comparam com a tensão residual que o solo conseguiu drenar atraves do subsistema de aterramento de para-raios.
NOTA: mais importante que um bom aterramento de para-raios, com medição ohmica bem baixa (NBR 7117:81 – Medição da resistividade do solo pelo método dos quatro pontos – Wenner), é a equalização dos aterramentos, como terra unico (Teoria do Barco) e a instalação do BEP (Barra de Equalização de Potenciais) conforme determina a norma tecnica de instalações de baixa e medias tensões para-raios NBR 5410. É proibido por norma tecnica a utilização de aluminio dentro do solo no aterramentos de para-raios ou aterramento eletrico ou simples interligações.