Fonte: Target

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A proteção contra raios

O curso Aterramento e a Proteção de Instalações e Equipamentos Sensíveis contra Raios: Fatos e Mitos, disponível gravado pela internet, apresenta os conceitos e as técnicas de projeto que resultem em maior eficiência dos sistemas de proteção contra os efeitos de surtos gerados internamente ou devidos às descargas atmosféricas, sendo destinado a engenheiros e técnicos que estejam envolvidos em projetos, execuções e manutenção de instalações elétricas, especificamente aqueles com interesse em sistemas de proteção de equipamentos sensíveis contra os efeitos de surtos. O curso Aterramento e a Proteção de Instalações e Equipamentos Sensíveis contra Raios: Fatos e Mitos também é oferecido no auditório da Target e, para atender à demanda daqueles que não podem se locomover até essas instalações, está disponível ao vivo através da internet, com recursos de última geração permitem total aproveitamento à distância.

Pode-se afirmar que os raios são fenômenos atmosféricos caracterizados pela formação de correntes elétricas com milhões de volts de potencial e que atingem a superfície causando prejuízos materiais e mesmo mortes. Normalmente, a temporada de temporais tem inicio em setembro e vai até março.

Foi muito longo o caminho para se descobrir a natureza elétrica das descargas atmosféricas e para se chegar a regras aceitáveis de proteção para propriedades, aparelhos e principalmente pessoas. Até hoje não se tem 100% de proteção, desde que Franklin propôs pela primeira vez o método de proteção contra raios de um edifício até os tempos de hoje a proteção máxima que se consegue é 98% de eficiência.

Os raios podem causar a morte de pessoas e animais por vários efeitos durante a descarga entre nuvem e terra. Quando o líder ascendente, saindo de um solo plano, se encontra com o líder descendente, forma-se a descarga de retorno, que é de grande intensidade, produzindo: elevação da temperatura no centro do raio e como consequência, uma violenta expansão do ar, com o ruído de um estrondo, que é o trovão; fortes campos eletromagnéticos, em torno do ponto central do raio que se propagam a centenas de metros; linhas radiais de corrente no solo, com origem no ponto de impacto do raio; ao longo das linhas de corrente,existirão quedas de tensão, variáveis com a resistência do solo, formando em direção radial concêntrico linhas de corrente e em direção de curvas concêntricas linhas equipotenciais; e incêndio de arvores se o raio for de baixa intensidade e longa duração ou romper-se se for de alta intensidade e baixa duração.

A NBR 5419 de 07/2005 – Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas fixa as condições exigíveis ao projeto, instalação e manutenção de sistemas de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA) de estruturas, bem como de pessoas e instalações no seu aspecto físico dentro do volume protegido. Ela relaciona quatro níveis de proteção relacionados com as estruturas.

O Nível I é destinado às estruturas nas quais uma falha do sistema de proteção pode causar danos às estruturas vizinhas ou ao meio ambiente, como por exemplo em depósitos de explosivos, materiais sujeitos à explosão, material tóxico ao meio ambiente, etc. O Nível II é destinados às estruturas cujos danos em caso de falha serão elevados ou haverá destruição de bens insubstituíveis e/ou de valor histórico, mas em qualquer caso se restringirão à estrutura e seu conteúdo,como por exemplo, em museus, escolas, ginásios esportivos, estádio de futebol, etc.

O Nível III destina-se às estruturas de uso comum, como residências, escritórios, fábricas sem risco de explosão ou de risco,etc. E o Nível IV destina-se às estruturas construídas de material não inflamável, com pouco acesso de pessoas, e com conteúdo não inflamável, com por exemplo, depósitos em concreto, e com conteúdo não inflamável, estoque de produtos agrícolas, etc.

Uma vez feita a análise de necessidade de proteção de uma determinada estrutura, e determinado o nível de proteção necessária, o primeiro passo é se escolher o sistema de proteção (Gaiola de Faraday, Franklin, modelo eletromagnético) ou misto, nesta hora o correto é o engenheiro eletricista sentar junto com o arquiteto e definir o sistema mais adequado à estrutura e nível de proteção definido. Uma vez definido o sistema de proteção, é necessário se efetuar o calculo dos componentes que compõem o sistema de forma se assegurar a eficiência do mesmo, assim como, se evitar os danos e falhas possíveis de ocorrerem.

Qualquer que seja o sistema de proteção escolhido, sempre existirão os três componentes: sistema de captores – tem como função receber os raios, reduzindo ao mínimo a probabilidade da estrutura receber diretamente o raio, deve ter a capacidade térmica e mecânica suficiente para suportar o calor gerado no ponto de impacto; sistema de descida – tem como função conduzir a corrente de descarga do raio recebido pelo captor até o sistema de aterramento; e sistema de aterramento – tem como função dispersar no solo a corrente recebida pelos captores e conduzidas pelos condutores até o solo, reduzindo ao mínimo o risco de ocorrência de tensões de passo e de toque, deve resistir ao calor gerado e deve resistir ao ataque corrosivo dos diversos tipos de solos.