O relâmpago é um exemplo dramático e poderoso de eletricidade natural, envolve a descarga de cargas elétricas que ocorrem em cerca de 90% entre a atmosfera e a terra, ou dentro das próprias nuvens. Esse processo começa quando o campo elétrico dentro de uma nuvem atinge um nível forte o suficiente para ionizar as moléculas de ar, criando um caminho condutor para a eletricidade. O relâmpago resultante pode transportar até 200.000 amperes e pode aquecer o ar através do qual viaja a temperaturas cinco vezes mais quentes do que a superfície do sol.
Descargas ocorrem tanto em áreas rurais quanto densamente povoadas, colocando pessoas, edifícios e equipamentos técnicos em perigo. Várias centenas de milhões de euros em danos são causados a cada ano, especialmente como resultado de surtos elétricos. Um sistema de proteção contra raios consiste em medidas de proteção contra raios externas e internas. Ele protege as pessoas de ferimentos, estruturas de danos e equipamentos elétricos de falhas devido a surtos de tensão
METODOLOGIA APLICADA
Para se determina a forma de proteção de uma instalação podem ser adotadas três tipos de metodologias que são: Ângulo de proteção, Esfera rolante e método das malhas, que possuem uma relação com a classe do SPDA e a dimensão a ser protegida, conforme tabela abaixo:
Método Ângulo de Proteção
A posição do subsistema de captação é considerada adequada se a estrutura a ser protegida estiver situada totalmente dentro do volume de proteção provido pelo subsistema de captação. Devem ser consideradas apenas as dimensões físicas dos elementos metálicos do subsistema de captação para a determinação do volume de proteção. O volume de proteção provido por um mastro é definido pela forma de um cone circular cujo vértice está posicionado no eixo do mastro, o ângulo α, dependendo da classe do SPDA, e a altura do mastro.
Método da Esfera Rolante
O adequado posicionamento do subsistema de captação na aplicação deste método ocorre se nenhum ponto da estrutura a ser protegida entrar em contato com uma esfera fictícia rolando ao redor e no topo da estrutura em todas as direções possíveis. O raio, r, dessa esfera depende da classe do SPDA (ver Tabela 2). Sendo assim, a esfera somente poderá tocar o próprio subsistema de captação.
Pode ocorrer impacto direto nas laterais de todas as estruturas com altura maior que o raio, r, da esfera rolante. Cada ponto lateral tocado pela esfera rolante é um ponto possível de ocorrência de impacto direto. Entretanto, a probabilidade de ocorrência de descargas laterais é, geralmente, desprezível para estruturas com altura inferior a 60 m.
Para estruturas com altura superior a 60 m, um maior número de descargas atmosféricas incidirá na cobertura, em especial nos cantos da estrutura e nas extremidades horizontais da periferia. Apenas uma pequena porcentagem de todas as descargas atmosféricas atingirá as laterais desta
Método das Malhas - Posicionamento do subsistema de captação utilizando o método das malhas Uma malha de condutores pode ser considerada como um bom método de captação para proteger superfícies planas. Para tanto devem ser cumpridos os seguintes requisitos: condutores captores deverão ser instalados: na periferia da cobertura da estrutura; nas saliências da cobertura da estrutura; nas cumeeiras dos telhados, se o declive deste exceder 1/10 (um de desnível por dez de comprimento);
- O método das malhas é apropriado para telhados horizontais e inclinados sem curvatura e apropriado para proteger superfícies laterais planas contra descargas atmosféricas laterais.
Classe do SPDA - As características de um SPDA são determinadas pelas características da estrutura a ser protegida e pelo nível de proteção considerado para descargas atmosféricas. A Tabela 1 apresenta as quatro classes de SPDA (I a IV) definidas nesta Norma e que correspondem aos níveis de proteção para descargas atmosféricas definidos.
