Pára-raios

Mesmo com toda a tecnologia presente em nosso cotidiano, ainda não é possível prever os estragos que uma tempestade pode causar. Os raios são fenômenos naturais que ocorrem em vários lugares do mundo e podem "cair" em qualquer lugar, mas existem medidas de proteção, você as conhece?

Um instrumento conhecido para proteção contra os raios é o pára-raios, um sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA). Foi inventado por Benjamin Franklin em uma experiência onde utilizou uma pipa. Para empinar essa pipa ele usou um fio de metal, e observou que a carga elétrica proveniente dos raios descia pelo fio. Também concluiu que as quando as hastes de metal estão em contato com a superfície terrestre elas funcionam como condutores elétricos.

A principal função de um pára-raios é conduzir a descarga elétrica gerada pelos raios até o solo, evitando danos à estrutura dos edifícios e às pessoas.

Ao contrário do que é dito frequentemente, o pára-raios NÃO ATRAI RAIOS, seu trabalho é oferecer menos resistividade do que a construção e outros elementos na região e também ser a superfície pontiaguda mais elevada, aumentando a probabilidade do raio atingir sua estrutura de metal. O pára-raios também não evita que o raio caia.

Não é função de um pára-raios proteger equipamentos eletrônicos, já que estes estão ligados a uma rede elétrica exterior à edificação. Para proteção dos equipamentos eletrônicos utiliza-se protetores elétricos (supressores de surtos), instalados nos quadros de energia e perto dos equipamentos eletrônicos.

Outro equívoco comum é achar que você está totalmente protegido só porque o prédio vizinho com pára-raios instalado é mais alto que o seu.

Lembrando que não existe uma ciência exata sobre os raios, e muitas vezes estes podem cair em lugares que não eram considerados prováveis.

"O uso de um SPDA é obrigatório às edificações citadas na NBR 5419. No geral:

B.1.1 Estruturas especiais com riscos inerentes de explosão, tais como aquelas contendo gases ou líquidos inflamáveis,
requerem geralmente o mais alto nível de proteção contra descargas atmosféricas. Prescrições complementares para esse
tipo de estrutura são dadas no anexo A.

B.1.2 Para os demais tipos de estrutura, deve ser inicialmente determinado se um SPDA é, ou não, exigido. Em muitos
casos, a necessidade de proteção é evidente, por exemplo:
a) locais de grande afluência de público;
b) locais que prestam serviços públicos essenciais;
c) áreas com alta densidade de descargas atmosféricas;
d) estruturas isoladas, ou com altura superior a 25 m;
e) estruturas de valor histórico ou cultural."

NBR 5419 - ANEXO B

Como funciona:
O pára-raios atua interagindo com nuvens eletrizadas que estejam passando pelas proximidades, esta interação provoca um fenômeno conhecido como indução eletrostática. A nuvem ao possuir cargas elétricas de valor contrário aos do pára-raios induz as cargas deste para as pontas metálicas e um forte campo elétrico é formado ao redor, este campo se torna cada vez mais intenso, até o momento em que a rigidez dielétrica do ar é ultrapassada (rigidez dielétrica é a característica de determinado material que o impede de ser condutor, ao ser exposto a um campo elétrico mais intenso que o valor da rigidez, este ioniza e deixa de agir como isolante) e a descarga acontece.
Uma vez que ocorre a descarga sobre o pára-raios este tem de ser desviado em direção à terra, para que a energia se dissipe. A haste do equipamento está conectada com o solo por condutores metálicos que possuem resistividade muito baixa, portanto, a energia passará exclusivamente sobre eles. O condutor para o aterramento (feito normalmente de cobre) está ligado à barras enterradas (também de cobre, possuindo tamanho comprimentos e espessuras diferentes, previstas em lei para cada tipo de construção) que serão responsáveis por dispersar a . A resistência para a passagem da corrente pelo veículo deve ser (segundo a NBR) menos de 10 ohms, embora sejam permitidos valores maiores se houver uma explicação técnica para tal.
     

Vídeo explicativo

Objetos da Instalação:
Mastro ou Haste: O mastro ou a Haste é a estrutura responsável por elevar o equipamento, pode ser feita de aço, alumínio ou outros, normalmente não tem função de condução. Deve ser tomado cuidado para que este não enferruje e perca sua estabilidade, também é importante cuidar da sua fixação.

Receptor: É o equipamento mais importante de todo o conjunto, responsável por grande parte do trabalho. É necessário checar seu estado de tempos em tempos para garantir seu funcionamento correto.

Conexão: Existe entre a barra de aterramento e o condutor de descida, deve ser feita corretamente para não criar nenhuma resistência elétrica impedindo o equipamento de funcionar corretamente. Alguns tipos de conexão precisam ser realizadas por meio de fundição para que ocorra a atividade.

Fixação do condutor: O condutor de descida deve ser passado por dentro de tubos que farão o trabalho de isolar os materiais, este tubo deve ser mantido em bom estado e estar sempre preso ou junto à parede por Abraçadeiras, que são feitas de metal e possuem uma cunha lateral possibilitando apertos e aberturas para reparos. As abraçadeiras precisam estar sempre em bom estado para que o tubo não acabe se deslocando.


Mas não há só este tipo de pára-raios:
Pára-raios Radioativo: Os para-raios radioativos podem ser distinguidos dos outros, pois seus captadores costumam ter o formato de discos sobrepostos em vez de hastes pontiagudas. O material radioativo mais utilizado para sua fabricação é o radioisótopo Américo-241. Estes captadores foram produzidos e comercializados no Brasil entre os anos de 1970 e '1989, quando acreditava-se que o modelo tinha um desempenho maior do que o convencional. Quando foi provado o contrário, o pára-raios magnético caiu em desuso e parou de ser vendido por apresentar etapas perigosas em sua produção
Pára-raios de Franklin: Este é o modelo mais utilizado e foi usado de exemplo nesta matéria para maior entendimento.
Pára-raios de Meslens: Funciona como a Gaiola de Faraday, a construção é revestida com uma armadura metálica que estará incumbida de desviar a descarga para o solo. A parte mais alta da construção será coberta por uma malha de fios metálicos com hastes de 50cm que serão conectadas entre si a cada 8m. A malha é construída por módulos que devem ter, no máximo, o tamanho de 10x15m para que funcione corretamente como condutora de descida. Existem construções que utilizam a própria estrutura do prédio como condutora, mas esta deve ser prevista em projeto com esta finalidade e prevista por engenheiros.


Regulamentação:
Para que seja mantida a regra técnica de uso do sistema, é necessário seguir as diretrizes da ABNT 5419/2005 que visa prover segurança de uso e instalação de pára-raios.