O que são raios, relâmpagos e trovoadas?
O raio é uma gigantesca faísca elétrica (descarga elétrica), dissipada rapidamente sobre a terra ou entre nuvens.
Relâmpago é a luz gerada pelo arco elétrico (descarga elétrica) do raio.
Trovoada (trovão) é o ruído (estrondo), produzido pelo súbito deslocamento do ar, aquecido pela passagem de descarga elétrica do raio.
Incidências de raios no Brasil
Segundo infográfico do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), 50 milhões de raios caem por ano no Brasil, ocasionado 1.790 mortes entre os anos 2000 à 2014. Cerca de 43% dos raios ocorrem no verão, com maior incidência nas áreas rurais (25%), atingindo 82% dos homens e 18% das mulheres. Amazonas é o estado com mais mortes.
Formação dos raios
Quando a intensidade do campo elétrico atinge um certo valor a ionização do ar ocorre, formando tuneis condutores cujos espaços são ocupados por cargas elétricas ignitoras. A nuvem carregada induz no solo cargas positivas, que ocupam uma área correspondente ao tamanho da nuvem. Como a nuvem é arrastada pelo vento, a região de cargas positivas no solo acompanha o deslocamento da mesma, formando praticamente uma sombra de cargas positivas que segue a nuvem.
Neste deslocamento, as cargas positivas induzidas vão escalando arvores, pessoas, pontes, edifícios, para raios, morros etc., ou seja, o solo sob a nuvem fica com carga positiva.
Entre a nuvem e a terra forma-se diferenças de potenciais, sendo que a nuvem se encontra entre 300 e 5.000 metros de altura. Note-se que para a descarga se efetuar não é necessário que o gradiente de tensão seja superior à rigidez dielétrica de toda a camada de ar entre a nuvem e o solo, bastando, para isso, um campo elétrico bem menor.
A queda do raio se dá devido ao fato da camada de ar, durante uma tempestade, estar “enfraquecida”. Primeiramente pequenos tuneis de ar ionizados ficam, pelo poder das pontas, com alta concentração de cargas que vão, aos poucos, furando a camada de ar a procura dos caminhos de menor resistividade, isto é, os tuneis ionizados, tentando se aproximar das cargas positivas do solo. Estes tuneis ionizados seguem um caminho tortuoso, com origem na terra e na nuvem, sendo conhecidos por tuneis bipolares.
SPDA
Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas
Entende-se por proteção contra descargas atmosféricas um conjunto de medidas necessárias que visa minimizar os efeitos de descargas nas estruturas, seres vivos e sistemas internos.
Um SPDA consiste em sistema externo e interno, fazendo parte do sistema externo, subsistemas de captação, descidas e aterramento e fazendo parte do sistema interno ligações equipotenciais e/ou isolação elétrica do SPDA externo.
Vale lembrar que o SPDA não é uma medida 100% segura.
Gerenciamento de risco – ABNT NBR 5419:2015 – Parte 2
O gerenciamento de risco é um documento que analisa a necessidade de instalação do SPDA, é um item essencial para determinar o nível de proteção e classe do SPDA. Nesse documento é avaliado os riscos como danos e perdas na estrutura, seres vivos e sistemas internos provenientes de descargas atmosféricas que atinjam a estrutura, linha, perto da linha e perto da estrutura.
Medidas de Proteção contra Surtos – MPS
São conjuntos de medidas tomadas para proteger os sistemas internos contra os efeitos causados por pulsos eletromagnéticos (LEMP).
Para proteção contra efeitos de campos eletromagnéticos irradiados diretamente para os próprios equipamentos, devem ser usadas MPS consistindo em blindagens espaciais por exemplo.
Para proteção contra os efeitos de surtos conduzidos ou induzidos, sendo transmitidos para os equipamentos por meio de conexões por cabos, devem ser usadas MPS consistindo em um sistema coordenado de DPS.
