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Proteção contra Descargas Atmosféricas

“Desde a antiguidade os raios encantam e assombram a humanidade com o seu aspeto ameaçador e ao mesmo tempo intrigante que acabou por ser incorporado nos mitos e lendas como elemento de demonstração da existência de deuses poderosos, como por exemplo o grego Zeus e o nórdico Thor.”

Benjamin Franklin no século XVIII iniciou um conjunto de experiências para estudar o fenómeno. Desde então várias metodologias de proteção foram adotadas. Na ultima década houve uma maior sensibilização para proteger contra descargas atmosféricas as pessoas e bens materiais através de proteções contra impacto direto e indireto do raio.

Metodologia de proteção contra impacto direto


 

 

Atualmente existem duas metodologias de proteção: as Gaiolas de Faraday e os Pára-Raios Ionizantes.

A Gaiola de Faraday consiste num conjunto de hastes captoras e emalhados de condutores ligados à terra para, segundo a Lei de Gauss, isolar eletricamente o seu interior.

O Pára-Raios Ionizante reduz a rigidez dielétrica do ar circundante, por meio de micro-disrupções, conseguindo desta forma antecipar face a uma haste captora tradicional.


                          Gaioladefaraday                                  Pára-raiosionizante


Ambas as metodologias são válidas em Portugal mas regem-se por normas distintas. As Gaiolas de Faraday deverão ser dimensionadas e executadas de acordo com a norma Europeia EN 62305, enquanto que os sistemas com Pára-Raios Ionizantes deverão ser executados de acordo com a norma Portuguesa NP4426. A análise da solução mais adequada deverá ser efetuada pelo projetista da especialidade elétrica.


Vantagens e desvantagens


A Gaiola de Faraday é um sistema passivo que conduz  à instalação de grandes quantidades de material (condutor, fixações, hastes captoras), tornando-se altamente dispendioso e de difícil execução. Contudo, as múltiplas baixadas permitem a redução de perturbações eletromagnéticas e esforços térmicos, permitindo baixadas embutidas na parede.


O sistema com Pára-Raios Ionizantes é um sistema ativo que confere elevados raios de proteção comparativamente com os sistemas passivos. Os sistemas com Pára-Raios Ionizantes são económicos e fáceis de instalar. Contudo, devido ao reduzido número de baixadas, os condutores deverão ser instalados sobre a fachada, exceto em alguns casos particulares. Alguns modelos de Pára-Raios Ionizantes são dotados de componentes eletrónicos suscetíveis de danificar após a captação de uma descarga, tornando o sistema vulnerável.

Redes de terra nos sistemas de proteção contra descargas atmosféricas

 redesdeterra

A rede de terra assume um papel vital para garantir o escoamento da corrente para a terra. De acordo com as normas em vigor ambos os sistemas deverão apresentar um valor ohmico Rt≤10Ω. Nas Gaiolas de Faraday as soluções mais comuns são o aço cobreado diretamente no solo ou o aço galvanizado embutido em betão empobrecido. Nos sistemas com Pára-Raios Ionizantes o cobre é a solução mais frequente devido à elevada resistência à corrosão e condutividade.


Proteção contra descargas indiretas


 Proteçãodescargas


Proteçãodescargas2 


O escoamento da descarga atmosférica para a terra provoca um aumento do potencial no solo, induzindo uma onda de corrente na canalização elétrica do edifício denominada 10/350µs. A Lei de Ohm comprova que a corrente origina  sobretensões nos equipamentos levando à degradação, falhas de serviço e anomalias no funcionamento dos equipamentos.

                     


Nos quadros elétricos de entrada deverão ser instalados descarregadores que limitem a sobretensão anormal 10/350µs e nos quadros parciais deverão ser instalados descarregadores que limitam na onda 8/20µs.



Atualmente existem inúmeras tecnologias na proteção contra sobretensões. De acordo com a norma Europeia EN 61643-11 existem 3 tipos de descarregadores: Tipo 1, Tipo 2 e Tipo 3. Os descarregadores Tipo 1 são denominados de “Proteção grossa” e limitam a propagação da onda 10/350 µs. Os descarregadores Tipo 2 são denominados de “Proteção Média” e limitam a propagação da onda 8/20µs. Os descarregadores Tipo 3 são denominados de “Proteção Fina” e são instalados próximo das cargas devido à reduzida tensão residual.


                    Descarregador1         Descarregador2


A QEnergia oferece na área da Proteção as seguintes soluções:


- Soluções em pára-raios com avanço à ignição (ionizantes)

- Soluções para construção de Gaiolas de Faraday

- Soluções para constituição e verificação de sistemas de terra

- Soluções em proteção contra sobretensões

- Auditoria e inspeção a SPDA

- Avaliação das condições de segurança e funcionamento de instalações elétricas utilizando os mais avançados métodos e equipamentos de medida

- Recolha de pára-raios radioativos

- Formação

 

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