Artigo | 23/04/2013

Descargas Atmosféricas – Perigos e Mitos

A descarga atmosférica, também conhecida como raio, é um fenômeno natural que ocorre em todas as regiões da Terra. Na região tropical do planeta, onde está localizado o Brasil, os raios ocorrem geralmente junto com as chuvas, e, portanto nos meses de verão a sua incidência é maior.

Para que possamos entender como os raios se formam devemos nos lembrar do ciclo da água: com o calor, as águas dos mares e oceanos se evaporam aumentado o vapor de água que existe na atmosfera. A mesma coisa acontece com as águas dos rios, lagos, lagoas, com as poças de água formadas pelas chuvas, etc.

O vapor da água sobe e, ao encontrar menores temperaturas nas altitudes mais elevadas, acaba se condensando e se precipitando no solo (ou nos mares) em forma de chuva, neve etc.

Dessa forma, e devido ao atrito das partículas ascendentes e descendentes, ocorre uma separação de cargas elétricas, carregando eletricamente as nuvens de forma a gerar uma diferença de potencial entre as nuvens ou entre estas e o solo.

Rompida a resistência dielétrica do ar (cerca de 3.000kV/m), ocorre a centelha de equipotencialização (o raio).

Onde há maior incidência de raios?

Ao procurar um caminho para sua descarga, o raio atinge pontos mais altos e pontiagudos, onde existe maior concentração de cargas, por exemplo, topo de morros, montanhas, árvores isoladas, postes metálicos, caixas d’água metálicas, torres, pontas de pára-raios, etc.

Assim ele pode cair em um mesmo lugar várias vezes, ao contrário do que diz a crença popular.

Proteções contra descargas atmosféricas

Não existe uma proteção 100% segura, o que fazemos é diminuir os riscos de danos aos equipamentos e instalações, através de dispositivos de proteção.

A ABNT tem uma norma específica para proteção de estruturas contra descargas atmosféricas, a NBR 5419.

Pára-raios Franklin

Essa técnica foi proposta por Franklin e seu princípio de funcionamento é o de criar uma alta concentração de cargas elétricas (poder das pontas) facilitando o rompimento da rigidez dielétrica do ar e fazendo com que a descarga ocorra entre a nuvem e a haste aterrada ao solo.

É bom lembrar que o aterramento do pára-raios deve estar dentro das normas aplicáveis, pois, caso ele esteja inadequado (resistência acima da especificada pela NBR 5419), poderemos ter sérios problemas quando um raio ocorrer. As tensões induzidas no solo (tensão de passo), por exemplo, podem levar uma pessoa que estiver próxima ao aterramento dos pára-raios, à morte.

Gaiola de Faraday

Michael Faraday, cientista que viveu no século XIX, desenvolveu uma proteção contra descargas atmosféricas, que consiste no lançamento de cabos horizontais sobre a cobertura da edificação.

Esse sistema funciona como uma blindagem eletrostática, visando evitar que o raio consiga penetrar a blindagem e atingir a edificação e também reduzindo os campos elétricos dentro dela.

Proteção de equipamentos

A causa mais freqüente da queima de equipamentos eletrônicos – como computadores, TVs e aparelhos de fax, por exemplo – é a sobretensão causada por descargas atmosféricas. Como medida de proteção hoje são utilizados os Dispositivos de Proteção contra Surtos (DPS), que descarregam para a terra os pulsos de alta-tensão causados pelos raios.

Algumas regras de segurança devem ser observadas durante as tempestades com raios:

  • Permanecer dentro de casa, só saindo se for absolutamente necessário;
  • Manter-se afastado de portas e janelas abertas, de fogões, aquecedores centrais, ferramentas, canos, pias e objetos metálicos de grande massa;
  • Não usar telefone (com fio), pois um raio pode atingir as linhas e chegar até quem o estiver utilizando;
  • Não recolher roupas estendidas no varal;
  • Não trabalhar em cercas, telefone ou linhas de força, encanamentos metálicos ou em estruturas de aço durante a tempestade;
  • Não lidar com material inflamável contido em recipiente aberto;
  • Não manusear varas de pesca com carretilhas ou outros objetos metálicos;
  • Interromper imediatamente o trabalho com tratores, especialmente quando estiver puxando equipamentos metálicos;
  • Não permanecer na água principalmente em barcos pequenos.