SISTEMA PREVENTIVO DE RAIOS

Qual é o perigo?

A cada ano, raios causam milhões de dólares em danos às edificações protegidas e desprotegidas. O poder destrutivo do raio é tão grande que mesmo estruturas com sistemas convencionais de proteção contra raios sofrem danos extensos.

Eliminadores de Surtos e Transientes podem proteger equipamentos em uma edificação dos efeitos de uma descarga de raio fora da área da edificação. Contudo, descargas no edifício podem ser tratadas separadamente e preferivelmente com alguns métodos que positivamente as excluam do edifício.

 

Qual é a solução?

Atualmente já existem sistemas que minimizam o risco de incidência de raios em uma área determinada. Eles previnem raios pela redução contínua do potencial, (diferença de voltagem) entre a terra e a nuvem carregada, para um potencial bem abaixo do potencial da descarga.

 

Isto nos traz muitas vantagens:

Simples: O projeto vai muito além das recomendações das normas atuais. É confiável, e de alta eficiência.

Passivo: Sem consumo de energia; ativa-se pela energia da própria tempestade.

Universal: Podem ser usados para proteger quaisquer tipos de edificações, torres, linhas de transmissão de força, ou grandes e complexas áreas. Os conceitos básicos do sistema são adaptados especificamente para cada edificação individual.

Preventivo: Elimina quase todas as quedas de raios e efeitos secundários relacionados das áreas protegidas. Evita problemas inerentes aos sistemas convencionais, os quais atraem a energia para si e tentam negociar com elas.

Efetivamente Garantido: O sistema é completamente efetivo na prevenção de quaisquer descargas de raios, ou a Ideal Engenharia irá substituir o sistema -sem custo adicional para o cliente- para que desta forma sejam eliminados os raios sob quaisquer condições.

 

Compreendendo os Raios

Nuvens de tempestade (do tipo cumulus-nimbus) são corpos eletricamente carregados suspensos na atmosfera. O ar serve de isolador, separando a carga elétrica da nuvem da terra, ou de outras nuvens. Durante uma tempestade, essas cargas continuarão a se criar, e irão induzir uma carga similar e de potencial oposto na terra. A carga induzida na terra será na superfície bem abaixo da nuvem, e será a grosso modo, do mesmo tamanho e forma da nuvem (sombra elétrica), e um forte campo elétrico será estabelecido entre a nuvem e o solo.

Se existirem estruturas elevadas ou árvores entre a terra e a nuvem, elas irão igualmente tornar-se carregadas. Com menor volume de ar entre esses pontos altos e as nuvens, existe uma grande possibilidade de um raio atingir essas estruturas elevadas.

 

Perigos de Exposição

O risco de uma descarga de raio para uma edificação depende de vários fatores, incluindo sua localização, tamanho e forma. Um índice da taxa de exposição ao raio de um lugar é seu número Ceráunico: quanto mais alto, maior o potencial de atividade. Nos Estados Unidos o número Ceráunico varia entre 1 e 100. Em algumas áreas tropicais do mundo (como o Brasil), ele pode ser tão alto quanto 260.

A característica da estrutura - sua altura, forma, tamanho e orientação - influencia o risco. Estruturas mais altas tendem a receber descargas de áreas ao redor, e tendem a atrair descargas adicionais. Em áreas montanhosas mesmo estruturas baixas irão atrair raios.

A forma e a área da estrutura também influenciam a exposição ao raio; quanto maior a área, maior o risco. Por exemplo, quanto mais extensa a linha de transmissão de energia elétrica, mais descargas pode-se esperar.

 

Ponto de Descarga: O Conceito de eliminação de Cargas

Um ponto agudo em um forte campo eletrostático irá liberar elétrons pela ionização das moléculas de ar adjacente, se o potencial do ponto aumenta 10,000 volts acima do que está à sua volta. Este princípio é demonstrado pelo que os cientistas chamam de dissipação natural: a ionização produzida por árvores, capim, torres, cercas e outras estruturas podem dissipar acima de 95% do total de energia gerada por uma tempestade, sem a formação do raio.

Os sistemas preventivos de raios emprega o princípio do ponto de descarga providenciando milhares de pontos produzindo íons simultaneamente sobre uma grande área, prevenindo assim, a formação do líder ascendente (streamer), o precursor do raio.

 

Componentes do Sistema preventivo de raios:

Sistema tem três elementos básicos: o Dissipador (ou ionizador), o Coletor de Correntes do Solo (CCS), e o cabo de serviço.

Dissipador é feito de fios de aço inoxidável. Cada Dissipador tem milhares de pontos, ou ionizadores, todos trabalhando em unísono para reduzir em iguais proporções de energia da tempestade. Esses ionizadores são tão eficientes que sob intensa tempestade o Dissipador pode brilhar pelo volume de íons luminosos sendo produzidos. Mas não haverá descarga (raio).

Coletor de Correntes do Solo (aterramento eleétrico) consiste de um cabo enterrado a aproximadamente 25 centímetros e conectado às hastes de terra de cerca de um metro de comprimento, espaçadas em intervalos de 10 metros. A área interna forma uma ilha eletricamente isolada que separa a área protegida do que está à sua volta. O CCS é conectado à superfície da estrutura e às conexões de aterramento de utilização pública. Isso assegura uma integração de referência de terra para todos os sistemas na área protegida.

Cabo de Serviço, proporciona um caminho direto, de baixa resistência do CCS ao ionizador, integrando a edificação protegida e seus pontos de terra. Em contraste aos sistemas convencionais, esses cabos carregam correntes baixas (0,5 ampères ou menos) e são selecionados mais por integridade estrutural que por capacidade de condução de corrente.

Sistema funciona como segue: Quando uma nuvem carregada move-se para a área, aumenta o potencial de dissipação até os íons começarem a se formar. Esses são forçados para fora pelo campo eletrostático e pelo vento. Enquanto isso, a carga induzida na superfície da terra é coletada pelo CCS, o qual providencia um caminho para as cargas pelo cabo de serviço até o dissipador. O fluxo de corrente começa quando a nuvem motiva o dissipador e continua a aumentar conforme a tempestade se aproxima ou cresce. A corrente de íons continua até que a tempestade diminua ou passe.

Os Sistemas Preventivo de Raios especialmente projetados para cada aplicação, a contar pelas diferenças de tamanho, altura, padrões de tempestade, altitude, e número Ceráunico.

 

Aplicações

O Sistema Preventivo de Raios é a melhor solução de longo prazo para quaisquer problemas diretos com descargas de raios. Centenas de Sistemas Preventivos foram instalados até hoje em aplicações de torres de comunicações a silos de fazendas, de linhas de força elétrica a prédios públicos.