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Para-raios: entenda como eles funcionam

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Neste texto, iremos falar sobre para-raios que consistem em uma haste de metal, comumente de cobre ou alumínio, criado para dar proteção aos edifícios ou áreas, atraindo as descargas elétricas atmosféricas, os raios, para suas pontas e desviando-as para o solo através de cabos de pequena resistência elétrica. Como um raio tende a acertar o ponto mais alto de uma área, o para-raios é instalado no topo do prédio.

O para-raios foi inventado por Benjamin Franklin em 1752, quando o pensador realizou uma perigosa experiência utilizando um fio de metal para empinar uma pipa de papel e visualizou que a carga elétrica dos raios descia pelo dispositivo. Provou também que as hastes de metal, quando em contato com a superfície terrestre poderiam servir como condutores elétricos, inventando assim, o para-raios.

Princípio do funcionamento

Através do fenômeno eletrostático denominado poder das pontas, que a grande concentração de cargas elétricas que se acumula legiões pontiagudas, quando campo elétrico nas vizinhanças na ponta dos para raios atingem determinado valor, o ar em sua volta se ioniza e se descarrega através da haste para o solo sob um fio de baixa resistividade, que é enterrado no solo cercado de pó de carvão.

Zona segura

Acredita-se que a zona de proteção desse tipo de para-raios equivalente a um cone com vértice na ponta de uma antena, raio no solo e altura equivalente do chão a ponta da antena. A geratriz e o vértice do cone formam um ângulo de 55° para estruturas como prédio, em níveis de proteção exigido para classe IV.  Para outros níveis, o ângulo e a zona de proteção variam em função da altura do captor em relação ao solo.

Para-raios de Melsens

Destinados para o mesmo fim que os para raios de Franklin, o para raios de Melsens absorve o princípio da gaiola de Faraday. Consiste em envolver o edifício numa armadura metálica, aproveitando as linhas arquitetônicas para sua passagem: as bases de ferro verticais e horizontais. No alto da construção, essas barras verticais juntam-se em feixes, os quais se conectam ao solo, no outro extremo, por uma série de chapas de terra.

No caso dos para-raios em instalações elétricas, os equipamentos são colocados em um ponto da instalação em que se forme o máximo da onda de tensão elétrica. Na instalação, intercala-se um dispositivo que é responsável pela onda de corrente elétrica, enquadrado com a onda de tensão elétrica, a ter uma inversão nesse ponto. Os tipos de para-raios empregados em instalações elétricas são: de rolo, de antena, de peróxido de chumbo, e eletrolítico.

O inibidor de raios

O inibidor de raios é um elemento de proteção que evitar a formação do fenômeno através do qual se produz descarga, ao contrário dos para-raios que absorvem o fenômeno. Deste modo, impede-se o processo natural de formação do raio numa certa área.

Os para-raios tradicionais protegem as estruturas, mas eles não podem evitar os efeitos negativos da indução eletromagnética gerada pela grande energia que se transmite durante a descarga, sobretudo em relação aos aparelhos que estão ligados à rede. Isso inclui tanto eletroeletrônicos, telefones, dispositivos de informática e etc.

O inibidor de raios, por sua vez, proporciona proteção não só contra os raios, mas também contra esses efeitos das induções eletromagnéticas, dado que é capaz de evitar o processo natural de formação do raio da zona protegida.

Porém existem alguns riscos em testes que confirmou que essa tecnologia pode não funcionar corretamente em meios naturais, em oposição aos testes realizados em laboratório.

Obviamente, dizer que um tipo de equipamento é melhor ou pior que outro sempre depende do meio da aplicação, do local onde está sendo usado e, claro, dos objetivos esperados dele.


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