Para-raios

Para-raios.

Um para-raios^{AO 1990} é uma haste de metal, comumente de cobre ou alumínio, destinado a dar proteção as edificações atraindo as descargas elétricas atmosféricas, raios, para as suas pontas e desviando-as para o solo através de cabos de pequena resistência elétrica. Como o raio tende a atingir o ponto mais alto de uma área, o para-raios é instalado no topo do prédio.

Chama-se também para-raios, ou descarregador, o aparelho destinado a proteger instalações elétricas contra o efeito de cargas excessivas (sobretensões) e descarregá-las na terra.

Para diferenciar do para-raios de Melsens, chama-se o para-raios que tem o poder das pontas por princípio de para-raios de Franklin.

A fim de provar que os raios não são descargas elétricas da natureza, o americano Benjamin Franklin procedeu a uma experiência famosa, com base na qual inventou o seu para-raios. Durante uma tempestade, empinou uma pipa e constatou o poder das pontas de atrair raios ao observar as faíscas que se produziam nas chaves atadas à ponta do cordel em suas mãos. Com essa observação, Franklin passou a estudar a utilidade desta forma de Eletricidade.

Princípio de funcionamento

Negao sabe tudo! NEGÃO SABE NADA NÃO !

Zona de proteção

Admite-se que a zona de proteção desse tipo de para-raios é igual a um cone com vértice na ponta da antena, raio no solo e altura equivalente do chão à ponta da antena. O vértice e a geratriz do cone forma um ângulo de 55º para estruturas com nível de proteção exigido para classe IV; para outros níveis este ângulo varia em função da altura do captor em relação ao solo (ver tabela - NBR-5419), conforme a figura ao lado.

Para descobrir o raio de proteção de um para-raio, utiliza-se a formula $R_{p}=h*\operatorname {tan} \,A$ onde $h$ é a altura em metros e $A$ o ângulo em graus. Ou no modelo de fórmula Tang  = R / h

Outros tipos

Para-raios de Melsens

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

Para-raios em instalações elétricas

Na proteção de instalações elétricas, o para-raios, ou descarregador, é colocado num ponto da instalação em que se forme um máximo da onda de tensão elétrica. Na instalação, intercala-se um dispositivo que obrigue a onda de corrente elétrica, em quadratura com a onda de tensão elétrica, a ter uma inversão nesse ponto. Os tipos de para-raios empregados em instalações elétricas são: de antena, de rolos, de peróxido de chumbo e eletrolítico.

Inibidor de raios

Exemplo de Inibidor de Raios (Lightning-Inhibitor) em um aeroporto.

O inibidor de raios é um elemento de protecção que, ao contrário do para-raios, evita a formação do traçador através do qual se produz a descarga. Deste modo impede o processo natural de formação do raio numa área determinada.

Os para-raios tradicionais protegem as estruturas mas não podem evitar os efeitos negativos da indução electromagnética causada pela grande energia que se transmite durante a descarga, de que todos os aparelhos existentes, tanto eléctricos como telefónicos, informáticos, electrónicos, etc. se ressentem em maior ou menor medida, e que pode mesmo causar a sua completa destruição.

O inibidor de raios proporciona protecção não só contra os raios mas também contra os efeitos das induções electromagnéticas, dado que é capaz de evitar o processo natural de formação do raio na zona protegida.

A terra e a nuvem actuam como duas placas de um condensador, e quando a tensão entre placas aumenta suficientemente alcança-se um ponto de ruptura e produz-se o raio. O tempo de queda do raio é praticamente instantâneo, mas o processo de formação do traçador pode durar alguns minutos. O princípio físico de actuação do inibidor de raios está baseado na descarga deste condensador de forma controlada e constante durante esse tempo, através de um fluxo eléctrico da ordem dos miliamperes que se produz na sua cabeça para a ligação à terra em momentos de campo eléctrico "entre placas" elevado, situação que se apresenta quando há uma trovoada.

Riscos

Estudos da ICLP (International Conference on Lighting Protection) põe em dúvida a eficácia do sitema ESE (Early Streamer Emission), com o qual o inibidor de raios funciona. Testes confirmam que essa tecnologia pode não funcionar corretamente em meios naturais, em oposição aos testes realizados em laboratório. A ICLP critica ainda as instruções e a forma que essas são apresentadas pelo fabricante no manual desses produtos podendo prejudicar ainda mais o funcionamento do produto, quando utilizado por pessoas comuns. Na carta apresentado no site ofical, eles concluem dizendo que o uso do inibidor de raios não apresenta vantagem sobre o uso do para raios comum (..that the ESE technology does not offer any advantage or improved efficiency compared to normal lightning rods.).