Síntese descarga atmosférica

DESCARGA ATMOSFÉRICA
É a descaga elétrica de grande
intensidade que ocorre quando a
rigidez dielétrica (Isolante) do ar é
quebrada e cargas elétricas fluem
diretamente da nuvem para o
solo, ou vice-versa, produzindo
diversos tipos de radiação
eletromagnética, além de ondas
sonoras, que são conhecidas como
trovões.

Raio
Raio, é um fenômeno atmosférico e ele é identificado por
duas características principais:
Relâmpago (clarão)
Trovão (onda sonora)
 O raio é uma descarga elétrica que ocorre durante uma

tempestade entre partículas com carga negativas (-) nas
nuvens e positivas (+) no solo.

Distância
Para saber a que distância caiu um
raio, você pode contar os segundos entre
APARIÇAO DO RELÂMPAGO
E O SOM DO TROVÃO
Isso se justifica porque o som viaja a uma
velocidade média de um quilômetro a
cada três segundos ( 340 m/s)
 Segundo levantamento feito pelo
Grupo de Eletricidade Atmosférica
(ELAT), do Instituto Nacional de
Pesquisas Espaciais, em média, até
mil raios caem em São Paulo nos dias
de chuva

RELÂMPAGO
Relâmpago refere-se a qualquer descarga elétrica atmosférica,
Observe atentamente a imagem...

Clique a seta

TROVÃO
O som do Trovão pode ser ouvido até uma distância de
quinze quilômetros de onde o raio aconteceu. Esse
fenômeno é criado quando as cargas elétricas passam através
do ar, o que faz com que este se aqueça e se expanda. A
temperatura no interior desse canal, pode chegar a vinte e
sete mil graus Celsius (cerca de (5x) cinco vezes mais
quente que a superfície do Sol).

HISTÓRIA
No século XVIII o cientista
norte-americano Benjamin
Franklin declara em seu
experimento que o
relampago e a eletricidade
são a mesma coisa.

HISTÓRIA
Bejamin Franklin, 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
mão, criou o para-raios.

Primeira instalação de SPDA
Para comprovar a efetividade de
suas ideias, Franklin reuniu
centenas de pessoas próximo à
prefeitura de Siena, na Itália em
1777, local que era
frequentemente atingido por
raios. Após a instalação do pararaios, a multidão assistia durante
uma tempestade os raios
atingindo a haste metálica, mas
sem danificá-la.

TIPOS DE DESCARGAS
ELÉTRICAS
• Raios Negativos
• Líder Escalonado
• Descarga de Retorno
• Líder Contínuo
• Raios Múltiplos
• Raios Positiva

Raios Negativos
Um raio negativo é formado por
diversas etapas. Ele inicia com
fracas descargas na região de
cargas negativas dentro da
nuvem, em geral em torno de 5
km, que se deslocam em direção
ao centro inferior de cargas
positivas ao longo de um período
de cerca de 10 milissegundos (ms)
denominado período de quebra
de rigidez preliminar.

Raios de polaridade positiva
Em geral, iniciam-se a partir de um líder com uma
luminosidade mais fraca do que a de um líder escalonado de
um raio negativo, que se propaga a partir de uma região de
cargas positivas dentro da nuvem, não apresentando etapas e
sim uma luminosidade contínua, porém com variações
periódicas de intensidade. Na maior parte das
vezes, costumam apresentar somente uma descarga de
retorno, cuja intensidade média é levemente maior do que a
dos negativos.

Líder Escalonado
O líder escalonado segue um caminho tortuoso e em etapas, cada uma
delas percorrendo de 30- 100 m e com duração em torno de um
microssegundo, em busca do caminho mais fácil para a formação do
canal. Ao final de cada etapa, há uma pausa de cerca de 50
microssegundos.
Ao todo, o líder escalonado transporta dez ou mais coulombs de carga e
aproxima-se do solo em média em 20 ms, dependendo sobre a
tortuosidade de seu caminho. A corrente média do líder escalonado é de
algumas centenas de ampères, com pulsos de ao menos um quilo Ampére
(kA) correspondentes a cada etapa. Geralmente o líder escalonado
ramifica-se ao longo de vários caminhos, embora na grande maioria das
vezes um só ramo atinja o solo

Líder Contínuo
Quando as novas cargas transportadas
dentro da nuvem atingem a região do canal
formado pela primeira descarga de
retorno, um novo líder, denominado líder
contínuo, ocorre.

Este líder irá abrir o caminho para a
descarga de retorno subsequente.
Diferentemente do líder escalonado, o
líder contínuo propaga-se como um
segmento de corrente com um
comprimento entre 10 e 100 m, ao longo do
canal já ionizado pelo líder escalonado, de
uma forma contínua e sem apresentar as
ramificações típicas do líder escalonado

Raios Múltiplos

Raios com diversas
descargas de
retorno
subsequentes são
denominados raios
múltiplos.

OCORRÊNCIA DE RAIOS NO MUNDO
Em média, acontecem entre
50 e 100 raios a cada
segundo por todo o
planeta, o que resulta entre
um e três bilhões de raios
por ano, sendo que mais de
noventa por cento deles se
sucedem sobre terras
emersas.

OCORRÊNCIA DE RAIOS NO
BRASIL
O Brasil é o país onde ocorre a maior quantidade de raios
em todo o mundo, devido à sua grande extensão territorial e
ao fato de que a maior parte de seu território está na zona
tropical, o que significa mais tempestades e, portanto, mais
raios. A região amazônica é a área onde as descargas
elétricas ocorrem com mais frequência.

FATALIDADES
No Brasil, país onde ocorrem mais raios, morreram 81 pessoas
atingidas por descargas elétricas em 2011, sendo que um quarto
delas estavam na região Norte. Segundo os pesquisadores do
INPE, o número de mortes está diretamente relacionado com falta
de informação.

SPDA – SISTEMA DE PROTEÇÃO
DESCARGA ELÉTRICA
SPDA, popularmente chamado de para-raios.
Atualmente existem três métodos de dimensionamento:
 1) Método Franklin,
 2) Método Gaiola de Faraday;
 3) Método da Esfera Rolante, Eletrogeométrico ou

Esfera Fictícia.

SPDA - Franklin
 O método Franklin, sendo ideal para edificações de

pequeno porte. Segundo a norma vigente, os páraraios do tipo Franklin são instalados para proteger o
volume de um cone, onde o captor fica no vértice e
ângulo entre a geratriz e o centro do cone, variando de
acordo com o nível de proteção e a altura da edificação
(NBR 5419/2005).

SPDA – Gaiola de Faraday
 O método Gaiola de Faraday consiste em instalar um

sistema de captores formado por condutores
horizontais interligados em forma de
malha, método muito utilizado na Europa. É baseado
na teoria de Faraday, segundo a qual, o campo no
interior de uma gaiola é nulo, mesmo quando passa
por seus condutores uma corrente de valor
elevado, para isto, é necessário que a corrente se
distribua uniformemente por toda a superfície.
Quanto menor for a distância entre os condutores da
malha, melhor será a proteção obtida ( NBR
5419/2005)

SPDA  O método da Esfera Rolante é o mais recente dos

três mencionados e consiste em fazer rolar uma
esfera , por toda a edificação. Esta esfera terá um
raio definido em função do Nível de Proteção, Os
locais onde a esfera tocar a edificação são os locais
mais expostos a descargas.
Resumindo poderemos dizer que os locais
onde a esfera toca, o raio também pode tocar
, devendo estes serem protegidos por elementos
metálicos (captores Franklin ou condutores
metálicos).

Inspeção
6.1 As inspeções visam a assegurar
que:
a) o SPDA está conforme o
projeto;
b) todos os componentes do SPDA
estão em bom estado;
c) o valor da resistência de
aterramento estar compatível com
as dimensões do subsistema (ver
5.1.3.1.2). NBR 5419.

Periodicidade das inspeções
6.3.2 Inspeções completas conforme 6.1 devem ser efetuadas
periodicamente, em intervalos de:
a) 5 anos, para estruturas comum com áreas classificadas com
risco de incêndio ou explosão;
b) 3 anos, para estruturas destinadas a grandes concentrações
públicas;
c) 1 ano, para estruturas contendo munição ou explosivos;

Grupo - 02
Integrantes:

Reinilton - nº 36
Lucas - nº 24
Wilson - nº 47
Rita - nº 36
Márcio - nº 26

Bibliografia
 www.bbc.engenharia.com.br
 www.portallocador.com

 www.dme-pc.com.br
 www.wikipedia.org/wiki
 www.abnt.org.br

 http://www.inpe.br

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