Os pára-raios são hastes metálicas que ficam conectadas a terra através de cabos condutores. Essas hastes são colocadas nos mais variados tipos de edifícios, criando um caminho para a passagem da descarga elétrica, ou seja, para a passagem do raio. Por ser um objeto de metal, a sua presença aumenta a possibilidade da ocorrência dos raios, assim sendo, é muito importante verificar se o pára-raios está montado corretamente e bem localizado, de forma que ele fique mais atrativo que os possíveis alvos que o raio pode encontrar durante uma descarga. O pára-raios foi uma invenção criada não para evitar os raios, pois esse é um fenômeno natural impossível de evitar, mas sim procurar um meio de desviá-los de qualquer possível alvo. Apesar de fazer proteção contra os raios, eles não garantem 100% de proteção contra as descargas elétricas, pois os raios são muito poderosos, o que deixa o local bem vulnerável aos possíveis danos causados pelas descargas.
O poder das pontas
Em um pára-raios eletricamente carregado, as cargas elétricas se localizam, em sua grande maioria, na ponta, o que faz gerar um campo elétrico mais intenso nessa região do que no restante do pára-raios. Em razão desse campo elétrico, surgem forças de repulsão entre as cargas elétricas, fazendo com que elas se empurrem até que algumas sejam lançadas fora do condutor e fiquem livres no meio ambiente.
Tipos de Para-Raios
Existem diferentes tipos de para-raios. Os mais utilizados no Brasil são o de Franklin e de Melsens, também conhecido como Gaiola de Faraday. Além deles há o modelo radioativo, que tem seu uso proibido no país devido à radioatividade que emite.
Para-raios de Franklin:
É o modelo mais utilizado, composto por uma haste metálica onde ficam os captadores e um cabo de condução que vai até o solo e a energia da descarga elétrica é dissipada por meio do aterramento. O cabo condutor, que vai da antena ao solo, deve ser isolado para não entrar em contato com as paredes da edificação. As chances de o raio ser atraído por esse tipo de equipamento são de 90%.
Para-raios de Melsens:
Com a mesma finalidade do para-raios de Franklin, o para-raios de Melsens adota o princípio da gaiola de Faraday. O edifício é envolvido por uma armadura metálica, daí o nome gaiola. No telhado, é instalada uma malha de fios metálicos com hastes de cerca de 50cm. Elas são as receptoras das descargas elétricas e devem ser conectadas a cada oito metros. A malha é divida em módulos, que devem ter dimensão máxima de 10 x 15m. Sua conexão com o solo, onde a energia dos raios é dissipada pelas hastes de aterramento, é feita por um cabo de descida. Esse cabo pode ser projetado usando a própria estrutura do edifício. As ferragens de suas colunas podem estar conectadas à malha do telhado e funcionar como ligação com o solo. Mas, para isso, é necessário um projeto adequado feito por engenheiros.
Radioativos:
Os para-raios radioativos podem ser distinguidos dos outros, pois seus captadores costumam ter o formato de discos sobrepostos em vez de hastes pontiagudas. O material radioativo mais utilizado para sua fabricação é o radioisótopo Américo-241.
Esses para-raios tiveram sua fabricação autorizada no Brasil entre 1970 e 1989. Nessa época, acreditava-se que os captadores radioativos eram mais eficientes do que os outros modelos. Porém, estudos feitos no país e no exterior mostraram que os para-raios radioativos não tinham desempenho superior ao dos para-raios convencionais na proteção de edifícios, o que não justificaria o uso de fontes radioativas para esta função. Sendo assim, em 1989, a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), por meio da Resolução Nº 4/89 suspendeu a produção e instalação desse modelo de captador. É importante entender que se o processo de radioatividade fosse feito com fusão nuclear, seria mais seguro utilizar o meio de produção.
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Fontes:
http://www.mundoeducacao.com/fisica/o-funcionamento-pararaios.htm
http://para-raio.info/mos/view/Tipos_de_Para-Raios/
http://estudandoeletricidade.blogspot.com.br/p/jonata-jones.html