Ifpa - para raios

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA.
CURSO TÉCNICO EM MECÂNICA






RODRIGO PEREIRA NETO Nº2006101084

































TRABALHO SOBRE PARA-RAIOS





























































RESUMO






É umsistema de condutores metálicos, inventado em 1753 por Benjamin Franklin, que capta as descargas elétricas atmosféricas e as desvia para o solo a fim de evitar danos a edifícios. Como o raio tende a atingir o ponto mais alto de uma área, o para-raios é instalado no topo do prédio. Liga-se ao chão por cabos de pequena resistência. Chama-se também para-raios o aparelho destinado a protegerinstalações elétricas contra o efeito de cargas excessivas (sobre tensões) e descarregá-las na terra.


SUMÁRIO


1 - PARA-RAIOS

1.1 – FORMAÇÕES DE CARGAS



1.2 – FORMAÇÕES DE RAIOS



1.3 – AÇÕES DOS RAIOS SOBRE AS ESTRUTURAS



1.4 – PARA-RAIOS: PRICIPIO FUNDAMENTAL



1.5 - ZONA DE PROTEÇÃO



1.6 – PARTES CONSTITUENTES DE UMA INSTALAÇÃO DE PARARAIOS


1 -PARA-RAIOS

1.1 – FORMAÇÕES DE CARGAS

A forma mais comum de explicar a formação descargas e o modelo das nuvens é apresentação bipolar: a nuvem como um enorme bi polo com cargas positivas na parte superior e as negativas na inferior.
• A nuvem carregada, induz no solo cargas positivas, que ocupam uma área correspondente ao tamanho da nuvem. Como a nuvem é arrastada pelo vento, a região de cargaspositivas no solo acompanha o
deslocamento dela, formando uma forma de sombra de cargas positivas que seguem a nuvem.

Indução de cargas positivas no solo
• Esse bipolo tem uma altura de 10 a 15 km e extensão de alguns km2.





• A diferença de temperatura entre a base e o teto da nuvem (65° a 70°C) provoca a formação de correntes ascendentes no centro da nuvem e descendentes nas bordas.Essas correntes de ar deslocando as partículas provocaria o atrito e consequente carregamento, formando o bipolo.







1.2 – FORMAÇÕES DE RAIOS
As cargas positivas estão entre 6 e 7 km de altura, enquanto que as negativas, entre 3 e 4 km. A diferença de potencial entre a parte negativa da nuvem e a Terra varia entre 10 MV e 1 GV.
Para que uma descarga elétrica (raio) tenha início nãohá necessidade que o campo elétrico atinja a rigidez dielétrica do ar (3 MV/m), mas se aproxime dela (10 kV/m são suficientes).
0 fenômeno inicia se com uma primeira etapa: uma descarga piloto, de pouca luminosidade, na forma de árvore invertida, da nuvem para a Terra . Ela vai ionizando o ar.
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Uma vez que a descarga piloto atinja o solo, tem início uma segunda etapa: a descargaprincipal. Ela é de grande luminosidade, dirigida da Terra para a nuvem, tem velocidade da ordem de 30 000 km/s e a ela está associada uma corrente elétrica de intensidade variando entre 10 kA e 200kA. A descarga principal segue, aproximadamente, o caminho da descarga piloto que ionizou o ar. Normalmente, quando se menciona um raio, referimos à descarga principal. A ação destruidora dos raios deve se àelevada corrente da descarga principal. Ela provoca aquecimento (chegando às vezes ter consequência explosiva ou incendiária) e efeitos dinâmicos devido à rápida expansão da massa de ar.
O efeito luminoso do raio é denominado relâmpago e o efeito sonoro, que resulta do forte aquecimento do ar originando sua rápida expansão, é denominado trovão.
Há raios não só entre uma nuvem e a Terra, masentre nuvens e entre as partes de uma mesma nuvem.
1.3 – AÇÕES DOS RAIOS SOBRE AS ESTRUTURAS

Atualmente, verifica-se um aumento do número de estruturas elevadas em áreas urbanas em decorrência da instalação de Estações Rádio Base de telefonia celular (ERBs). Estas estações comportam torres com altura próxima a 50 metros. Devido a esta altura elevada, tais estruturas constituem-se em pontos...
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