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Diferenças entre detetores de trovoadas elétricas

19/03/2020

Os raios são potentes descargas elétricas atmosféricas que podem representar um grande perigo, consoante o local em que impactam. Sem a proteção e prevenção adequadas, estas descargas são um risco para pessoas, animais, edifícios e equipamentos elétricos/eletrónicos.  

Para poder prevenir os efeitos deste fenómeno natural, a norma UNE-EN IEC 62793 estabelece um guia de aplicação para poder determinar a necessidade ou não de um sistema de deteção de trovoadas elétricas, assim como os tipos de detetores que existem para tal. 

Diferenças entre detetores de trovoadas elétricas    

Tipos de raios

Conforme a origem e o local de descarga, os raios são classificados como:

  • Raios Nuvem-Nuvem
  • Raios Intra-Nuvem
  • Raios Nuvem-Ar
  • Raios Nuvem-Terra

 

O que indica a UNE-EN IEC 62797?

A norma UNE-EN IEC 62793 estabelece quatro fases numa tempestade elétrica, desde a sua Formação até à sua dissipação: 

  • Fase inicial: produz uma elevação do campo eletrostático. 
  • Fase de crescimento: onde se produzem raios entre nuvens ou dentro de uma mesma nuvem (relâmpagos). 
  • Fase de maturação: aquela em que se produzem descargas nuvem-nuvem e nuvem-terra. 
  • Fase de dissipação: onde existe uma diminuição das descargas e do campo elétrico atmosférico. 

Em função destas fases, a norma classifica os diferentes tipos de detetores que existem segundo a sua capacidade de deteção e estabelece os parâmetros para avaliar a necessidade de dispor de um sistema de alerta prévio de queda de raio com base na valorização do risco, em particular:

  • Detetores classe A- Aqueles que detetam uma trovoada durante todo o seu ciclo de vida, desde a fase inicial à fase de dissipação.
  • Detetores classe B- Detetam as descargas entre as fases de crescimento e a de dissipação. 
  • Detetores classe C- Detetam as descargas entre a fase de maturidade da trovoada e a dissipação.

Tipos de detetores de trovoadas: o que são e que medição utilizam

Os responsáveis de segurança das empresas necessitam de informação local e precisa sobre a formação ou aproximação de uma trovoada elétrica sobre a área a proteger, para o qual, será necessário o uso de um detetor que proporcione informação desde a fase inicial (elevação do campo) até à fase de dissipação. 

Detetores de raios por medição do campo eletromagnético (Lightning Tracker)

Os detetores baseados na monitorização do campo eletromagnético baseiam o seu sistema num sensor que permite detetar os impulsos eletromagnéticos que geram os próprios raios ao impactar sobre a terra ou entre nuvens. 

Ideias chave:

Os detetores de trovoadas com tecnologia por medição do campo eletromagnético baseiam o alarme de risco de raio na distância a que se produzem as descargas em relação ao objeto a proteger. Por isto, se a primeira descarga se produz sobre o mesmo objeto não haverá alarme prévio e, portanto, não será possível realizar ações preventivas.  

Para determinar o fim do alarme por risco, estes sistemas definem uma contagem regressiva que se inicia em cada descarga, se esta alcança um determinado tempo limite dá-se por finalizada. Por isso, é possível que já se tenham realizado ações preventivas durante mais tempo que o necessário e, noutros casos, onde ocorre o rico de produção de uma descarga logo a seguir ao tempo limite definido. 

Detetores de trovoadas (Lightning Warning System)

Este tipo de sistemas avaliam a possibilidade de descarga elétrica baseando-se no campo eletrostático ambiental da área a proteger. Esta monitorização com foco na evolução do mesmo, permite detetar desde a formação até à dissipação da trovoada. 

Ideias chave:

Este tipo de monitorização não necessita de nenhuma descarga prévia para dar sinais de alerta no caso de formação de trovoada elétrica. Como avalia o valor de campo elétrico ambiental local, permite obter dados precisos para que o técnico responsável da segurança operacional inicie medidas preventivas temporais antes de se produzirem raios. 

O mesmo acontece para saber quando se dissipou a trovoada. Este sistema permite medir os valores locais pelo que é capaz de determinar a ausência de perigo, e por isso, definir o fim de alarme evitando tempos de paragem desnecessários. 

A acumulação de cargas dentro de uma nuvem que gera descargas elétricas, provoca uma elevação do campo eletrostático local. Isto significa que o campo eletrostático é um indicador local de risco de possível queda de raios. Um alarme baseado na medição do campo eletrostático serve-nos para iniciar e finalizar as ações preventivas nos momentos idóneos. 

Devemos recordar que qualquer tipo de detetor é uma ferramenta de proteção preventiva que não substitui nunca a proteção externa contra o raio, nem a proteção interna contra sobretensões. 

A norma internacional UNE-EN IEC 62793 recomenda a informação procedente de detetores de trovoadas para: 

  • Prevenção de riscos laborais. 
  • Prevenção de perdas em operações e processos industriais. 
  • Atividades a céu aberto como mineração, estaleiros navais, energia, etc.
  • Setores de risco potencial como petróleo, gás, químico, nuclear, etc. 
  • Continuidade dos serviços básicos:
    • Telecomunicações, transportes e distribuição de energia. 
    • Serviços sanitários e de emergência. 
  • Defesa, equipamento militar, quarteis, telecomunicações, etc. 
  • Operadores de infraestruturas como aeroportos, portos, autocarros, autoestradas, caminhos de ferro, teleféricos, etc. 
  • Responsáveis de atividades ao ar libre: desportivas, culturais, turísticas, etc. 
  • Pessoas em zonas abertas em diversos âmbitos:
  • Trabalhos, desporto ou atividades no exterior. 
  • Competições e eventos multitudinários. 
  • Atividades agrícolas, ganadeiras e pesqueiras. 
  • Administrações públicas responsáveis de espaços abertos como parques, praias, municípios, etc. 
  • Proteção Civil e do meio ambiente.
  • Centros de processamento de dados. 
  • Indústria
  • Hospitais
  • Sistemas informáticos.
  • Controles elétricos ou eletrónicos. 
  • Sistemas de emergência, alarme e segurança. 
  • Setores de uso intensivo de tecnologia eletrónica para salvaguarda de bens sensíveis: 
  • Estruturas com áreas ao ar livre abertas ao público. 

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