PÁRA-RAIOS TIPO FARADAY

  

 

Michael Faraday, famoso pesquisador prático, tinha alguns princípios que ficaram conhecidos como "Os Seis Princípios de Faraday":

1- Sempre levar consigo um pequeno bloco com o fim de tomar notas a qualquer momento;

2- Manter abundante correspondência;

3- Ter colaboradores com o fim de trocar idéias;

4- Evitar as controvérsias;

5- Verificar tudo o que lhe diziam;

6- Não generalizar precipitadamente, falar e escrever da forma mais precisa possível.

Faraday tinha uma tese de que a eletricidade caminha pela superfície externa e se uma pessoa ficasse, por exemplo, dentro de uma gaiola metálica não receberia nenhuma carga de eletricidade.

Para comprovar sua tese, Faraday realizoau em 1836 um experimento que ficou conhecido como a Gaiola de Faraday. No experimento, uma pessoa permanceu dentro da gaiola medindo a eletricidade recebida e quando a gaiola foi eletrificada, os medidores indicaram que a pessoa não recebia nenhuma eletricidade.

Figura 1:

A princípio, se imaginava que a gaiola deveria ser uma caixa fechada totalmente revestida com chapas metálicas.

Figura 2:

Mas Faraday construiu a "gaiola" com telas tipo galinheiro. Depois verificou-se que a gaiola poderia ser construida com barras de ferro como nas prisões, com vãos maiores entre as barras. Comprovou-se que o resultado era o mesmo, isto é, a pessoa no interior da gaiola não recebe nenhuma carga de eletricidade:

Figura 3:

Por fim, descobiu-se que bastava ter feixes metálicos apenas nas arestas da gaiola que o resultado seria exatamente o mesmo, isto é, a pessoa no interior das arestas não recebe nenhuma carga de eletricidade.

Figura 4:

O Pára-raios Faraday emprega o mesmo princípio da Gaiola de Faraday. Condutores (cabos) elétricos instalados nas arestas do prédio recebem as descargas elétricas atmosféricas (raios) fazendo com que o que está "dentro" das arestas, isto é o prédio, não receba nenhuma carga elétrica.

Figura 5:

O captor Faraday protege tudo que estiver à sua sombra segundo um prisma com aresta no cabo captor.

Figura 6: Efeito do Prisma de Proteção

Na medida em que nos afastamos do cabo, diminui o efeito de proteção do captor.

A norma brabileira NBR-5419 estabelece limites máximos para considerar o efeito de proteção.

PROTEÇÃO DE CIMA:

Para Nível de Proteção III (edifícios residênciais - casas e prédios) os cabos captores devem formar uma malha com largura a e comprimento b. A largura a não poderá exceder a 10 metros e o comprimento b nao poderá ser maior que o dobro da largura a.

Exemplo-1: Um prédio com cobertura retangular medindo 9 por 16 metros pode ter apenas uma única malha contornando o perímetro do prédio:

Figura 7: 

Exemplo-2: Um prédio com cobertura retangular medindo 9 por 19 metros deve ter duas malhas, pois o comprimento b=19 ultrapassa o dobro da largura a=9:

Figura 8: 

Ao se intalar dois captores, o espaço entre um cabo captor e outro é protegido pois os efeitos dos cabos se somam, formando um volume de proteção conforme o desenho seguinte:

Figura 9:

 

PROTEÇÃO LATERAL:

A lateral do prédio também precisa de proteção contra a descaga elétrica atmosférica.

O captor Faraday pode ser instalado na lateral do prédio, ao longo da vertical. Veja um desenho esquemático:

Figura 10:

No caso da figura acima, o captor Faraday foi instalado no meio da parede. Observe que o volume de proteção cobre apenas um dos lados do prédio.

Para dar ao prédio proteção nos quatro lados, será necessária a instalação de quatro captores, um em cada face.

Os  captores podem ser instalados no canto, na aresta, do prédio. Veja o desenho seguinte:

Figura 11:

Nesta alternativa, isto é, captores verticais instalados no canto do prédio, com apenas 2 captores conseguimos dar proteção em todas as faces do prédio. O Captor-1 dá proteção às faces C e D e o Captor-2 dá proteção às faces A e B.

RMW\Raios\Faraday.htm em 10/09/2011, atualizado em 30/12/2014.