Deteção de trovoadas, complemento chave da proteção externa

A deteção local de tempestades elétricas permite completar e aperfeiçoar a proteção permanente, já que esta última não pode evitar todos os efeitos do raio. A implementação da proteção permanente juntamente com a adoção de medidas preventivas reduz continuamente o número de mortes e lesões produzidas por raios.

Os sistemas de proteção contra raios não oferecem segurança total: é aceite que nenhum espaço pode ser completamente protegido contra as descargas atmosféricas. Mesmo quando a proteção externa (proteção contra raios) e interna (proteção contra sobretensões) existem, é necessário reduzir o risco de acidente para um nível considerado aceitável pelos regulamentos em vigor1.

As medidas preventivas temporárias são aplicadas após aviso de risco de queda de raio e são desativadas assim que o perigo passa. As medidas preventivas que podem ser tomadas incluem a evacuação (mover ou manter as pessoas num local seguro), a desconexão da linha de alimentação elétrica, a paragem ou adiamento de atividades perigosas, o alerta de equipas de emergência (por exemplo, bombeiros, pessoal de serviço de permanência), e outras medidas temporárias específicas para cada tipo de indústria. A proteção preventiva nunca substitui a proteção externa, mas complementa-a e melhora-a. Além disso, há casos em que a proteção externa não pode ser instalada, pelo que a proteção preventiva pode ser a única opção para minimizar os riscos e consequências de descargas atmosféricas. Em outras situações, mesmo que a proteção externa e interna seja adequada, são ainda necessárias medidas adicionais. Falamos em mais detalhe da norma IEC 62793:2020 “Lightning Protection – Storm Warning System “2.

A proteção preventiva nunca substitui a proteção permanente, mas complementa-a, acrescentando informação em tempo real de perigo de queda de raio.

Detetores de trovoadas: o que diz a norma IEC 62793:2020?

A norma IEC 62793:2020 contém um guia de aplicação para estudar a necessidade de instalar um sistema de deteção de tempestades como um aviso para ativar medidas preventivas temporárias. De acordo com a norma, devem ser tidos em conta diferentes tipos de perdas: perdas de vida ou danos a pessoas, perdas económicas resultantes de danos materiais, perdas económicas devidas à falta de continuidade dos serviços, e perdas e danos ambientais. Na norma, são identificadas como situações perigosas as seguintes:

  1. Concentrações de pessoas em áreas abertas para atividades tais como manutenção, trabalho, desporto, competições, atividades agrícolas, pecuárias e pesqueiras ou eventos de grandes dimensões.
  2. Parques eólicos, grandes parques solares, linhas de abastecimento.
  3. Prevenção da Segurança e Saúde Laboral.
  4. Salvaguarda de bens sensíveis: sistemas informáticos, controlos elétricos ou eletrónicos, sistemas de alarme, segurança ou de emergência.
  5. Perdas em operações ou processos industriais.
  6. Armazenamento, processamento e transporte de substâncias perigosas (inflamáveis, radioativas, tóxicas ou explosivas).
  7. Armazenamento, processamento e transporte de substâncias perigosas (inflamáveis, radioativas, tóxicas ou explosivas).
  8. Serviços básicos cuja continuidade, qualidade ou recuperação rápida deve ser garantida: telecomunicações, produção, transporte ou distribuição de energia, saúde ou serviços de emergência.
  9. Infraestruturas: portos, aeroportos, caminhos-de-ferro, estradas, autoestradas, etc.
  10. Proteção civil do ambiente: prevenção de incêndios florestais, inundações, etc.
  11. Grandes redes (por exemplo, linhas de fornecimento de energia, linhas de telecomunicações).
  12. Efeitos para terceiros (por exemplo, linhas de fornecimento elétrico devido a um impacto na subestação que a alimenta).
  13. Segurança no local de trabalho (atividades que envolvem riscos no trabalho em caso de tempestade).

A norma específica que se deve utilizar um detetor de trovoadas quando a segurança das pessoas está comprometida em caso de queda de raio.

A deteção de trovoadas complementa a proteção externa e interna, fornecendo informação em tempo real sobre o risco de trovoadas. Isto é especialmente útil para os decisores (estado, administração local, empresas privadas ou públicas) a fim de proteger as pessoas e os bens dos efeitos adversos das trovoadas.

A norma IEC 62793:2020 estuda a necessidade de instalar um sistema de deteção de trovoadas, porque a proteção permanente não pode evitar todos os efeitos do raio

A norma IEC 62793:2020 abrange dois tipos de detetores: os baseados no campo eletromagnético e os baseados no campo eletrostático. Os únicos que são capazes de detetar todas as fases da tempestade, desde a fase inicial até à fase de dissipação, são os sensores de campo eletrostático. Isto porque os detetores baseados em campos eletromagnéticos medem a radiação eletromagnética produzida por raios, pelo que necessitam de uma descarga para poderem alertar para o risco numa área. Uma vez detetados, podem estabelecer a sua localização e, com base na distância até ao alvo a ser protegido, emitir um aviso de risco. Este tipo de detetor assume que ocorrerão mais descargas e que estas continuarão a aproximar-se, quando nem sempre é este o caso. Se a primeira descarga ocorrer sobre a área, ou porque a tempestade se forma diretamente sobre a superfície, ou porque se aproxima sem produzir qualquer descarga, não fornecerão um alerta de perigo e as medidas preventivas não podem ser desencadeadas.

Além disso, existe uma limitação adicional dos detetores baseados no campo eletromagnético: não têm capacidade de determinar a ausência de risco quando a tempestade se dissipa ou se afasta, uma vez que utilizam simplesmente uma contagem decrescente a partir da última descarga detetada. No entanto, o risco pode ainda estar presente, com perigo para vidas humanas, ou por outro lado, ter desaparecido antes do tempo de contagem decrescente pré-determinado.

A medição do campo eletrostático ambiente por sensores de campo eletrostático elimina todas as limitações dos detetores baseados no campo eletromagnético.

O detetor de trovoadas ATSTORM®

ATSTORM® é um sistema de alerta local para a prevenção de trovoadas que deteta tempestades elétricas na área. Controlado à distância por pessoal especializado de Aplicaciones Tecnológicas S.A., é o mais completo detetor de trovoadas disponível, o resultado de mais de 15 anos de experiência acumulada.

Os seus alertas dependem exclusivamente da medição do campo eletrostático ambiental, o único indicador direto e inequívoco do risco de queda de raio antes de ocorrer qualquer descarga. ATSTORM® deteta todas as fases de desenvolvimento de trovoadas, tal como definido na IEC 62793:2020. Utilizando as variações do campo elétrico produzidas pelas trovoadas que se forma sobre o alvo e/ou trovoadas ativas até um raio de 20 km, a tecnologia ATSTORM® proporciona vários minutos de antecipação antes que a primeira trovoada possa ser detetada pela leitura do campo eletromagnético. A medição objetiva do campo eletrostático permite evitar paragens desnecessárias por vezes produzidas por detetores baseados no campo eletromagnético, e ajustar o tempo de paragem ao estritamente necessário.

O sistema de alerta de raios ATSTORM® deteta todas as fases do desenvolvimento das tempestades elétricas, proporcionando um tempo de antecipação suficiente para aplicar as medidas preventivas necessárias

Não obstante, ATSTORM® incorpora também um sensor eletromagnético como complemento para monitorizar a aproximação da trovoada até um raio de 40 quilómetros. Assim, a área de monitorização é alargada e pode ser definido um aviso de estado pré-alerta para tempestades ativas à distância que se aproximam do alvo a proteger.

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Se desejar saber mais sobre os casos de aplicação da norma IEC 62793:2020 e sobre o nosso detetor de tempestades ATSTORM®, não hesite em contactar-nos através deste link.

Referências

  1. Horváth, T. Standardization of lightning protection based on the physics or on the tradition? J. Electrostat. 60, 265–275 (2004).
  2. International Electrotechnical Commission (IEC). IEC 62793:2020 Protection against lightning – Thunderstorm warning systems. International Standard (2020).