Diferenças entre detetores de trovoadas elétricas

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. 

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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