As tensões de passo e de contacto são derivadas da dispersão da corrente do raio, conduzida à terra pelo sistema de proteção contra o raio. A norma UNE 21186:2011 estabelece uma série de medidas de proteção para evitar danos em pessoas. Na Aplicaciones Tecnológicas somos especialistas em proteção contra as tempestades elétricas, oferecendo serviços e produtos avançados de Smart Lightning que garantem a proteção de pessoas, equipamentos e bens.
Quando um para-raios intercepta um raio, a sua corrente é conduzida até ao solo, onde tende a dissipar-se radialmente a partir do ponto de impacto, tanto à superfície como penetrando no terreno. A passagem da corrente gera um gradiente de potencial no solo em função da resistividade e das suas características.
Esta dispersão de corrente pode causar graves danos, e inclusive a morte, a pessoas e animais nas proximidades do sistema de proteção contra o raio, devido à tensão de passo e de contacto.
Tensões de passo e de contacto: o que são
As tensões de passo são geradas quando existem dois pontos de contacto com a terra e cada um deles se encontra com um potencial diferente. A diferença de potencial faz com que parte da corrente passe através do elemento em questão, que pode ser uma pessoa ou um animal. A diferença de potencial em poucos centímetros pode ser muito elevada quando a corrente do raio se dispersa no solo.
As tensões de contacto, por outro lado, ocorrem quando uma parte de uma pessoa ou animal está em contacto com um ponto através do qual a corrente do raio circula, e também com o solo. Desta forma, parte da corrente do raio atravessa o corpo.
Consequentemente, tanto no caso da tensão de passo como no caso da tensão de contacto, a pessoa ou o animal podem sofrer danos por choque elétrico. Os efeitos podem, portanto, ser devastadores, especialmente em áreas com baixa resistividade, onde os gradientes de potencial são muito mais elevados.
A ligação à terra dos sistemas de proteção contra o raio está desenhada para promover uma dispersão rápida e eficaz da corrente, minimizando as sobretensões e as correntes de retorno. No entanto, mesmo quando o sistema de proteção contra o raio está perfeitamente instalado, não se pode evitar um certo risco de tensões de contacto e de passo para as pessoas que se encontram nas proximidades.
Medidas de proteção contra tensões de passo e de contacto
A norma portuguesa NP 4426 de 2013 refere-se à proteção contra o raio através de para-raios com dispositivo de ionização (também conhecido pela sigla PDI). O documento indica as disposições das condições mínimas para assegurar uma proteção estatisticamente eficaz1.
O anexo D da norma NP 4426 trata da proteção das pessoas contra choques elétricos produzidos pelas tensões de passo e de contacto.
A norma considera que o risco é baixo (nunca nulo, mas tolerável) se a probabilidade de as pessoas se encontrarem no local da queda, quando há uma tempestade, for baixa, o que é o mais frequente. Do mesmo modo, considera o risco tolerável se os condutores naturais da estrutura assegurarem a continuidade elétrica (por vários pilares de uma estrutura metálica ou por vários pilares de aço interligados). Outra condição para um risco tolerável é que a resistência da camada superficial do solo, até 3 metros de distância do condutor de descida, não seja inferior a 100 kΩ, o que se consegue se houver pelo menos 5 cm de asfalto ou 15 cm de gravilha no solo acima da ligação à terra.
Se o terreno não for asfaltado e se a probabilidade de presença de pessoas nas proximidades da conduta de descarga for considerada elevada, deve ser utilizado um sinal de aviso do perigo. Além disso, pode ser colocado um tubo de proteção em polietileno reticulado para evitar a tensão de contacto e pode ser instalada uma malha de equipotencialização da terra à volta da calha (3 metros) para evitar a tensão de passo.
Na norma, o risco relacionado com os danos causados aos seres vivos devido às tensões de contacto e de passo é considerado como um componente no cálculo do risco da estrutura.
No anexo A, a norma NP 4426 estabelece os valores de probabilidade de que uma descarga na estrutura cause danos aos seres vivos para ambos os tipos de tensão. Os valores de probabilidade têm em conta diferentes aspetos previstos no Anexo D anteriormente explicado, tais como o isolamento elétrico dos condutores, a equipotencialização da terra e os sinais de aviso.
A probabilidade de danos em seres vivos devido a tensões de passo e de contacto é considerada desprezível quando a corrente é distribuída por múltiplos caminhos (por exemplo, numa estrutura metálica), ou se tiverem sido aplicadas medidas de contenção física.
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Referência
- IPQ/IEP Instituto Português da Qualidade. NP 4426 de 2013 Proteção Contra Descargas Atmosféricas: Sistemas com dispositivo de ionização não radioativo
