Trabalho de para raio
Benjamin Franklin, no século XIII realizou um conjunto de experiências para captar um raio de uma descarga atmosférica. O experimento consistiu em colocar uma haste metálica abaixo de uma nuvem de tempestade estabelecer o contato com um corpo ligado à terra, para permitir descarregar. Benjamin Franklin, estabeleceu o conceito dos para-raios e o principio de funcionamento de um sistema de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA).
Um SPDA é composto essencialmente por três componentes, o elemento captor, os condutores de baixada e o sistema de terra. Atualmente existe três modelos de para-raios: o captor do tipo de Franklin, o captor de avanço à ignição (ionizantes) e a gaiola de Faraday.
Captor do tipo de Franklin
O captador "Franklin" é constituído por uma haste metálica , sendo a extremidade superior é pontiaguda para tem uma maior poder de acúmulo de cargas. Este sistema é o mais barato mas o menos eficiente.
Captor de avanço à Ignição
O captor de avanço à Ignição consiste na capacidade do para-raios antecipar a descarga atmosférica e definir o percurso do raio. Este sistema é barato e apresenta elevada eficiência, embora decresça com o aumento da distância do captor.
Gaiola de Faraday
A gaiola de Faraday é um sistema de vários receptores colocados de modo a envolver o topo da estrutura e várias baixadas. A gaiola apresenta a elevada eficiência, contudo, é de difícil implementação e elevados custos.
O dimensionamento de um sistema de proteção contra descargas atmosféricas deve considerar o modelo adoptado e considerar as Normas em vigor. Para os para-raios de avanço à ignição vigora a Norma NP4426 enquanto para gaiolas de Faraday e pontas de Franklin a Norma IEC62305.
Implementação SPDA através para-raios de avanço à ignição
A capacidade de avanço à ignição ΔL permite quantificar o raio de proteção expresso por:
Sendo h altura entre a ponta do Para-raios e a superfície a proteger, D o raio da esfera fictícia na ponta do traçador