Tipos e Características de Para-raios

Introdução

Descargas atmosféricas em linhas aéreas, condutores descobertos ou estruturas metálicas em subestações externas, bem como sobretensões causadas por operações de comutação de equipamentos e redes (sobretensões de comutação), representam riscos significativos para o equipamento elétrico. Para proteger o equipamento e facilitar a coordenação de isolamento, é necessário instalar para-raios (também conhecidos como "para-raios") nos pontos de entrada/saída das linhas aéreas e próximos aos transformadores, devido à sua zona de proteção espacial limitada.

Tipos e Características dos Para-Raios

Os para-raios mais comuns são do tipo resistência não linear de óxido metálico (MO), alojados em porcelana ou borracha de silicone. Estes são conectados em paralelo com o equipamento protegido e aterrados através da malha de terra. Outro tipo de construção usa resistências de carbeto de silício (SiC) (para-raios de válvula), embora estes sejam menos prevalentes hoje em dia.

Principais Características Elétricas:

• Tensão de Reseguro: A tensão entre o para-raios na qual a corrente de acompanhamento é interrompida confiavelmente após a faísca.

• Tensão Máxima Contínua de Operação (MCOV): A maior tensão de frequência de potência (50 Hz ou 60 Hz) que o para-raios pode suportar indefinidamente.

• Corrente Nominal de Curto-Circuito: A corrente de curto-circuito máxima que o para-raios pode manipular de forma segura.

• Corrente Nominal de Descarga: Valores comuns incluem 5 kA, 10 kA e 20 kA, indicando a capacidade do para-raios de dissipar energia de surto.

Para-raios são conectados entre condutores ativos e o solo. Em instalações com tensões acima de 52 kV, podem incluir contadores de operações de descarga para monitorar o desempenho. Um exemplo de para-raios é mostrado na Figura 1.

Métodos Adicionais

Em linhas aéreas e subestações externas com tensões acima de 52 kV, é prática comum instalar um sistema de proteção contra raios composto por "pararraios," "fios de proteção aérea contra raios" ou uma combinação de ambos.

Proteção Contra Sobretensões em Baixa Tensão

Equipamentos de Baixa Tensão (BT, onde $V\≤1\text{kV}$), especialmente sistemas eletrônicos e informáticos, são altamente suscetíveis a danos graves de descargas atmosféricas que se propagam através de cabos ou estruturas de edifícios.

Para mitigar esses riscos, protetores contra surtos de energia (SPDs) são geralmente instalados em quadros de distribuição de BT. Esses dispositivos apresentam correntes nominais de descarga padrão de 5 kA, 10 kA e 20 kA, com alguns modelos avançados capazes de lidar com 30-70 kA.

Semelhante aos para-raios, os SPDs são conectados entre condutores ativos e o solo, conforme ilustrado na Figura 4. Esta configuração desvia as correntes de surto de equipamentos sensíveis, garantindo proteção contra eventos de sobretensão.