PARA RAIOS DE LINHA

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PARA RAIOS DE LINHA
Os raios trazem uma série de riscos para as pessoas, animais, 
equipamentos e instalações.
Mesmo antes de um raio cair já existe perigo.
Antes de cair um raio, as nuvens estão “carregadas de 
eletricidade” e, se por baixo da nuvem tivermos, por exemplo, 
uma cerca muito comprida, os fios da cerca também ficarão 
“carregados com eletricidade”. Se uma pessoa ou animal tocar 
na cerca irá tomar um choque elétrico, que em alguns casos 
poderá ser fatal.
Os equipamentos elétricos e telefônicos 
sofrem muito com os raios. Estes 
equipamentos são projetados para trabalhar 
com uma “voltagem” especificada. Quando um 
raio cai perto ou sobre as redes telefônicas, 
redes elétricas e antenas, ele provoca o 
aparecimento de “voltagens” elevadas nos 
equipamentos, muito acima do valor para o 
qual eles foram projetados e geralmente 
ocorre sua queima.
O raio é um fenômeno de natureza elétrica sendo 
produzido por nuvens do tipo “cumulunimbus” que tem 
formato parecido com uma bigorna e chegam a ter 12 
Km de altura e vários quilômetros de diâmetro. As 
tempestades com trovoadas se verificam quando certas 
condições particulares (temperatura, pressão, umidade 
do ar, velocidade do vento, etc.), fazem com que 
determinado tipo de nuvem se torne eletricamente 
carregada internamente. 
O mecanismo de auto produção de cargas elétricas 
vai aumentando de tal modo que dá origem a uma 
onda elétrica (raio), que partirá da base da nuvem 
em direção ao solo, buscando locais de menor 
potencial, definindo assim uma trajetória ramificada 
e aleatória. Esta primeira onda caracteriza o choque 
líder que define sua posição de queda entre 20 a 
100m do solo. 
A partir deste estágio, o primeiro choque do raio deixou um 
canal ionizado entre a nuvem e o solo que dessa forma 
permitirá a passagem de uma avalanche de cargas com 
corrente de pico em torno de 20.000 Ampères. Após esse 
segundo choque violento das cargas elétricas passando pelo 
ar, provocam o aquecimento deste meio, até 30.000 °C, 
provocando assim a expansão do ar (Trovão). Neste processo 
os elétrons retirados das moléculas de ar, retornam, fazendo 
com que a energia seja devolvida sob a forma de (Relâmpago). 
As descargas atmosféricas podem ser ascendentes (da terra 
paras a nuvem) ou descendentes (da nuvem para a terra) ou 
ainda entre nuvens. 
O Brasil é um país continental, com enormes dimensões. São cerca de 8,5 
milhões de quilômetros quadrados e as condições meteorológicas 
mudam muito de uma região para outra. Nós temos a região 
praticamente equatorial, na Amazônia e parte do Nordeste, temos uma 
parte tropical e temos uma parte até subtropical, no Sul. Em função disso, 
as tempestades e os tipos de tempestades e a incidência de raios são 
diferentes. Nós temos, por exemplo, regiões com incidência de raios 
pouco acima de zero raio por quilômetro quadrado por ano, ou seja, 
quase não ocorrem raios ou então o fenômeno acontece a cada dois ou 
três anos. Por outro lado, temos regiões onde caem 20 raios por 
quilômetro quadrado por ano.
As redes de distribuição estão vulneráveis a ação de descargas 
elétricas atmosféricas, que podem vir a ocorrer, tanto na rede 
quanto em sua proximidade, provocando sobretensões no 
sistema e vindo a causar danos na rede e em equipamentos 
acoplados a ela. As descargas atmosféricas correspondem a 
uma das principais causas de interrupções e desligamentos nas 
redes de energia elétrica no Brasil (SILVA NETO, 2004). 
As sobretensões também podem ter origem interna, ocasionadas 
por manobras de chaves seccionadoras e disjuntores, 
chaveamento de grandes bancos de capacitores ou mesmo a saída 
de grandes blocos de cargas do sistema de energia. O 
equipamento utilizado para estabilizar os níveis de tensão a 
valores compatíveis com o perfeito funcionamento do sistema são 
os pára-raios, que hoje são amplamente utilizados nas redes de 
distribuição e transmissão (MAMEDE FILHO, 2005). 
O pára-raios é, em suma, um resistor não linear que muda 
sua resistência conforme o nível de tensão aplicado. Ele e 
construído para não permitir a interrupção da transmissão 
de energia, mas faz com que a tensão se estabilize no nível 
desejado, permitindo o escoamento para a terra, das altas 
correntes induzidas, provenientes das descargas 
atmosféricas (SILVA NETO, 2004). 
Definição Geral de Para-raios 
Para prevenir os danos provocados pelas descargas 
atmosféricas sobre as redes de transmissão e distribuição, 
utiliza-se o pára-raios, que é um dispositivo com características 
não lineares dos elementos constituídos na sua fabricação. O 
objetivo básico é conduzir correntes provenientes de descargas 
atmosféricas devido às tensões induzidas nas redes e em 
seguida interromper as correntes subsequentes, isto é, aquelas 
que sucedem às correntes de descargas após a sua condução 
para a terra (MAMEDE FILHO, 2005). 
Apesar de existirem outros tipos de materiais utilizados na 
fabricação de para-raios cujas pesquisas vêm avançando no 
sentido de descobrir novos materiais cada vez mais eficientes, 
os mais empregados são: o carboneto de silício e o oxido de 
zinco, cada um com propriedades não lineares de resistência 
específicas (BUENO et al, 2000).
Atualmente o desenvolvimento tecnológico e experiência 
prática resultaram em três diferentes tipos de pára-raios,
os quais se diferenciam basicamente pelo tipo de
invólucro utilizado:
■ Pára-raios com invólucros em porcelana
■ Pára-raios com invólucros do tipo polimérico
■ Pára-raios encapsulados com isolamento a SF6.
Podem ser especialmente especificados e construídos para 
atender os seguintes requisitos e aplicações:
■ Excelente comportamento em ambientes altamente poluídos, o que 
permite sua instalação em
regiões litorâneas ou em áreas de forte poluição industrial
■ Alta estabilidade mecânica, o que permite por exemplo, sua utilização 
em regiões sujeitas a abalos sísmicos
■ Dispositivo de alívio de pressão extremamente seguro para utilização em 
locais, onde se requer uma proteção especial.
Pára-raios para todas aplicações
Pára-raios para aplicações especiais também são possíveis, entre as quais podemos 
mencionar:
■ Para motores e transformadores a seco, extremamente sensíveis a sobretensões
■ Para sistemas de tração AC e DC, os quais necessitam de pára-raios e limitadores 
resistentes a vibrações
■ Modelos de alta resistência a curto circuitos para proteção de geradores em 
centrais elétricas
■ Pára-raios blindados para subestações de alta tensão isoladas a SF6
■ Para tiristores em sistema de transmissão CC em AT
■ Para banco de capacitores em compensadores estáticos
■ Para sistemas de iluminação de aeroportos
■ Para fornos elétricos em indústrias metalúrgicas, siderúrgicas e de vidro
■ Para equipamentos de laboratórios de ensaios.
Devem oferecer segurança sob condições climáticas extremas
Quando bem especificados e a depender da região a serem 
instalados, o pára-raios devem suportar temperaturas 
extremas que podem variar de – 50 °C até 40 °C.
Resistência ao vento e ao meio ambiente
Pára-raios com invólucro polimérico são particularmente 
resistentes a poluição e condições ambientais adversas.
O invólucro Polimérico consiste de um tubo de material 
plástico reforçado por fibra de vidro sobre o qual se 
encontra moldada a borracha de silicone.
Esses materiais oferecem uma série de vantagens, como 
um comportamento de alívio de pressão extremamente 
confiável e alta resistência mecânica – mesmo após a 
atuação do sistema de alívio de pressão.
A utilização de invólucros poliméricos constituídos de FRP (fibra 
de vidro) e borracha siliconada traz as seguintes vantagens 
adicionais:
■ Elevado desempenho/performance em ambientes poluídos
■ Flexibilidade na fase de montagem devido ao peso reduzido 
do pára-raios
A Borracha Siliconada tem sido empregada há mais de 25 anos 
como material isolante para instalações ao tempo com 
sucesso, mesmo sob severas condições climáticas e 
ambientais.Atualmente é o material polimérico mais 
amplamente utilizado para equipamentos de alta tensão ao 
tempo.
O silicone é altamente hidrofóbico - Moléculas apolares que 
não apresentam regiões carregadas capazes de induzir 
atração às moléculas de água (polares) e, 
portanto, são insolúveis. Existem vários tipos de materiais 
poliméricos com esta propriedade, porém a maioria deles 
perde sua propriedade hidrofóbica após um tempo 
relativamente curto.
Somente o silicone é capaz de conservar essa propriedade 
durante toda sua vida.
Isto resulta num elevado tempo de vida útil.
TESTE EM 
LABORATÓRIO
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