TRABALHO SOBRE PARA-RAIOS

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Para raios
Introdução
O para-raios foi inventado por Benjamin Franklin em 1752, quando fez uma perigosa experiência utilizando um fio de metal para empinar uma pipa de papel e observou que a carga elétrica dos raios descia pelo dispositivo.  A conseqüência desse experimento foi a formação de uma faísca quando o raio atingiu a ponta da pipa. Provou também que hastes de metal, quando em contato com a superfície terrestre poderiam servir como condutores elétricos, inventando assim, o para-raios.
Antes da descoberta do norte-americano, raios e trovões eram fenômenos naturais cercados por misticismo. Muitos acreditavam que as tempestades de raios simbolizavam a fúria dos deuses. Sendo um homem do iluminismo, Benjamin Franklin explicou tais acontecimentos de um ponto de vista científico. O domínio da natureza pelo homem era uma grande preocupação dos pensadores desta época.
Diversas religiões veem raios, relâmpagos e trovões como uma expressão da fúria divina. Exemplos disso são o martelo de Thor e o dardo divino de Virgílio, que castigava os homens ao lançar fogo, chuva e granizo. Durante as tempestades o homem sentia-se impotente e assustado, pois estava diante de uma manifestação divina que visava "puni-lo". Por causa disso, que existem nas catedrais da Idade Média as famosas gárgulas, figuras monstruosas que deveriam espantar os raios e relâmpagos com sua feiura.
Quando Benjamin Franklin desvendou o mistério por trás desses fenômenos, o temor místico foi se dissipando, mas ainda hoje os raios causam medo e curiosidade. Essa e outras descobertas científicas deram ao século XVIII a denominação de “século das luzes”, a natureza passou a ser domada e compreendida pelo homem.
Observando as centelhas produzidas por placas eletrizadas em seu laboratório, Franklin percebeu uma grande semelhança entre elas e os raios que vinham das nuvens. Para testar a hipótese de que seriam descargas elétricas, ele elaborou uma experiência bastante perigosa.
No verão de 1752, na Filadélfia, Franklin e seu filho empinaram uma pipa em meio a uma tempestade. A pipa tinha um pequeno arame amarrado em suas varetas e um cabo a conectava a alguns aparelhos do laboratório do inventor. Caso sua hipótese estivesse correta, esse arame, seguindo o princípio do poder das pontas, atrairia para si a descarga elétrica do raio e levaria energia aos aparelhos, fazendo-os funcionar.
Foi o que aconteceu. Franklin comprovou que as nuvens produziam eletricidade. Em outubro do mesmo ano, ele publicou o relato de sua experiência no jornal Gazette e, depois, em seu próprio jornal, o Poor Richard, instruindo as pessoas, de forma detalhada, a instalar facilmente seu próprio para-raios.
O que é para raio –
 é uma haste de metal pontiaguda que é conectada a cabos de cobre ou de alumínio de pequena resistividade que vão até o solo. Em sua extremidade superior existe uma coroa de quatro pontas (mais utilizada) coberta por platina para suportar o forte calor gerado pela descarga elétrica. Os para-raios são hastes metálicas que ficam conectadas a terra através de cabos condutores. Essas hastes são colocadas nos mais variados tipos de edifícios, criando um caminho para a passagem da descarga elétrica, ou seja, para a passagem do raio. Por ser um objeto de metal, a sua presença aumenta a possibilidade da ocorrência dos raios, assim sendo, é muito importante verificar se o para-raios está montado corretamente e bem localizado, de forma que ele fique mais atrativo que os possíveis alvos que o raio pode encontrar durante uma descarga. O para-raios foi uma invenção criada não para evitar os raios, pois esse é um fenômeno natural impossível de evitar, mas sim procurar um meio de desviá-los de qualquer possível alvo. Apesar de fazer proteção contra os raios, eles não garantem 100% de proteção contra as descargas elétricas, pois os raios são muito poderosos, o que deixa o local bem vulnerável aos possíveis danos causados pelas descargas.
Para que serve? - Os para-raios têm de serem colocados em lugares bem altos, pois o raio tende a atingir o ponto mais alto de uma área. Geralmente eles são colocados em topos de edifícios, em topos de antenas de transmissões de televisões, rádios, etc. A função dos para-raios guiar o raio até o solo de modo que ele não cause danos. Conhecido para proteger construções, como edifícios, casas, etc., contra as descargas elétricas atmosféricas (raios). Eles evitam a ruinas em edificações e queima de equipamentos domésticos, como computadores, televisores, aparelhos eletrodomésticos, etc. Em temporais a falta de para-raios pode causar grandes danos não somente aos equipamentos domésticos como citado acima, mas se um raio cair sobre uma pessoa, dependendo da sua força ela pode carbonizar um ser humano, ou em outros casos esta pode vir a ter uma parada cardíaca e até falecer. 
Como é instalado? - As pontas do para-raios servem para atrair os raios, assim que o raio é atraído ele é desviado até o solo pelos cabos e dissipado no solo, sem causar nenhum dano nas residências. O fato de falar que os para-raios atraem os raios é uma maneira para compreendermos melhor, mas na verdade os para-raios não atraem os raios, apenas oferecem um caminho para chegar ao solo com pouca resistividade.
Subsistema de Captação: O captor é definido de acordo com o tamanho da edificação. Mas, muitas vezes já existe uma estrutura metálica que pode ser usada como para-raios, como é o caso de chaminés, escadas, heliporto, telhas de metal, mastros de antena, etc. Para casos assim a pessoa responsável apenas conecta esse sistema a outro subsistema de descida e aterramento. Para prédios com mais de 10 metros, é preciso ter um cabo em torno do perímetro para complementar o para-raio, conforme determinação da norma.
Subsistema de Descida: Podem ser feitos com cabos de cobre nú com um tamanho específico, para os casos em que a edificação possui até 20 metros de altura. Caso o prédio seja maior que isso, o cabo de cobre deve ter um tamanho maior, de acordo com a NBR 5419:05. Os pilares de estruturas metálicas podem substituir o cobre na descida do para-raio.
Subsistema de Aterramento: Esse subsistema pode ser feito com colunas e alicerces do local onde o para-raio será instalado. Um sistema de aterramento trata-se de uma viga na terra que é conectado a um fio que percorre a casa. Os aterramentos mais comuns são formados por uma ou mais hastes cilíndricas verticais, cravadas no solo e eletricamente interligadas por fios de cobre sem isolação. As hastes são em geral feitas de aço e revestidas com cobre. Essa construção reduz o custo dos materiais e aumenta a resistência mecânica, sem comprometer sensivelmente as propriedades elétricas Existe oito formas de aterramentos mais conhecidas:
Com uma haste vertical
Com três hastes verticais
Aterramento com fio horizontal retilíneo
Aterramento com fio em forma de malha quadrada
Aterramento com hastes verticais alinhadas
Aterramento com hastes verticais no contorno de um quadrado
Aterramento com hastes verticais em forma de malha quadrada
Aterramento com fios horizontais e hastes verticais em malha quadrada
Para as instalações dos para raios ele deve seguir critérios que são estabelecidos dentro da norma da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) classificada como NBR 5419 nomeada como “Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas”
Tipos de para raios? - Os 3 tipos de para raio mais conhecidos são:
– Os Para-raios de Franklin é o mais utilizado por ter eficácia de 90%. O modelo é composto por uma haste metálica, onde se situam os captadores e um cabo de condução, sendo que este vai até o solo e a energia da descarga elétrica é dissipada por meio do aterramento.
 
 
– Os Para-raios de Melsens possui a mesma finalidade do para-raios de Franklin, com a diferença de que esse modelo adota o da gaiola de Faraday. Sendo assim, o estabelecimento é envolvido por uma armadura metálica (por isso o nome gaiola) e no telhado é instalada uma malha de fios metálicos comhastes de cerca de 50cm. Tais hastes são as receptoras das descargas elétricas e devem ser conectados a cada oito metros.
– Os Para-Raios Radioativos é facilmente distinguido dos outros modelos de para-raios, já que os captdores costumam possuem formato de discos sobrepostos, ao invés das tradicionais hastes pontiagudas. O material radioativo mais utilizado para sua fabricação é o radioisótopo Américo-241.
No período entre 1970 e 1989 foi quando houve a autorização da fabrição desses aparelhos no Brasil. Nessa época, acreditava-se que os captadores radioativos eram mais eficientes que os outros modelos, mas após alguns estudos foi visto que o para-raio radioativo não apresentava desempenho superior ao convencional, caindo a justificativa do uso do equipamento. Em 1989, a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), por meio da Resolução Nº 4/89, suspendeu a produção e instalação desse modelo de captador.