Conhecimento da indústria

O módulo de proteção contra raios para energia CA é adequado para proteção de alimentação em salas de distribuição, armários de distribuição, painéis de comando, quadros de distribuição de energia AC/DC, além de sistemas de comunicação, eletrônica, energia, rede, energia, ferrovia e rodovia. Em edifícios, existem caixas de distribuição de entrada externas e caixas de distribuição por andar, que são usadas em redes elétricas industriais e domésticas de baixa tensão (220/380VCA). O disjuntor de sobretensão para sinal serve para proteção contra sobretensão por intrusão em linhas; o para-raios é usado para proteção contra raios diretos; no sistema de energia, ele é principalmente aplicado em entrada ou saída de energia trifásica em telas de alimentação em salas de automação e salas de controle principal de subestações.

Formação do Raio

1. Classificação de Tempestades com Raios

(1) Tempestades Frontais

As tempestades frontais são causadas pelo encontro de duas massas de ar na superfície terrestre: a massa de ar frio, por ter maior densidade, flui sob a massa de ar quente, formando movimento relativo na interface entre as duas massas e elevando-a bruscamente. As correntes de ar quente formam colunas de ar ascendente fortes e eddies, que geram nuvens cumulus. Nesse momento, se a temperatura da massa de ar quente for suficientemente alta e houver umidade suficiente, pode-se formar uma nuvem de tempestade enorme.

(2) Tempestades Térmicas

As tempestades térmicas ocorrem em áreas montanhosas. Devido à exposição solar, a temperatura do morro e sua superfície aumenta, e as correntes de ar quente sobem para o céu por ter baixa densidade. A temperatura de árvores, lagos e rios próximos é menor, então as correntes de ar relativamente frias ao redor do morro se concentram nas áreas de alta temperatura e baixa densidade. Ao mesmo tempo, essas correntes de ar sobem para o céu devido à alta temperatura da superfície do morro, formando tempestades térmicas.

2. Mecanismo de Formação de Nuvens Cumulus

(1) Efeito de Carregamento por Absorção de Água

Na atmosfera, existe um campo elétrico descendente que faz com que os íons positivos e negativos do ar se movam respectivamente para baixo e para cima. As gotas neutras também são polarizadas no campo elétrico, com cargas negativas na extremidade superior e cargas positivas na extremidade inferior. Quando uma grande gota de água cai, sua extremidade inferior absorve íons negativos e repele íons positivos. Como a gota grande cai rapidamente, a carga negativa em sua extremidade superior não consegue absorver os íons positivos acima, fazendo com que toda a gota fique carregada negativamente. As gotas pequenas são carregadas para cima pelas correntes de ar; a carga negativa polarizada na extremidade superior da gota absorve íons positivos, então as gotas pequenas ficam carregadas positivamente.

(2) Efeito de Congelamento de Gota de Água

Constata-se que a água adquire carga positiva quando congela, enquanto a água não congelada fica carregada negativamente. Portanto, quando a corrente ascendente na região de cristais de gelo das nuvens carrega para cima a água acima dos grãos de gelo, as cargas são separadas e ficam carregadas em diferentes regiões da nuvem.

(3) Efeito de Ruptura de Gota de Água

As gotas residuais grandes ficam carregadas positivamente e as gotas minúsculas ficam carregadas negativamente. Isso acontece porque há muitos elétrons na superfície das gotas.

3. Mecanismo de Descarregamento da Nuvem de Trovão

Devido à distribuição desigual de cargas nas nuvens e à formação de muitos centros de carga, a intensidade do campo elétrico entre nuvens, dentro de nuvens e entre nuvens e a terra é diferente. O descarregamento para a terra ocorre apenas quando a nuvem tem a maior intensidade de campo em relação à terra e atinge um valor determinado. Da mesma forma, quando a intensidade do campo elétrico entre nuvens chega a um valor crítico, também ocorre descarregamento entre nuvens. Na verdade, a maioria dos descarregamentos acontece entre nuvens ou dentro delas.

Mecanismo de descarregamento da nuvem de trovão para a terra: a nuvem com uma grande quantidade de cargas gera indução eletrostática na terra, e a terra induz uma grande quantidade de cargas heterogêneas, formando um campo elétrico forte entre a nuvem de trovão e a terra. Quando a intensidade do campo elétrico atinge 25-30 kV/cm em um determinado local, a nuvem de trovão gera um descarregamento piloto para a terra (em alguns casos, o líder do raio parte da terra para cima). Quando o líder atinge a terra ou encontra o líder terrestre, ocorre um strike de raio pela neutralização das cargas e formação de um descarregamento forte. O descarregamento geralmente acontece mais de uma vez: a primeira corrente é muito intensa, e as correntes subsequentes do raio são muito menores.

Princípio de Funcionamento da Proteção Contra Raios

A proteção contra raios refere-se à tecnologia de proteção que evita danos ao edifício em si ou aos equipamentos internos causados por raios diretos ou pulso eletromagnético de raio, por meio da formação de um sistema integrado que intercepta, guia e, por fim, descarrega a energia na terra.

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