ARLA/CLUSTER: Descargas electricas

Sábado, 19 de Fevereiro de 2011 - 00:34:56 WET

Boa noite a todos,

Muito interessante esta discussão!
Gostaria de trazer aqui a memória dos primeiros transmissores de TSF, os
faiscadores.
O princípio do seu funcionamento é o da geração de uma corrente oscilante de
alta frequência pela descarga de um condensador através de uma faisca.
O condensador era carregado através do colapso do campo magnético de uma
bobine de Ruhmkorff até a rigidez dieléctrica do ar ser ultrapassada pelo
campo eléctrico desenvolvido. Nesse momento dá-se a faísca, gerando-se um
canal de ar ionizado, e portanto condutor, entre as esferas do faiscador. A
partir daí, o sistema oscilante formado pela indutância das hastes
(incluindo a do canal ionizado) e pela capacidade das esferas ou placas do
faiscador transfere carga eléctrica para um lado e para o outro à frequência
determinada por aquelas constantes. Eventualmente a energia é dissipada em
luz, calor e radiação electromagnética e a oscilação é amortecida. Foi assim
que Hertz produziu ondas electromagnéticas e pela primeira vez demonstrou a
sua existência, e foi assim que durante anos se comunicou via rádio.

No caso dos relâmpagos, parece-me razoável admitir que a nuvem possa ser
considerada um condensador, por sinal de grande capacidade, e que uma vez
vencida a rigidez dieléctrica do ar e ocorrida a respectiva ionização e a
primeira descarga, o canal ionizado possa ser considerado uma inductância,
formando assim um circuito oscilante, com um comportamento similar ao acima
exposto.

Se assim for, sem dúvida que a capacidade e a indutância em jogo são muito
elevadas e portanto a frequência não deverá ser muito elevada.

Aqui há tempos um colega nosso publicou aqui um filme impressionante de um
raio em formação filmado a uma velocidade elevadíssima, penso até que terá
sido o Gomes. Valia a pena rever, vou ver se o encontro.

73,
António Vilela
CT1JHQ

2011/2/18 Carlos Mourato <radiofarol  gmail.com>

> Colega Gomes boa noite
>
> Não leve a mal o que eu escrevi. vamos fazer deste assunto uma boa base de
> troca de ideias!  Tambem não sou um cientista na matéria. O que sei
> baseia-se no mesmo do colega...É pelo que leio sobre o assunto. Mas repare
> que o artigo da ARRL é tambem ele uma opinião. Uma faisca ao saltar, pode
> ser unica e descarregar a energia de uma só vez, ou provocar dois ou 3
> eventos. No entanto e com originária de uma carga estática é pura DC. Não
> existe electricidade estática em AC como sabe tão bem quanto eu. Logo não
> existe frequência, e desta forma tambem não existe impedância. Se o colega
> considerar que uma faisca é um evento pulsatório, poderá ter a "ilusão" de
> que existe uma frequência, mas em vez de ver um raio como uma corrente
> pulsante, veja essa sucessão de eventos como várias faiscas independentes,
> separadas uns ms umas das outras!!!...É sempre uma corrente continua, e como
> tal, circula sempre no mesmo sentido! seja para cima ou oara baixo. O
> fenómeno que produz uma corrente AC, é o impulso electromagnético, que
> provoca uma oscilação de HF, nas componentes L/C dos circuitos de terra e
> que pode chegar às centenas de MHz, derivado às harmónicas do tremendo
> impulso quadrado, aplicado ao circuito de escoamento. Em HF e frequencias
> muito elevadas, os condutores de terra, em váriados pontos, podem
> apresentar-se como um circuito sintonizado paralelo, isolando essa
> frequência da terra, e desenvolvendo tensões de AC muito elevadas. Aqui
> sim!...Existe uma impedância, dos circuitos de terra, mas apenas para a
> componente de AC/HF, que se produz no seguimento do impulso do raio, e não
> pelo raio propriamente dito.
>
> 73 de CT4RK
>
>
> 2011/2/18 Gomes <ct1hix  sapo.pt>
>
>  Só faltava dizer que se o raio é uma corrente pulsante temos
>> Iimpedancia!!!
>>
>> 73 Gomes CT1HIX
>>
>> ----- Original Message -----
>> *From:* Gomes <ct1hix  sapo.pt>
>> *To:* Resumo Noticioso Electrónico ARLA <cluster  radio-amador.net>
>> *Sent:* Friday, February 18, 2011 3:00 AM
>> *Subject:* Re: ARLA/CLUSTER: Descargas electricas
>>
>> Boas
>> Agradecia que desse uma vista de olhos nos artigos da ARRL em
>> http://www.arrl.org/lightning-protection
>> As minhas afirmações baseiam-se na leitura e interpretação destes textos.
>> No primeiro artigo escrito em Junho de 2002 no ponto "Lightning
>> Characteristics", mesmo no final o seu autor afirma:
>> "Yes, there is usually more than one impulse. The reason that we perceive
>> a lightning strike to flicker is that it is composed of an average 3 to 4
>> impulses per lightning strike. The typical interval between impulses is
>> approximately 50 mS."
>> Eu tenho bem presente a diferença entre impedancia e resistencia.
>> Não fica de fora a possibilidade de ter interpretado mal o texto, pois sou
>> um autodidacta da língua Inglesa!
>> Caso tenha dado uma informação errada, peço a todos as minhas desculpas.
>> O que nunca errou que atire a primeira pedra...
>> Brummmmmm, brummmmmmmmmm
>>
>> 73 Gomes CT1HIX
>>
>>
>> ----- Original Message -----
>>
>> *From:* Carlos Mourato <radiofarol  gmail.com>
>> *To:* Resumo Noticioso Electrónico ARLA <cluster  radio-amador.net>
>> *Sent:* Thursday, February 17, 2011 11:42 PM
>> *Subject:* Re: ARLA/CLUSTER: Descargas electricas
>>
>> Boas noites prezados OMs. Ora aqui está mais um tema interessante, e como
>> tal deixem-me "meter a colherada".
>>
>>
>>
>> 2011/2/17 Gomes <ct1hix  sapo.pt>
>>
>>> Boas
>>> João vai-me desculpar mas a tensão depende da impedância da torre ou da
>>> arvore que essa corrente vai encontrar para chegar à terra.
>>>
>>
>> *Colega Gomes!...Impedância existe apenas em corrente alternada., pois o
>> seu calculo implica que exista frequência. Tensões estáticas como as
>> armazenadas nas nuvens são corrente continua e nada mais que isso, como tal
>> o que existe e conta no momento da descarga é a resistencia em ohms.
>> Impedância poderá ter algum peso nas correntes harmónicas como vai ver mais
>> adiante.*
>> *
>> *
>>
>>> O "jogo" está em diminuir ao máximo essa impedancia.
>>>
>> *Resistencia e não impedância. estamos a falar basicamente de DC.*
>> *
>> *
>>
>>> Se pensarmos em DC, o que não está correcto pois um raio é uma corrente
>>> pulsante,
>>
>> *Errado. É DC pura e um raio não é pulsante. Pode descarregar entre
>> nuvens com potenciais diferentes, entre terra / nuvens ou entre nuvens /
>> terra. Como descarga de uma tensão estática é DC pura. O que acontece e o
>> que pode estar relacionado com Z, é que como uma descarga diabólicamente
>> forte como uma raio, representa um impulso  electromagnético extremo com a
>> forma de onda quadrada, e que gera harmónicas que se estendem até
>> frequências muito elevadas,  devido às constantes L/C dos circuitos de
>> escoamento à terra. Estas harmónicas ao carregarem o circuito LC, provocam
>> uma oscilação de HF que pode ser tomada como corrente alterna. No entanto
>> esta AC "provocada", é muito reduzida em comparação à descarga do raio em
>> si. *
>> *
>> *
>>
>> descarregar uma corrente de 80000A numa torre que tem uma resistência de
>>> 0,1 ohm vamos ter na ponta da torre uma tensão de 8kv, isto considerando a
>>> resistência da terra
>>
>> *Uma faísca pode variar entre pouco mais de um milhar de amperes e mais
>> de duas centenas de Kamperes. *
>> *Aqui pode ver a corrente das descargas. Coloque o apontador do rato
>> sobre a descarga e veja os Ka e a hora. *
>> http://www.meteo.pt/pt/otempo/trovoada/
>>
>> Aqui sim, e como disse no
>>
>>> zero, o que é impossível!
>>> Se pensarmos ainda em DC, o que volto a salientar que não está correcto,
>>> a meio da torre se ela for uniforme, temos uma tensão com metade do valor
>>> 4kV, por esta razão nunca se deve fazer sair os cabos a meio da torre.
>>>
>> *Colega! Os cabos levam uma porrada tão forte ou mais que a torre, pois
>> são melhores condutores do que a torre. A faisca ao atingir o topo do
>> sistema não atinge só a torre, mas sim antenas, cabos etc! * *Normalmente
>> os cabos são pulverizados...*
>> *
>> *
>>
>>> Como a corrente de um raio é pulsante passamos a ter uma impedância, cujo
>>> valor varia conforme a frequência de "pulsação" aumentando e muito a
>>> resistência a passagem dessa corrente para a terra, o que  resulta num
>>> aumento das  tensões na ponta da torre para muitas centenas de milhares de
>>> volts.
>>>
>> *A ideia não anda longe da realidade. São as correntes harmónicas que o
>> colega se quer referir. mas mais uma vez não são pulsos, mas sim AC devido à
>> carga e descarga do circuito LC do escoamento á terra.*
>> *
>> *
>>
>>> Isto também serve para explicar a razão pela qual se deve ligar a malha
>>> dos cabos na base da torre à terra. Ao não faze-lo estamos a meter esse
>>> potencial enorme dentro de nossa casa!!!
>>> Mas desligar os cabos e não ligar à terra continua a não ser boa opção...
>>>
>> *O colega tem razão neste aspecto, mas na minha opinião é deixar-mo-nos
>> de fantasias e rezar umas quantas "avé marias e uns pai-nossos", para manter
>> afastados os raios das nossas antenas. Se tiver o azar de cair uma faisca
>> dessas de mais 100 Kamp na sua antena, o melhor é nem estar em casa!...Não
>> vai haver cabos, ligações à terra, descarregadores etc, que lhe valha, pois
>> vai tudo pelos ares!!!. *
>> *Pessoalmente, tenho um sistema de desligar todos os cabos na janela, o
>> que faço sempre que espero trovoadas, ou me ausento do QTH por dias. Não sou
>> da opinião de ligar antenas e torres à terra, pois isso facilita que o
>> sistema seja atingido por descargas. Se isolar o sistema ou o deixar com uma
>> terra dificiente, existem menos probabilidades de ser atingido por uma
>> descarga e ao mesmo tempo protejo minimamente os equipamentos, ao
>> desliga-los das antenas (isto sim é importante). Certamente que as paredes
>> rebentam pelas costuras, mas isso acontece na mesma se tiver-mos azar!*
>> *A unica coisa que poderemos fazer é mesmo "rezar" e arranjar um seguro
>> que aceite as condições. Nada mais que isso...Eu já vi os estragos
>> provocados por uma faisca numa estação de amador, com torre ligada à
>> terra!...Ficou tudo em carvão, e até liquefez os cabos!*
>> *
>> *
>> *73 CT4RK*
>>
>>> *
>>>
>>> 73 Gomes CT1HIX
>>>
>>> ----- Original Message ----- From: "João Gonçalves Costa" <
>>> joao.a.costa  ctt.pt>
>>> To: "'Resumo Noticioso Electrónico ARLA'" <cluster  radio-amador.net>
>>> Sent: Thursday, February 17, 2011 1:30 PM
>>> Subject: RE: ARLA/CLUSTER: Descargas electricas*
>>>  *
>>>
>>>
>>> Pois,
>>>
>>> Se analisarmos "friamente a questão" sem qualquer duvida que “a melhor
>>> protecção contra raios é ter um bom seguro!”.
>>>
>>> A ideia de ligar, alias recomendada para toda e qualquer instalação
>>> radioelectrica, a estrutura metálica da torre à Terra, é algo que quem já
>>> viu o efeito provocado neste pára-raios por uma poderosa descarga não
>>> esquece facilmente. Os cálculos apontam para intensidades da ordem de 10 000
>>> a 80 000 A, mas existem registos em torno de 250 kA para uma tensão
>>> eléctrica da ordem de 10 MV.
>>>
>>> Da minha parte, desligo as antenas dos rádios afastando o mais possível
>>> as "ponta solta" de tudo que seja metálico e alem de rezar a Santa Barbara,
>>> vou ver imediatamente a validade da apólice do seguro.
>>>
>>> João Costa, CT1FBF
>>>
>>> ________________________________
>>>
>>> De: cluster-bounces  radio-amador.net [mailto:
>>> cluster-bounces  radio-amador.net] Em nome de Gomes
>>> Enviada: quinta-feira, 17 de Fevereiro de 2011 12:45
>>> Para: Resumo Noticioso Electrónico ARLA
>>> Assunto: Re: ARLA/CLUSTER: Descargas electricas
>>>
>>>
>>>
>>> Boas
>>>
>>> Não me parece que seja assim tão simples, alias desligar o cabo do rádio
>>> e não o ligar à terra é um erro!
>>>
>>> Com esse procedimento poderão surgir tensões na "ponta solta" do cabo de
>>> muitas centenas de milhares de volt, que vão com toda a certeza arranjar
>>> caminho para chegar à terra, destruindo tudo à passagem.
>>>
>>> A ligação da torre à terra tem que ser bem feita, pois se for mal
>>> executada só serve para “atrair” o raio não tendo depois capacidade para
>>> fazer a sua descarga, o que piora ainda mais o cenário.
>>>
>>> É extremamente difícil e caro, podendo não ser eficaz, fazer uma
>>> protecção contra raios que atinjam directamente a nossa instalação, no
>>> entanto existem “soluções” que devemos aplicar, com o objectivo de minimizar
>>> os estragos.
>>>
>>> Não devemos esquecer que apesar de não ser tão grave, a queda de um raio
>>> próximo do nosso QTH pode provocar grandes danos e ai as “soluções” que
>>> antes não eram eficazes podem tornar-se muito importantes.
>>>
>>>
>>>
>>> Exemplos do que podemos fazer:
>>>
>>> -usar cabos de secção avantajada pois estamos a lidar com correntes
>>> altíssimas.
>>>
>>> -aterrar a torre de forma eficaz.
>>>
>>> -os cabos devem sair pela base da torre, o mais próximos do chão, nunca
>>> pelo meio!!!
>>>
>>> -fazer um shunt ao rotor (entre o mastro que serve de suporte ás antenas
>>> e a torre).
>>>
>>> -ligar a malha dos cabos coaxiais à terra na base da torre.
>>>
>>> -ligar a malha dos cabos à terra antes de entrarem no nosso QTH.
>>>
>>> -tudo, mas mesmo tudo, na estação deve estar ligado na mesma terra, com
>>> ligações as mais curtas possíveis.
>>>
>>> -a terra da torre deve ser ligada à de protecção do nosso QTH.
>>>
>>> -no interior da nossa estação, conectar os cabos de antena à terra e
>>> porque o mais importante é a vida, sair do shack!!!
>>>
>>>
>>>
>>> Para concluir, escreveu um colega num artigo que li sobre este assunto
>>> que, “a melhor protecção contra raios é ter um bom seguro!”…
>>>
>>>
>>>
>>> 73 Gomes CT1HIX
>>>
>>> ----- Original Message ----- From: Renato Encarnação <mailto:
>>> ct7abr  gmail.com>
>>> To: Resumo Noticioso Electrónico ARLA <mailto:cluster  radio-amador.net>
>>> Sent: Thursday, February 17, 2011 12:47 AM
>>> Subject: Re: ARLA/CLUSTER: Descargas electricas
>>>
>>> Boas colega.
>>>
>>> Uma maneira simples de evitar uma avaria de um radio em caso de descarga
>>> é simplesmente desligar o cabo do rádio e afastá-lo suficientemente.
>>> Mas para proteger a habitação é mais complicado. Se as antenas estiverem
>>> a uma distancia grande do telhado, basta ligar o suporte das mesmas à Terra.
>>>
>>> Assim qualquer descarga escoará pelo cabo de terra (deve ser grosso) e
>>> não pelas paredes da casa (o raio tentaria entrar pela parede para as vigas
>>> de ferro...)
>>>
>>> 73 de CR7ABR
>>> Renato
>>>
>>>
>>> 2011/2/17 filipe mesquita <filipesilva960  gmail.com>
>>>
>>>
>>> Boa noite,
>>>
>>> Após esta noite ter caído um raio muito próximo de mim fiquei com
>>> bastante receio de cair um raio nas minhas antenas e danificar não só
>>> o radio mas a minha habitação.
>>>
>>> Gostaria de pedir concelhos de como procederei em caso de descargas
>>> atmosfericcas.
>>>
>>> Obrigado.73´s   CT2JSF
>>>
>>> --
>>> Com os meus respeitosos cumprimentos.
>>>
>>> _______________________________________________
>>> CLUSTER mailing list
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>>> CLUSTER  radio-amador.net
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>> --
>> Best 73 from: regards from: CT4RK Carlos Mourato - Sines - Portugal
>>
>>  Warning*
>> *Save the Radio Spectrum! Eliminate Broadband over Power Line. *
>> *
>> *
>> *Salve o espectro electromagnético!. Não use a rede electrica para
>> transmitir dados. Os "homeplugs power line" e a tecnologia "power line"
>> causa fortes interferencias noutro serviços sem voce se aperceber. Diga não
>> à tecnologia power line. Proteja o ambiente electromagnético. Utilize
>> tecnologia de redes sem fio, denominadas wireless.
>> -----------------------------------------------------------
>>
>> *
>>
>>  ------------------------------
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>> _______________________________________________
>> CLUSTER mailing list
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>> http://radio-amador.net/cgi-bin/mailman/listinfo/cluster
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> *Best 73 from: regards from: CT4RK Carlos Mourato - Sines - Portugal*
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>  *Warning*
> *Save the Radio Spectrum! Eliminate Broadband over Power Line. *
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> *Salve o espectro electromagnético!. Não use a rede electrica para
> transmitir dados. Os "homeplugs power line" e a tecnologia "power line"
> causa fortes interferencias noutro serviços sem voce se aperceber. Diga não
> à tecnologia power line. Proteja o ambiente electromagnético. Utilize
> tecnologia de redes sem fio, denominadas wireless.*
> -----------------------------------------------------------
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