Riscos dos raios para a lavoura e para as linhas de transmissão de energia

As adversidades climáticas, quando ocorrem de maneira intensa, preocupam diversos setores devido aos inúmeros perigos e prejuízos que podem causar. Entre elas, os raios, comuns durante tempestades e com alta incidência no Brasil, são grandes vilões das linhas de transmissão de energia elétrica. 

Segundo um estudo realizado pelo Grupo de Eletricidade Atmosférica, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), com base em dados de 2000 a 2019, são registradas cerca de 77,8 milhões de descargas elétricas por ano no Brasil.

Essa alta ocorrência torna o Brasil líder no ranking entre os países com maior incidência de raios no mundo.

O campo também sofre com as descargas elétricas, sendo os trabalhadores que realizam atividades na lavoura as principais vítimas dessas descargas atmosféricas.

Confira no blog da Cyan Analytics os efeitos que os raios causam nas linhas de transmissão elétrica, especialmente no campo, e quais são as tecnologias mais indicadas para minimizar esses impactos. Continue a leitura para saber mais!

Por que as linhas de transmissão de energia são importantes? 

A importância das linhas de transmissão está relacionada à atividade fundamental que desempenham. 

Elas são estruturas condutoras de eletricidade, responsáveis por transportar a energia gerada até as áreas de distribuição, por longas distâncias e em alta tensão.

Atuam como as “veias” do sistema elétrico, ao permitir a distribuição de eletricidade das usinas geradoras (hidrelétricas, térmicas e renováveis) para cidades inteiras.

Um dos principais propósitos das linhas de transmissão é reduzir as perdas de energia. Ao ser transportada por longas distâncias, parte da eletricidade acaba sendo dissipada em forma de calor, em razão da resistência dos condutores. 

A energia elétrica é transmitida em alta tensão e, nas subestações, tem sua tensão reduzida para níveis mais seguros antes de ser distribuída para residências e empresas.

Como se formam os raios? 

Os raios são descargas atmosféricas que ocorrem durante tempestades, formadas a partir da ascensão de ar quente e úmido, que dá origem a nuvens do tipo cumulonimbus  contendo partículas como granizo, cristais de gelo e gotículas de água. 

As colisões entre essas partículas no interior das nuvens gera eletricidade, resultando na concentração de cargas negativas na parte inferior da nuvem e positivas na parte superior. 

A partir disso, as cargas negativas acumuladas na base da nuvem induzem cargas positivas para a superfície do solo abaixo dela.

Quando a diferença de potencial elétrico atinge níveis muito elevados, o ar se ioniza e passa a atuar como condutor, possibilitando uma descarga rápida para reestabelecer o equilíbrio das cargas.

Como os raios danificam as linhas de transmissão 

Segundo a Sociedade Brasileira de Física, a intensidade de um raio pode variar de 100 milhões a 1 bilhão de volts. Descargas com essa força extremamente alta representam riscos graves para o fornecimento de eletricidade.

Quando o raio atinge diretamente a linha de transmissão, a voltagem aumenta imediatamente para níveis ainda mais elevados, criando um flashover (arco elétrico que salta em direção à estrutura aterrada da torre). Esse fenômeno pode ultrapassar a capacidade dos isoladores, provocando um curto-circuito e o desligamento da linha.

Já quando o raio acerta o cabo para-raios, localizado no topo da torre, ou a própria torre, ocorre a chamada descarga reversa. 

Nesse caso, a corrente do raio é conduzida para o solo. No entanto, se a resistência do aterramento for elevada, a tensão na torre pode aumentar a ponto de o arco elétrico saltar da torre para o condutor de energia, causando danos ao sistema.

Além disso, a energia do raio gera ondas de tensão que se propagam rapidamente pela linha, danificando equipamentos ao longo do percurso, causando a interrupção de dispositivos elétricos conectados às tomadas e oferecendo riscos aos seres humanos, que podem ser atingidos principalmente quando estão em locais abertos, molhados ou elevados durante tempestades.

Como isso prejudica o campo?

Uma linha de transmissão danificada por raios tem potencial para causar sérios danos à lavoura, como:

• Interrupção da eletricidade, que afeta sistemas de irrigação e automação no campo, causando prejuízos na produção;

• Rompimento de cabos e queda de torres, que podem destruir partes ou até mesmo toda a plantação;

• Danos às faixas de servidão (faixas de terra ao longo do eixo das linhas de transmissão e distribuição), podendo resultar em incidentes com maquinários.

Esses problemas geram prejuízos à estrutura da lavoura, ocasionando perdas de culturas e impactos financeiros ao produtor. Por isso, adotar medidas que ajudem a mitigar esses riscos é essencial.

Como as tecnologias de monitoramento da Cyan Analytics podem ajudar o produtor? 

A vertical de infraestrutura da Cyan aplica inteligência climática em setores onde as decisões operacionais são urgentes e o custo do erro é elevado.

A Cyan atende linhas de transmissão com dados precisos e alertas estratégicos, contribuindo para a redução de riscos e a otimização das operações.

Para linhas de transmissão, as soluções monitoram incêndios e descargas elétricas, identificam a localização de quedas de raio e emitem alertas para as equipes de manutenção.

Entre os principais ganhos operacionais estão:

• Mais previsibilidade e segurança nas decisões logísticas;

• Antecipação a eventos adversos, como incêndios, vendavais e enchentes;

• Suporte à gestão de manutenção preventiva em áreas remotas;

• Melhor alocação de recursos com base em inteligência climática confiável.

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