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Uma das consequências físicas da incidência de uma descarga atmosférica ao penetrar no solo é a formação de linhas de tensão na superfície do mesmo que se propagam desde o ponto do impacto, dependendo de uma série de condições, até centenas de metros de distância. O fenômeno acontece em função da corrente elétrica do raio que se dispersa no solo a partir do ponto de incidência e segue em sentidos distintos e irregulares, principalmente, devido à oposição à circulação criada pelos diversos componentes presentes no solo, sua composição e outros elementos ali presentes. Esses fatores agregados dão origem ao conceito da resistividade do solo.
É ao longo dessas linhas de corrente elétrica que podem ser medidos os diferentes valores de tensão decrescentes a partir do ponto de impacto. Hipoteticamente, unindo determinados pontos de cada linha de corrente que tenham o mesmo valor de tensão, têm-se figuras equipotenciais concêntricas (Figura 1). Se considerarmos uma situação ideal, em que o solo tenha resistividade constante em todas as direções, então as linhas de corrente seriam retas, radiais, divergentes ao ponto de impacto e as de tensão seriam círculos concêntricos ao ponto de impacto, como em um alvo (Figura 2).
Nota: As Figuras 1 e 2 mostram um croqui visto em planta.
O aparecimento dessas tensões superficiais no solo causa risco aos seres vivos, principalmente aos quadrúpedes, quando ficam em áreas abertas, pois há grande possibilidade de a corrente elétrica circular pelo corpo do ser vivo que se posicionar sobre duas linhas equipotenciais diferentes. Esta corrente pode ter intensidade suficiente para causar-lhe danos físicos ou até levá-lo à morte.
Analogamente, essas tensões aparecem entre os terminais dos equipamentos de tecnologia da informação (ETI), nas linhas de energia e sinal das instalações elétricas e nas massas metálicas trazendo risco de danos às instalações elétricas, equipamentos e pessoas que deles se utilizem.
A fim de minimizar esses riscos é necessário abrigar os seres vivos posicionando-os de forma a ficarem em local onde as diferenças de tensão não sejam suficientemente altas para causar-lhes risco. No caso das instalações elétricas é preciso que os eletrodos de aterramento sejam projetados e construídos de forma correta, que os componentes da instalação sejam convenientemente aterrados, direta (interligação física através de condutores) ou indiretamente (através de dispositivos de proteção contra surtos ou seus componentes).
As normas determinam como confeccionar corretamente um eletrodo de aterramento a existência de pontos específicos de equipotencialização, geralmente barras de cobre, que promovam as interligações da PDA com a instalação elétrica, massas metálicas, ETIs, outros dispositivos de proteção e o eletrodo de aterramento além de outras medidas complementares. Dessa forma teremos:
Aterramento:
Equipotencialização:
Medidas de proteção contra acidentes com seres vivos devido a tensões de toque e passo:
