Tensões superficiais no solo

Uma das consequências físicas quando da incidência de uma descarga atmosférica gerando circulação de corrente elétrica no solo, mesmo daquela que chega a ele através de um elemento condutor (poste, cerca, condutor de descida etc.), é a formação de linhas de tensão na superfície desse solo que seguem até vários metros a partir do ponto de impacto, dependendo das condições de condutividade no local. 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 irregulares, encontrando oposição à sua circulação, que é criada pelos diversos componentes que formam o solo e compõem sua resistividade elétrica.

Ao longo dessas linhas de corrente elétrica, podem ser medidos diferentes valores de tensão, decrescentes a partir do ponto de penetração da corrente elétrica no solo. Unindo determinados pontos de cada linha de corrente têm-se linhas com vários valores de tensão. Se considerarmos uma situação ideal, com o solo tendo resistividade constante em todas as direções, então as linhas de corrente seriam retas, radiais, divergentes ao ponto inicial e as de tensão seriam círculos concêntricos ao ponto de impacto, como em um alvo.

O aparecimento dessas tensões superficiais no solo causa risco aos seres vivos, quando ficam em áreas abertas sem a devida proteção, pois há grande possibilidade da 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 podem aparecer entre os terminais dos equipamentos de tecnologia da informação, 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 riscos, pontos protegidos por meio do estudo e instalação de medidas de proteção contra tensões de toque e passo.

No caso das instalações elétricas é preciso que os eletrodos de aterramento sejam projetados e construídos de forma correta (um único eletrodo de aterramento por edificação, comum a todas as utilizações e projetado sob as exigências mais restritas de cada norma que pauta o assunto), que os componentes da instalação sejam convenientemente aterrados, direta (interligação física através de condutores) ou indiretamente (através de centelhadores específicos para esse fim).

É preciso ainda prover pontos (barras) de equipotencialização nas fronteiras que separam as zonas de proteção contra raios e que a ligação entre elas seja coerente com a proteção que se quer praticar (tipicamente o BEP ligado ao eletrodo de aterramento e os BEL subsequentes interligados ao BEP).