Navegando no relâmpago: como manter seu iate seguro

O quanto um raio é uma preocupação para um iate e o que podemos fazer a respeito? Nigel Calder analisa o que torna um sistema completo de proteção contra raios 'cinto e suspensórios'

Nuvens de tempestade se acumulam em Cowes, mas que sistema de proteção contra raios, se houver, seu barco tem para ancorar ou navegar em raios? Crédito: Patrick Eden/Alamy Stock Photo

A maioria dos marinheiros se preocupa em navegar com raios até certo ponto, escreve Nigel Calder.

Afinal, andar com um poste alto de metal em um mar calmo quando as nuvens de tempestade ameaçam não parece a melhor ideia para a maioria de nós.

Na realidade, as trovoadas precisam de muita energia, impulsionadas pelo sol, e são muito menos frequentes no norte da Europa do que nos trópicos.

No entanto, altas correntes passando por condutores resistivos geram calor.

Condutores de pequeno diâmetro derretem; mastros de madeira explodem; e as lacunas de ar que são preenchidas por um arco iniciam os incêndios.

Navegando no raio: o raio é 10 vezes mais provável na terra do que no mar, pois a terra aquece mais do que a água, fornecendo as correntes de convecção mais fortes necessárias para criar uma carga. Crédito: BAE Inc/Alamy Stock Photo

Em barcos, as antenas de rádio podem ser vaporizadas e o metal através do casco soprado para fora do casco, ou a fibra de vidro circundante derretida, com áreas de gelcoat arrancadas.

Onde quer que você navegue, o raio precisa ser levado a sério.

Entender como os raios funcionam ajudará você a avaliar os riscos e tomar uma decisão informada sobre o nível de proteção que deseja em seu barco e quais precauções tomar.

A maioria dos relâmpagos é o que chamamos de relâmpago negativo, entre os níveis mais baixos das nuvens e a terra. Ocorrem pré-descargas intermitentes, ionizando o ar.

Enquanto o ar é normalmente um mau condutor elétrico, o ar ionizado é um excelente condutor.

Essas pré-descargas (líderes escalonados) são combatidas por uma chamada faísca de fixação (streamer), que emana de objetos pontiagudos (torres, mastros ou pára-raios) que se destacam do ambiente devido à sua altura.

O verão é a estação das tempestades com raios no Reino Unido. Aqui, encontra-se cedo em Instow, Devon. Crédito: Terry Matthews/Alamy Stock Photo

Esse processo continua até que uma faísca de fixação se conecte com um líder escalonado, criando um canal de raio de moléculas de ar ionizado da nuvem ao solo.

A descarga principal, normalmente uma série de descargas, agora ocorre através do canal do raio.

Raios negativos têm 1 a 2 km (0,6 a 1,2 milhas) de comprimento e uma corrente média de 20.000 A.

Raios positivos são muito mais raros e podem ter correntes de até 300.000A.

Um sistema de proteção contra raios (LPS) é projetado para desviar a energia do raio para o solo (neste caso, o mar), de forma que não ocorram danos ao barco ou às pessoas.

Idealmente, isso também inclui a proteção dos sistemas elétricos e eletrônicos de um barco, mas os eletrônicos marítimos são sensíveis e esse nível de proteção é difícil de alcançar.

Os sistemas de proteção contra raios têm dois componentes principais: primeiro, um mecanismo para fornecer um caminho com a menor resistência possível que conduza um raio para a água.

Isso é estabelecido com um condutor substancial de um terminal de ar para a água.

Componentes de um sistema de proteção contra raios externo e interno. Crédito: Maxine Heath

Esta parte do LPS às vezes é chamada de proteção externa contra raios.

Em segundo lugar, um mecanismo para evitar o desenvolvimento de altas tensões e diferenças de tensão entre objetos condutores no barco.

Isso é obtido conectando todos os principais objetos de metal no convés e abaixo dele à água por um sistema de ligação equipotencial.

Sem este sistema de ligação, diferenças de tensão suficientemente altas podem surgir em um barco para desenvolver flashes laterais perigosos.

O sistema de ligação pode ser pensado como proteção interna contra raios.

Os padrões de proteção contra raios, que se aplicam em terra e no mar, definem cinco 'classes' de proteção contra raios, variando da Classe V (sem proteção) à Classe I.