Como funciona a compensação de atraso de voo na UE para viagens com várias pernas?

Historicamente, a maioria das companhias aéreas não pertencentes à UE afirmou que EU261 não se aplicou em situações como você descreveu devido ao atraso que não ocorre na UE e a própria legislação não era clara sobre se esse tipo de atraso foi coberto ou não.

Isso mudou em maio de 2018 quando o Tribunal de Justiça Europeu decidiu em "Wegener contra Royal Air Maroc"e afirmou que, se a viagem começou na UE, a totalidade da viagem foi coberta pela legislação - incluindo conexões subsequentes que ocorrem fora da UE. Essa decisão cria um precedente que se aplica a reivindicações subsequentes sob EU261.

Obviamente, aplicam-se as regras usuais do EU261 - incluindo exceções para determinados atrasos excluídos para fins de compensação - mas, em geral, isso seria considerado um atraso coberto.

Sim. Os voos com várias pernas são considerados como se fossem um voo único, e apenas a hora de chegada ao destino final conta.

Observe que esse é o caso apenas porque você estava saindo da UE. Não teria funcionado ao contrário (já que não é uma transportadora da UE).

Como na situação que você descreveu, você pode ser elegível para compensação. De acordo com a legislação da UE, é o destino final que conta para calcular a duração do atraso, como você descreveu, que você chegou depois das horas 4, para que você possa obter o valor de 600 €.

When the delay exceeds 3 hours, you can claim money back up to 600 Euros. It's even valid for connecting flights if booked under the same leg.
_{(Source: https://www.claimflights.co.uk/flight-delay-compensation)}

Você pode entrar em contato diretamente com as companhias aéreas, se elas negarem, eu recomendo que você entre em contato com empresas que reivindicam (direito de voo, reclamação de voos, reclamação da UE ou assistência aérea), que realizam o trabalho profissionalmente. E pode até saber se você tem direito a compensação.