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REVISTA SPAT
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No se equivoca elhombre que ensayadistintos caminospara alcanzar susmetas; se equivocael que por temor aequivocarse, nocamina...No se equivoca elhombre que busca laverdad y no laencuentra; seequivoca el que, portemor a errar, deja debuscarla.
REVISTA N° 1 - 2012
No se equivoca elhombre que expresalo que siente y esrechazado; seequivoca el que, pormiedo a decir lo quesiente, deja deexpresar su amor aotra persona...No se equivoca elhombre que comienzaa cambiar dandopequeños pasos; seequivoca el que portratar de dar un girototal a su vida, nuncada el primer paso queinicia el camino que lollevará a dar la vueltaal mundo!!!
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Revista Electric Shock –2012
JULIO 2012
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El RayoBreve Resumen
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Protección Contra Las Descargas Atmosféricas
8Pararrayos•Tipos De Pararrayos
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Sistema de Protección contra las Descargas Atmosféricas
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Características De Las Descargas Atmosféricas
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Entre los riesgos existentes en elentorno electromagnético, lasdescargas de rayo adquieren unarelevancia especial ya que se estimaque en nuestro planeta existensimultáneamente unas 2000tormentas y que cerca de 100 rayosdescargan sobre la Tierra cadasegundo. Y esto condiciona de formadeterminante las medidas deprotección que se han de adoptardentro del marco de la compatibilidadelectromagnética.
El aire no es un aislante perfecto,dado que su resistencia dieléctrica esde aproximadamente 30 kV/cm,cuando se alcanza cierto nivel detensión eléctrica entre dos puntosinevitablemente se producirá unachispa (tamaño familiar, a la quellamamos rayo).
Dependiendo de la carga, los rayos seclasifican en negativos (electrones oiones con carga negativa) y positivos(iones con carga positiva, no creoque protones pero la verdad noencontré nada sobre eso), según suorigen (Fig. 1) tenemos los rayosinternos (dentro de la nube),internube (de nube a nube), nube atierra (80% de los rayos producidos ypor ende los que nos interesan anosotros) y de tierra a nube.
A pesar lo la poca duración quetienen (microsegundos), tienen unpotencial destructor increíble ya quehablamos de una corriente típica de30 kA, hasta casos donde se hanregistrado 300 kA, de allí quetengamos que proteger nuestrasinstalaciones y a nosotros mismos.
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Formación del rayoEl rayo (de ahora en adelante: denube a tierra y negativo) se producepor la unión de los líderes (Fig. 2)tanto ascendente (Up Streamer)como descendente (Stepped leader),que son precisamente esas partículascargadas que le hacen un “caminito”ionizado al rayo (Fig. 3) , cuando se“tocan” se produce propiamente ladescarga eléctrica
Por T.S.U Wilcar Rojas
Revista Electric Shock –2012JULIO 2012
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Puesto que el rayo es unfenómeno natural eimpredecible, no es posibleevitar su incidencia en lasestructuras o personas en un100%, lo que se trata entonceses de atraer el rayo que deotra manera pudiera habercaído en un área no deseada.La forma usual de hacer estoes por medio de una PuntaFranklin, el pararrayo massencillo consta de unelemento captor de cobre ocon usa resistividadequivalente, conectadosólidamente a tierra pormedio de un bajante.
La idea es que el pararrayo seencuentre en una ubicación tal,que sea un a tractor porexcelencia ante los posibleslideres descendentes,anteponiéndose ante cualquierestructura según los criterios deubicación.
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Para poder derivar sin problemas lagran energía de un rayo es precisoresponder a altas exigencias encuanto a las instalaciones eléctricasde edificios, facilitando unaderivación segura del rayo alsubsuelo. Por este motivo sedisponen en los edificiosinstalaciones de protección. Laprotección contra rayos es tancompleja que va más allá de lasimple instalación de un pararrayoso de un circuito de protección.Hasta hace relativamente pocotiempo, poco se podía hacer paraminimizar los riesgos que seproducían por la caída directa de unrayo. Cuando ocurrían y dondeocurrirán descargas eléctricasatmosféricas. Tradicionalmente, laprotección contra rayos hapretendido atraer y desviar laenergía de una descarga eléctricaatmosférica hacia la tierra física. Almismo tiempo que esto puedeeliminar algunos de los gravesefectos de un impacto directo,resultan otras desventajas y seriosinconvenientes.
Ninguno de los sistemas tradicionalesson 100% efectivos, y todos ellos sonafectados por los efectos secundariosen relación a la proximidad con loscampos electrostáticos y camposelectromagnéticos. Todos ellos sonpeligrosos, especialmente, en áreasdonde se manejan productosinflamables o explosivos y equiposelectrónicos.Se puede establecer una clasificaciónde tres niveles de protección contralos efectos de los rayos tanto efectosdirectos como secundarios:Protección primaria: El nivel primarioestá constituido por los sistemas depararrayos, terminales aéreos,estructuras metálicas, blindajes ytomas de tierra.Protección secundaria: Este nivel deprotección es el necesario a nivel dela alimentación del equipo o sistema.Protección terciaria: Este es a nivelde líneas de datos y transmisión,tarjetas de circuito impreso ycomponentes electrónicos, tambiénse le denomina protección fina.
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La presencia de una antena y suestructura soporte, puede que noincremente la probabilidadde que caiga un rayo en unalocalización en particular. Sinembargo, si el sitioo el área circundante es alcanzadopor un rayo, la antena y suestructura soporte puedeconvertirse en el punto focal delrayo. Por lo tanto lasconsideraciones de puesta a tierrapara protección de las estacionesradio eléctricas sonextremadamente importantes.Deben colocarse puntas depararrayos en la parte más alta delas torres y soportes, lasmismas serán de un materialadecuado que permitan atraer alrayo sin que este causealgún daño físico a las antenas yequipos que se encuentren en laestructura.
TIPOS DE PARARRAYOS
•• Punta FranklinPunta Franklin
••Pararrayos IonizantePararrayos Ionizante
•• Jaula De FaradayJaula De Faraday
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La información estadísticaconocida nos indica quealrededor del globoterráqueo se forman cerca de2,000 tormentassimultáneamente. La intensidadmedia mundial de la descarga deun rayo se estima en 20 kA, perose llegan acontabilizar rayos de hasta 200kA. Naturalmente la orografía decada paísdetermina el número y laintensidad de las tormentas quese producen, riesgoque varía dentro de un mismopaís. El conocimiento de laszonas de riesgo esuna información importante paradeterminar eficazmente el tipode proteccióncontra el rayo más adecuado.
En condiciones atmosféricas propicias,dadas principalmente en verano, secrea dentro de la nube una separaciónde cargas colocándose las negativas enlabase de la nube mientras las positivas lohacen en la parte superior. El potencialdentro de la nube es generalmente delorden de varios millones de voltios. Esteefecto produce un cambio similar, perode polaridad opuesta en la superficie dela tierra y del mismo tamañoaproximadamente. El campo eléctricoentre la basede la nube y la superficie de la tierrasituada bajo la misma, es tan alto que secrean pequeñas descargas desde la nubellamadas líderes de paso. Cuando estoslíderes se acercan a la superficie de latierra se genera un flujo ascendente decarga positiva. Cuando el líder de carga yel flujo ascendente se encuentran secierra el circuito con una corriente dedescarga entre 10kA y 200kA.
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Se le denomina protección exteriorcontra descargas atmosféricas a latotalidad de dispositivos einstalaciones en el exterior, encimay adosados a lasestructuras que se ha de proteger,para captar y derivar la corriente deladescarga atmosférica a la instalaciónde puesta a tierra. Entre los tipos desistemas exteriores de proteccióntenemos: SPDA natural, donde laspartesmetálicas de la estructura sonconsideradas como parte naturaldel SPDA, lascuales fueron construidas por otrarazón; SPDA artificial, donde loselementosdel metal son empleadosúnicamente con propósitos deprotección contradescargas; y SPDA combinado.
Los componentes del sistemaexterior de protección contradescargasatmosféricas se constituyende tres componentesprincipales: Sistema de terminación deaire.Sistema de conductoresbajantes.Sistema de terminación detierra.
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