Rayopedia
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El Rayo Página 3
Como protegerse contra
diferentes tipo de
descargas
Página 5
“La probabilidad de ser
alcanzado por un rayo es de 1
en 2.320.000”
Edición y Diseño Fabianna Molinares
Protecciones externas
de impacto directo Página 6 Sistemas utilizados para
la protección externa
contra el rayo
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El rayo es una poderosa descarga electrostática natural
producida durante una tormenta eléctrica; generando un
"pulso electromagnético". La descarga eléctrica precipitada
del rayo es acompañada por la emisión de luz (el relámpago),
causada por el paso de corriente eléctrica que ioniza las
moléculas de aire, y por el sonido del trueno, desarrollado por
la onda de choque. La electricidad (corriente eléctrica) que
pasa a través de la atmósfera calienta y expande rápidamente
el aire, produciendo el ruido característico del rayo; es decir,
el trueno. Los rayos se encuentran en Estado plasmático.
La probabilidad de ser alcanzado por un rayo es de 1 en
2.320.000. En promedio, un rayo mide 1 1/2 Km y el más
extenso fue registrado en Texas y alcanzó los 190 Km de
longitud. Un rayo puede alcanzar los 200.000 Km/H. Es 5 veces
más caliente que la superficie del Sol. Su potencia es 1000
millones de volts. Toda la energía de todo tipo que consume el
planeta en 7 años se encuentra contenida en un rayo. Cada
año se registran 16 millones de tormentas con rayos.
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Las averías y
desperfectos causados
anualmente por el rayo a la
industria se cuantifican en
miles de millones.
Naturalmente la orografía
de cada país determina el
número y la intensidad de
las tormentas que se
producen, riesgo que varía
dentro de un mismo país. El
conocimiento de las zonas
de riesgo es una información
importante para determinar
eficazmente el tipo de
protección más adecuada
contra el rayo.
Los efectos de un rayo
pueden ser ocasionados por
un impacto directo o por
causas indirectas. Mientras
que un impacto directo
puede tener
consecuencias
catastróficas para
estructuras, personas o
animales, los daños por
causas indirectas suelen ser
más numerosos con
cuantiosas pérdidas
económicas.
Causas indirectas son la caída
de rayos en las
inmediaciones o sobre
tendidos aéreos o
inducciones en estos
conductores. En condiciones
atmosféricas propicias,
dadas principalmente en
verano, se crea dentro de la
nube una separación de
cargas colocándose las
negativas en la base de la
nube mientras las positivas
lo hacen en la parte superior.
El potencial dentro de la
nube es generalmente del
orden de varios millones de
voltios.
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Tanto el sistema de
protección externo
como interno estarán
apoyados por un buen
sistema de toma de
tierra, para la
evacuación de las
corrientes del rayo, así
como una adecuada
equipotencialidad entre
todos los sistemas de
tierra, tanto de los
sistemas de protección
como de los circuitos
eléctricos y telefónicos
del espacio a proteger.
Hablaremos de
las distintas formas en
que podemos
protegernos de los
efectos de un rayo. La
decisión de dotar a
una estructura de un
adecuado Sistema de
Protección Contra el
Rayo (SPCR) depende
de factores como la
probabilidad de caídas
de rayo en la zona, su
gravedad y
consecuencias para
personas, maquinaria
u operatividad en
empresas.
Para realizar una
correcta protección
debemos dotar nuestra
estructura de dos
sistemas de protección:
protección externa
contra impactos
directos de rayo
(pararrayos, tendido o
jaula de Faraday), y
protección interna
Contra sobretensiones
provocadas por la caída
del rayo en cualquier
tendido de cable
(limitadores de
tensión).
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Para la protección de estructuras y personas
se hace necesaria la utilización de un sistema de
protección contra el rayo (SPCR), el cual debe
atraer el rayo y canalizar las corrientes hacia
tierra. Entre las estructuras en las que es
necesaria la instalación un SPCR podemos citar:
· Edificios o zonas abiertas con concurrencia
de público.
·Depósitos de materias peligrosas
· Edificios del patrimonio cultural.
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ó
Son cuatro los sistemas utilizados actualmente para la
protección externa contra rayos, en esta publicación hablaremos
un poco de cada uno de ellos. Empezando por La Punta Franklin.
Su misión es provocar la excitación atmosférica por encima
de cualquier otro punto de la estructura a proteger, para
aumentar la probabilidad que la descarga incida en su zona de
influencia, y derivar a tierra la corriente del rayo.
Una instalación típica comprende:
· Una varilla captadora, junto con su mástil.
· Uno o dos bajantes.
·Un desconector por bajante para la comprobación de la
resistencia de la estructura.
·Un elemento protector contra golpes en los dos últimos
metros del bajante conductor.
·Una toma de tierra por bajante.
· Unión equipotencial de las tomas de tierra y circuito
general de tierras.
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Tendido
Protección formada por
uno o múltiples conductores
aéreos situados sobre la
estructura a proteger. Los
conductores se deberán unir
a tierra mediante las bajantes
en cada uno de sus extremos.
El área protegida vendrá
dada por el área formada por
el conjunto de conductores
aéreos.
· Uno o varios
conductores aéreos.
·Una bajante en cada
extremo de los conductores.
· Una toma de tierra por
bajante.
· Unión equipotencial de
las tomas de tierra y circuito
general de tierras.
Jaula de Faraday
El sistema consiste en
la recepción del rayo a
través de un conjunto de
puntas captadoras unidas
entre sí por cable
conductor, formando una
malla, y derivarla a tierra
mediante una red de
bajantes conductores.
· Múltiples puntas
captadoras.
·Red de unión de las
diversas puntas.
· Una bajante
conductora por punta
captadora.
· Una toma de tierra
por bajante.
· Unión equipotencial
de las tomas de tierra y
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Sistema de Cebado
Los pararrayos con sistema de cebado o cebadores,
emiten descargas eléctricas de polaridad inversa al rayo,
consiguiendo atraerlo y elevar el punto de impacto por
encima de la estructura a proteger, por lo que crea
mayor radio de cobertura en la base, frente a un
pararrayos convencional.
Un pararrayos con sistema de cebado no es
comparable a una simple punta Franklin, sino a toda una
instalación de ellas, necesarias para cubrir la misma área
de protección, con el consiguiente ahorro en instalación
y materiales de bajantes, tomas de tierra,
equipotencialidad de las mismas, entre otras.
También presenta ventajas con respecto a los otros
sistemas para la
protección de estructuras abiertas, como pueden ser
superficies al aire libre, instalaciones deportivas, etc. En
resumen, el sistema ofrece grandes ventajas y un ahorro
considerable con respecto a los sistemas pasivos de
captación.
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