descargas electricas
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Definicion, proteccion, y tipos de descargas electricasTRANSCRIPT
Enero 2013
1.-Rayos y Centellas
2.-El Rayo
4.-Protección Primaria
3.-Protecciones
5.-Pararrayos
6.-Protección Secundaria 7.-Protección Terciaria
Revista
8.-Recomendación
Miguel Uzcategui C.I 16534910
Los rayos son una de las manifestaciones más elocuentes, y al mismo tiempo más frecuentes, de la potencia eléctrica que puede verse involucrada en fenómenos naturales.
Para producir un rayo como el ilustrado en la figura de la izquierda, por ejemplo, se requiere que exista una considerable tensión eléctrica entre las nubes y la Tierra.
Generar dicha tensión (que puede llegar a valer millones de voltios) no es tarea sencilla, pero la naturaleza lo logra...
La generación de dichas tensiones está estrechamente vinculada con el ciclo del agua en la naturaleza y con corrientes ascendentes y descendentes de aire. Gracias al calentamiento que Sol produce sobre la Tierra se genera vapor de agua, que asciende formando las nubes. El agua regresa luego a la superficie de la tierra en forma de lluvia, nieve o granizo. La presencia de las nubes, es esencial para que existan los rayos: son ellas las que almacenan las cargas eléctricas que luego producen el rayo.
Rayos y Centellas
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Las corrientes de aire ascendentes transportan cargas eléctricas desde la superficie de la Tierra hasta las nubes, y allí arriba es donde se van acumulando. Como en la naturaleza hay siempre una carga negativa por cada una positiva, si en la nube se van acumulando cargas positivas; en la superficie de la Tierra, necesariamente van quedando abandonadas cargas negativas. Las cargas de distinto signo siempre se atraen. A medida que la acumulación de cargas aumenta, la fuerza de atracción entre las cargas que están en la nube y las que quedaron en tierra se acrecienta. Si la fuerza de atracción es suficientemente grande, las cargas finalmente encontrarán un camino para reunirse... Ese camino, es precisamente el rayo...
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Rayo nube a tierra el más conocido y
el segundo tipo más común. De todos los tipos de rayos, este representa la mayor amenaza para la vida y la propiedad, puesto que impacta contra la tierra. El rayo nube a tierra es una descarga entre una nube y la tierra. Comienza con un trazo inicial que se mueve desde la nube hacia abajo.
Rayo nube a nube Pueden producirse
entre las zonas de nube que no estén en contacto con el suelo. Cuando ocurre entre dos nubes separadas; es llamado rayo inter-nube y cuando se produce entre zonas de diferente potencial eléctrico, dentro de una sola nube, se denomina rayo intra-nube. El rayo Intra-nube es el tipo que ocurre con más frecuencia.
Rayo tierra a nube es una descarga
entre la tierra y una nube cumulonimbus que es iniciado por un trazo inicial ascendente, es mucho más raro que el rayo nube a tierra. Este tipo de rayo se forma cuando iones cargados
negativamente, se elevan desde el suelo y se encuentran con iones cargados positivamente en una nube cumulonimbus. Entonces el rayo vuelve a tierra como trazo.
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Protección primaria: El nivel primario está constituido por los sistemas de supresor de
sobretensiones, terminales aéreos, estructuras metálicas, blindajes y tomas de tierra.
Protección secundaria: Este nivel de protección es el necesario a nivel de la alimentación del
equipo o sistema.
Protección terciaria: Este es a nivel de líneas de datos y transmisión, tarjetas de circuito impreso
y componentes electrónicos, también se le denomina protección fina.
Protecciones
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Las protecciones primarias es la de evitar
los daños producidos en la infraestructura de los edificios e
instalaciones debidos al impacto directo de una descarga
atmosférica. Estos daños suelen venir en forma de incendios y
electrocuciones, debido a la enorme cantidad de energía
contenida en el rayo en el momento del impacto. Estos daños
son aún más importantes en aquellas zonas en las que se
almacenen o manipulan materiales inflamables o radiactivos.
A la hora de diseñar nuestro sistema de protección contra
efectos primarios debemos tener en cuenta que deben cubrirse las
siguientes necesidades:
aProtección de edificaciones y estructuras.
bProtección de torres de comunicación.
cProtección de líneas aéreas.
dOtros tipos de protección.
Dentro de los mecanismos de protección primaria se encuentran
los pararrayos, puestas a tierra, jaulas de Faraday y cables de
guarda.
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La protección secundaria de los equipos o sistemas se
encarga de la protección a nivel de la alimentación, por tanto se
encarga de limitar las tensiones y corrientes. Su misión consiste
en reducir los efectos eléctricos y magnéticos que la corriente de
descarga de los rayos pueda producir de forma indirecta en los
equipos electrónicos y sistemas de comunicaciones. No son tan
obvios como los efectos directos, pero pueden producir efectos
muy perjudiciales si no se han tenido en cuenta las debidas
protecciones.
La técnica de absorción de sobretensiones se ocupa de las
posibilidades de reducir éstas a valores que no sean peligrosos
para el equipo electrónico o instalación eléctrica. Los limitadores
de sobretensión se instalan donde se espera que pueda llegar un
impulso perturbador de sobretensión. De este modo, a la salida
del limitador se tiene una tensión máxima que no interfiere el
circuito situado a continuación. Así, los limitadores dispuestos
en circuitos protectores a nivel secundario y terciario limitan las
sobretensiones y pueden utilizarse como dianas para ser
perforados en casos extremos.
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La protección terciaria es la aplicada a las
líneas de datos, entrada/salida, comunicaciones internas en un
equipo electrónico. También se suele llamar a este nivel de
protección nivel de protección fina.
Los circuitos de protección conviene montarlos lo más cerca
que se pueda de la unidad a proteger, para evitar otras
tensiones perturbadoras entre el circuito de protección y la
unidad a proteger. La conexión a tierra de la unidad a proteger
debe disponerse entre el contacto de tierra del circuito de
protección y la barra equipotencial. De esta manera, la
corriente de derivación ocasionada por la caída de potencial en
la resistencia de puesta a tierra debida al impulso de
sobretensión del rayo no cargará la entrada de la unidad
electrónica a proteger. Los circuitos de protección considerados
ofrecen la posibilidad de limitar las tensiones de modo común y
de modo diferencial.
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RECOMENDACION
Para evitar un rayo es aconsejable alejarse de los
árboles y de edificaciones altas. También,
es seguro refugiarse en los vehículos, ya que sus
ruedas y carrocería nos aislarán del impacto.
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