El Rayo Página 3

Como protegerse contra

diferentes tipo de

descargas

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“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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Sudoku

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