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Sabemos que necesitas protecci贸n

Febrero 2012


Contenido El Rayo 4 Protección Contra el rayo 6 Índice de Riesgo 8 Componentes de un sistema de Descargas Atmosféricas 9 Entretenimiento Curiosidades


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El RAYO El desastre más grande del mundo causado por el rayo, ocurrió cuando durante una tormenta el rayo impactó en un depósito de petróleo que estaba situado en la cumbre de una colina. A causa del fuerte impacto, el depósito se incendió y explotó, generando un rio de fuego que alcanzó el pueblo de Asiut, al sur de Egipto: al menos 265 personas murieron en este desastre causado por los fenómenos de la naturaleza .

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os rayos matan , de dos maneras: Directamente “por fulminación” e Indirectamente “Por tensiones o contactos de paso e incendio “. Los campos electromagnéticos artificiales perturban el magnetismo natural terrestre y el cuerpo humano sufre cambios de sus ritmos biológicos normales pudiendo sucumbir a diferentes enfermedades. Estos fenómenos están en estudio, pues pueden afectar la membrana celular a partir de una exposición de gran energía y corto tiempo; en función de la radiación absorbida nuestro sistema nervioso y cardiovascular pueden estar afectados. La falta de información general del fenó-

meno rayo durante la tormenta eléctrica, aumenta los casos de muerte. Es aconsejable saber como actuar y que determinaciones tomar durante las tormentas eléctricas y en concreto el fenómeno rayo. 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.


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l 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.


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Protección contra el rayo

Para poder derivar sin problemas la gran energía de un rayo es preciso responder a altas exigencias en cuanto a las instalaciones eléctricas de edificios, facilitando una derivación segura del rayo al subsuelo. Por este motivo se disponen en los edificios instalaciones de protección.

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).

Protecciones Externas de Impacto Directo: 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.


Punta Franklin Su misión

Tendido Protección formada cable conductor, formando

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 desconectador 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 ge neral de tierras.

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.

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 circuito general de tierras.

Sistema de Cebado estos

pararrayos, emiten descargas eléctricas de polaridad inversa al rayo, consiguiendo atraerlo y elevar el punto de impacto por encima de la estructura a Jaula de Faraday consiste proteger, por lo que crea maen la recepción del rayo a tra- yor radio de cobertura en la vés de un conjunto de puntas base, frente a un pararrayos captadoras unidas entre sí por convencional.


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Es importante determinar el índice de riesgo en una descarga atmosférica, por tal razón este índice determina la importancia de la protección a instalar. Una estimación probabilística toma en cuenta los siguientes factores: · Resistividad del suelo · Las dimensiones externas de la estructura y de cualquier estructura adyacente conectada eléctricamente · La longitud de los cables aéreos que salen de la estructura · La densidad de descargas en la localidad - asociada con el número de días de tormenta al año · El tipo de construcción -principalmente la altura, tipo de techo, y esquema de protección (si existe) en el lugar. En general, mientras mas grande es, mayor es la probabilidad de ser impactada · Factores geográficos -la altura vertical sobre el nivel del mar y la relación con otras estructuras, por ejemplo cuán cerca está de árboles altos . Perfil de tierra y terreno.

Estos factores toman en cuenta el área de exposición formada por la estructura y los cables conectados a ella y la metodología capacita para calcular el riesgo de impacto. Si el riesgo es menos que 1 en 100 000 entonces generalmente no se requiere protección. Sin embargo, con el propósito de realizar una estimación formal del riesgo, éste necesita estimarse en relación a las consecuencias de un impacto directo. Si el edificio está asociado con una refinería de petróleo o depósito de explosivos, entonces se necesitará un esquema de protección contra descarga atmosférica que ofrezca el mayor grado posible de protección, aún si el riesgo de un impacto es pequeño.


Componentes de un sistema de Descargas Atmosféricas Terminaciones en aire: Estas consisten en varas verticales y/o una malla de conductores en el techo y bordes superiores de la estructura. Los conductores de la malla típicamente forman un enrejado de 10 m por 20 m, más pequeño en edificios de alto riesgo. A ella se conectan proyecciones metálicas, incluyendo varas. Una recomendación señala que todas las partes del techo estén a menos de 5 metros de un conductor de terminación en aire. Esta distancia se reduce a 2,5m en edificios de alto riesgo. Nuevamente el material más ampliamente usado es el cobre. Las varas tradicionalmente eran aguzadas, pero los diseños modernos normalmente tienen ahora una punta roma, alisada. Las varas, si se usan, están ubicadas cerca de aquellas posiciones donde es más probable el impacto, es decir, puntas de techo, esquinas de edificios

Conductores de bajada y de conexión Se requiere que estos conductores proporcionen una trayectoria de baja impedancia hacia abajo de la estructura, de modo que minimice diferencias de potencial y corrientes inducidas. El arreglo ideal sería un edificio metálico, donde la corriente fluyera por una película exterior del edificio. El diseño para construcciones tradicionales apunta a usar las ventajas de esto, es decir, proporcionando diversas trayectorias paralelas para reducir la corriente de falla en cada una de ellas. Estas deberían estar simétricamente ubicadas alrededor del edificio, idealmente incluyendo las esquinas. El equipo electrónico sensible no debería ubicarse cerca de estas trayectorias de bajada en el interior del edificio, ya que existe un riesgo de interferencia inductiva. La corriente fluirá en todas las trayectorias, pero fluirá mayor corriente en la trayectoria más próxima al punto de impacto.

Terminal de tierra Este puede consistir de un anillo de cobre enterrado (designado en EE.UU. como contrapeso) que rodea la estructura y/ o barras de tierra verticales. Se requiere que la impedancia del Terminal de tierra (es decir, después de una conexión de bajada) sea máximo de 10 ohm. El aluminio no se permite para uso bajo tierra. Cada conductor de bajada debe tener su propio electrodo de tierra Terminal y estos normalmente están conectados entre sí para formar un anillo, con electrodos horizontales usados para interconectarlos y ayudar a reducir la impedancia global. Los terminales de tierra más comunes son barras de al menos 1,5 m de longitud, con un mínimo para cada sistema de 9 m.


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¿Sabias

¿Sabías que el rayo es una descarga electroestática?, es decir, un recurso natural para rebajar la carga eléctrica del clima. Su ruido, el trueno, es producido por su rápida expansión cuando hace contacto con el aire

¿ Sabias que hay diversos tipos de rayos. Aunque parezca increíble existe el rayo de nube a tierra, nube a nube y el de tierra a nube, efectivamente, ascendente ?

¿ Sabias que El rayo ascendente se da cuando el suelo está cargado negativamente y la nube positivamente y se da con escasa frecuencia?

¿ Sabias que 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 ?


Entreteni mient SOPA DESCARGA Rayo Tierra Franklin Pararrayo SPAT Descarga

Sudoku


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lecktra, parte de la inquietud del docente Ing. Andrés Soto, por impulsar la creatividad y la investigación de los alumnos del curso de “Sistema Puesta A Tierra”. Esta revista contiene material importante a cerca de los rayos y la protección que debemos tener ante los mismos, además de interesantes fotografías, datos curiosos y algo de entretenimiento que hará sentir al lector interesado desde la primera pagina.

CARLOS CORDERO Director Editor de Fotos Coordinador Redactor Diseño y Grafica

elecktra  

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