7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

17
7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Transcript of 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Page 1: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Page 2: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO
Page 3: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

1 SISTEMAS DE PROTECCION CONTRA RAYOS (SPCR) .................................................. 1

1.1 PROTECCIÓN EXTERNA CONTRA RAYOS .............................................................. 2

1.1.1 Instalación captadora.............................................................................................. 2

1.1.2 Instalación derivadora ............................................................................................ 3

1.1.3 Instalación de puesta a tierra ................................................................................. 4

1.1.4 Distancia de separación ......................................................................................... 5

1.2 PROTECCION INTERNA CONTRA RAYOS ................................................................ 6

1.2.1 Concepto de Zonas de Protección contra el Rayo- ZPR (LPZ- Lighting Protection Zones) ................................................................................................................. 6

1.2.2 Sistemas de suministro de energía en baja tensión ............................................ 7

1.2.3 Coordinación energética entre DPS ...................................................................... 9

1.2.4 Sistemas de telecomunicación y transmisión de datos ...................................... 9

2 MEDIDAS CONCRETAS DE PROTECCION ...................................................................... 10

2.1 INSTALACION CAPTADORA ..................................................................................... 10

2.2 INSTALACION DERIVADORA .................................................................................... 12

2.3 INSTALACION DE PUESTA A TIERRA ..................................................................... 13

2.4 SISTEMA EQUIPOTENCIAL ...................................................................................... 13

Page 4: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO
Page 5: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 1 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

1 SISTEMAS DE PROTECCION CONTRA RAYOS (SPCR)

Los sistemas de protección contra rayos tienen como finalidad la protección de edificios o estructuras contra incendios o daños mecánicos así como proteger a las personas que en ellos se encuentren, de lesiones o incluso de la muerte, como consecuencia de descargas de rayo.

En un Sistema de Protección Contra Rayos (SPCR), se han de considerar tanto medidas de protección externa como de protección interna, basadas en los cinco pilares fundamentales del diseño (Figura 1.1).

Las funciones de la protección externa está orientadas a recibir, conducir y dispersar en el terreno la corriente del rayo de manera fiable y segura. Por tanto las medidas a adoptar en dicha protección externa han de estar formadas por las siguiente partes;

- Instalación captadora, para recibir el impacto del rayo.

- Instalación derivadora; para conducir, con seguridad, la corriente del rayo a tierra.

- Instalación de puesta a tierra; para dispersar la corriente del rayo en el terreno,

- Distancia de separación, para evitar la formación de saltos de chipas incontrolados ante el paso de corriente de rayo por los elementos que conforman la protección externa y que pueda afectar a la estructura del edificio

Las medidas de protección interna a implementar en las instalaciones están orientadas a impedir la formación de chispas peligrosas dentro del edificio o estructura a proteger;

- La compensación de potencial de protección contra el rayo, reduce las diferencias de potencial causadas por la corriente de rayo mediante la unión de todos los elementos metálicos existentes en la instalación a través de una conexión directa o mediante dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS). (Figura 1.2).

Figura 1.1: Sistema de protección contra rayos (SPCR) Figura 1.2: Compensación de potencial de protección contra rayos

En el diseño de los sistema de protección contra rayos (SPCR) se han fijado cuatro niveles de protección, establecidos en la normativa UNE EN 62.305 (IEC 62.305), en función de los niveles de riesgo determinados. Cada uno de ellos se corresponde con unas determinadas normas relativas al cálculo y diseño del sistema de protección (p.ej.

Page 6: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 2 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

radio de la esfera rodante, reticulado de malla) y otras independientes de él (p. ej. secciones, materiales, etc.).

Para garantizar la disponibilidad de los servicios y sistemas, se requiere adoptar medidas de protección complementarias al sistema de protección externa orientadas a la protección contra sobretensiones que puedan afectar a los equipos eléctricos y electrónicos a través de las redes de alimentación y telecomunicación.

1.1 PROTECCIÓN EXTERNA CONTRA RAYOS

La protección externa contra rayos es el conjunto de elementos situados en o sobre el objeto a proteger y que sirven para captar y derivar la corriente del rayo a la instalación de puesta a tierra. Dicha protección consta principalmente de una instalación captadora, una instalación derivadora y una instalación de puesta a tierra.

1.1.1 Instalación captadora

La instalación captadora de un sistema de protección contra rayos tiene la misión de impedir las descargas directas de rayo en el volumen a proteger, permitiendo reducir de manera controlada las consecuencias de dicha descarga.

El dispositivo de captación del rayo agrupa a todos los elementos o partes metálicas sobre las que el rayo puede impactar. Estas pueden estar emplazadas por encima o al lado de la edificación que debe ser protegida y sirven como blanco para el impacto de la descarga. La instalación captadora podrá realizarse mediante puntas Franklin o jaulas de Faraday. En su ejecución deberán seguirse las directrices contenidas en la normativa UNE EN 62.305-3, en cuanto a niveles de protección y características de los materiales. Así, por ejemplo, si la instalación captadora consiste en una malla, deberá tenderse sobre la techumbre o cubierta del edificio, formando retículas de un mínimo de 5 x 5 metros hasta un máximo de 20 x 20 metros (según nivel de protección). En el caso de un edificio que supere una altura de 20 metros, deberán realizarse anillos exteriores a lo largo del perímetro del edificio a una separación entre ellos también de 20 metros. Asimismo, si hubiera algún elemento metálico sobre la superficie de cubierta, deberá unirse a la malla captadora ( antenas, mástiles de bandera, etc..).

Todos aquellos elementos que sobresalgan de la edificación, tales como chimeneas, aristas, áticos, canalones, etc., son preferidos por el rayo para su impacto y deben ser incorporados, por lo tanto, al sistema de protección externa.

Los equipos con alimentación eléctrica situados en la cubierta por encima del plano donde se ha instalado la malla captadora (p. ej. aire acondicionado), deben protegerse mediante puntas captadoras o mallas adicionales. Estos elementos captadores, deberán separarse, al menos, 0,5 metros del equipo a proteger y unirse a la malla principal. (Figura 2.1.1.2.)

Figura 2.1.1.1. Figura 2.1.1.2.

Page 7: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 3 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

Es importante señalar que todas las partes metálicas usadas como dispositivos de captación del rayo, tienen que estar descubiertas o desnudas, permitiéndose sólo un recubrimiento superficial de pintura especial anticorrosiva.

1.1.2 Instalación derivadora

La instalación derivadora es la unión eléctrica conductora entre la instalación captadora y el sistema de puesta a tierra encargada de conducir la corriente de rayo a la instalación de puesta a tierra sin que se produzca un calentamiento indebido que pueda dañar la estructura a proteger. Deben estar dispuestos de tal manera que sean la continuidad directa de la instalación captadora.

Para evitar que en el proceso de derivación a tierra de la corriente de rayo se produzcan daños en la instalación, los derivadores deben instalarse del tal modo que, desde el punto de descarga del rayo hasta tierra: (Figura 2.1.2.1.)

- existan varias bajantes paralelas para repartir adecuadamente la corriente.

- la longitud de estas bajantes se reduzca al mínimo posible (recto, vertical, sin bucles).

- las uniones con partes conductoras de la estructura se efectúen en todos los lugares posibles.

- se dimensionen de modo que se reduzca al máximo los efectos negativos del campo electromagnético generado al paso de la corriente del rayo.

El número de derivadores dependerá del perímetro exterior de la cubierta o tejado. Proyectando la superficie de cubierta sobre un plano, se deberá instalar un derivador cada 10, 15 ó 20 metros, según nivel de protección, del perímetro exterior. Deberán instalarse de la manera más regular posible, partiendo de las esquinas de la edificación.

Dependiendo de las características de la edificación, las distancias entre derivadores pueden ser diferentes. En cualquier caso, es necesario respetar el número total de éstos a instalar de acuerdo con el nivel de protección. En la norma UNE EN 62.305-3 (IEC 62.305-3) se indican las distancias medias entre derivadores y anillos perimetrales dependiendo del nivel de protección. (Tabla 2.1.2.1)

Tabla 2.1.2.1.

Los elementos naturales de la estructura (p.ej. columnas de hormigón armado, paneles de hormigón prefabricado (Figura 2.1.2.2.), estructuras metálicas de acero (Figura 2.1.2.3.), …) pueden utilizarse asimismo como derivadores si se garantiza la continuidad eléctrica de los mismos, por ejemplo con bridas de puenteo.

Page 8: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 4 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

Figura 2.1.2.1. Figura 2.1.2.2. Figura 2.1.2.3.

El acceso a tierra en el caso de derivadores exteriores por fachada, se realiza a través de barras de penetración con punto de seccionamiento que permita la separación eléctrica de la instalación captadora de la instalación de puesta a tierra. De esta manera pueden realizarse las mediciones de tierra que se deseen así como verificar el estado de las bajantes. La unión entre las barras de penetración y el sistema de puesta a tierra se realizará con recubrimiento aislante con objeto de prevenir la corrosión y tensiones de paso peligrosas.

1.1.3 Instalación de puesta a tierra

La instalación de toma de tierra es la prolongación de los dispositivos captadores y derivadores para dispersar la corriente del rayo en el terreno. Por ello, es de extraordinaria importancia que la instalación de puesta a tierra aporte una superficie mínima de contacto del electrodo con el terreno, de modo que se asegure que la corriente del rayo se transmite adecuadamente a tierra y se disperse en ella. Otros cometidos de la instalación de toma de tierra son, por un lado, realizar la compensación de potencial entre los derivadores y, por otro, realizar un control del potencial en las proximidades de las paredes del edificio.

Para su realización la normativa considera dos disposiciones de puesta a tierra Tipo A y Tipo B. Para los dos tipos de tomas de tierra, la longitud mínima del electrodo empleada es determinante para definir la clase de protección. La disposición de las tomas de tierra tipo A describe electrodos en forma de líneas individuales dispuestas horizontalmente (tomas de tierra superficiales) o verticalmente (tomas de tierra de profundidad) que, en cada caso, deben conectarse con un derivador. El número mínimo de electrodos no debe ser inferior a 2. Las tomas de tierra tipo B son tomas de puesta a tierra anulares alrededor del objeto a proteger o tomas de tierra de cimientos. Las longitudes mínimas para los dos tipos de tierra dependerán del nivel de protección determinado y concretamente en los niveles I y II también en función de la resistencia específica del terreno. (Figura 2.1.3.1.)

Figura 2.1.3.1.

Al instalar tomas de tierra anulares tipo B es preciso asegurar que el electrodo empleado

Page 9: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 5 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

se encuentre instalado a una profundidad mayor de 0,5 metros y a 1 metro de separación del edificio. Con ello, se consigue reducir la tensión de paso y, de este modo, puede emplearse como control de potencial alrededor del edificio.

La corrosión es un aspecto que debe tenerse muy en cuenta a la hora de escoger el material que va a utilizarse en la instalación de puesta a tierra. Por tanto, es muy importante evitar la coexistencia de acero y cobre en un mismo medio, debido a que su distinto comportamiento galvánico produce efectos corrosivos. En caso, por ejemplo, de que un anillo de toma de tierra de cobre se viera complementado por tomas de tierra de profundidad realizadas en picas de acero cobrizado, es preciso que dichas picas tengan un grueso de cobre suficiente. Por otra parte, la unificación de diferentes tierras o las uniones de picas al anillo de toma de tierra debe realizarse con abrazaderas del mismo material. Por último, las salidas desde el anillo a los diferentes derivadores, estructuras metálicas y barras equipotenciales deben hacerse aisladas (30 cm antes y después del cambio de medio).

El sistema de puesta a tierra definido debe estar conectado a una barra equipotencial interior para poder establecer el concepto de equipotencialidad de protección, esto es, la unión de todas las estructuras metálicas, tanto entrantes al edificio (tuberías, armaduras metálicas de cables de energía o transmisión de datos), como interiores al mismo (armarios metálicos, estructuras de hormigón armado, partes metálicas de la instalación, etc.), que evita las diferencias de potencial que puedan surgir entre estos elementos metálicos de la instalación.

Todo lo dicho para estructuras metálicas se hace extensivo para cables, tanto de transporte de energía como de transmisión de datos, que deben unirse a través de descargadores a la barra equipotencial, que a su vez debe estar unida a la red de tierras. Estos elementos merecen un tratamiento especial dado que pueden transmitirse sobretensiones provenientes de las líneas a equipos eléctricos o electrónicos, y por tanto es necesario, para la protección de dichos equipos, intercalar descargadores que deriven las corrientes y limiten las sobretensiones que puedan aparecer, a valores que no afecten en modo alguno tanto a su integridad como a su correcto funcionamiento.

En el caso de que existan aparatos que necesiten, por distintas razones, tomas de tierra independientes (imperativos del fabricante, protección catódica, etc.), éstas se unirán indirectamente a la instalación de tierra general a través de vías de chispas de separación tipo KFSU.

En caso de descargas de rayo estas vías de chispas de separación se activan y conectan entre sí las distintas tomas de tierra y partes metálicas de la instalación. Una vez atenuada la corriente del rayo, las vías de chispas se descargan y se restablece la situación anterior.

1.1.4 Distancia de separación

Un Sistema de Protección Contra el Rayo, debe diseñarse teniendo en cuenta el aislamiento eléctrico entre la instalación captadora y la instalación derivadora con respecto a las instalaciones metálicas y los equipos eléctricos y sistemas telecomunicación existente en el edificio o estructura a proteger. Esta característica puede lograrse asegurando una distancia de separación “s” entre las distintas partes conductora. Dicha distancia de separación se determina según el nivel de protección correspondiente en cada caso y de acuerdo con lo dispuesto en la norma UNE EN 62.305-3 (IEC 62.305-3).

Page 10: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 6 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

Cuando no sea posible respetar estas distancias, por imperativos de instalación, existe la posibilidad de utilizar conductores aislados especiales como el Conductor HVI (Figura 2.1.4.1.) que representa una solución innovadora de diseño y fácil instalación, que permite cumplir con las distancia de seguridad.(Figura 2.1.4.2.)

Figura 2.1.4.1. Figura 2.1.4.2.

1.2 PROTECCION INTERNA CONTRA RAYOS

La función de la protección interna contra rayos es impedir la formación de chispas peligrosas dentro del edificio o estructura a proteger. Esta función se consigue a través de la equipotencialidad entre los distintos componentes del sistema de protección contra rayos y otros elementos conductores eléctricos situados en el interior del edificio o estructura.

La equipotencialidad de protección contra rayos, reduce las diferencias de potencial causadas por la corriente de rayo mediante la unión de todos los elementos metálicos existentes en la instalación a través de conexión directa o mediante dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS) (Figura 2.2.1.).

Adicionalmente a la compensación de potencial de protección contra rayos y con el fin de garantizar la disponibilidad de equipos y sistemas, se requiere adoptar medidas de protección complementarias destinadas a la protección contra sobretensiones causadas por el impulso electromagnético del rayo (LEMP), que puedan afectar a los equipos eléctricos y electrónicos y que son transmitidas a través de los cableados de las redes activas de energía y telecomunicación.

1.2.1 Concepto de Zonas de Protección contra el Rayo- ZPR (LPZ- Lighting Protection Zones)

La protección de sistemas eléctricos y electrónicos en edificios o estructuras contra sobretensiones causadas por el impulso electromagnético del rayo (LEMP), se basa en el principio de las zonas de protección contra rayos, recogido en la normativa UNE EN 62.304-4 (IEC 62.305-4). Según este principio, el edificio o estructura que se pretende proteger debe dividirse en zonas de protección contra el rayo, según el nivel de riesgo por LEMP (Figura 2.2.1.1.). De este modo, las áreas con diferentes valores de riesgo LEMP pueden ajustarse a la inmunidad de los sistemas electrónicos. Con este concepto flexible, se pueden definir ZPR (LPZ) apropiadas, en función del número, tipo y sensibilidad de los equipos y sistemas electrónicos existentes.

Page 11: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 7 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

Figura 2.2.1.1.

Figura 2.1.1. Figura 2.2.1.1.

1.2.2 Sistemas de suministro de energía en baja tensión

A la hora de definir las medidas concretas de protección es imprescindible hacer una distinción básica entre los distintos riesgos a los que debemos hacer frente. Así, como se expuso anteriormente, el escenario de riesgos nos muestra como a la instalación y los equipos a proteger pueden afectarles corrientes de rayo y/o sobretensiones. Evidentemente las características y parámetros que definen una u otra onda de corriente son muy distintos y, por lo tanto, las características de las protecciones destinadas a hacerles frente también son muy diferentes.

Los requisitos exigidos a los dispositivos de protección o descargadores (DPS) que se precisan para la instalación de un sistema de protección contra rayos y sobretensiones en el marco del concepto de zonas de protección contra rayos están recogidos en la normativa IEC 60.364-5-53/A2 y su clasificación, Tipo 1, 2 y 3, en función de la exigencias de carga y lugar de instalación se verifican de acuerdo con la norma UNE EN 61.643-11 (IEC 61.643-11). (Tabla 2.2.1.1.)

Tabla 2.2.1.1.

La protección de las líneas de energía de baja tensión consiste, básicamente, en disponer una protección escalonada con dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS) (Figura 2.2.1.1.). Las máximas prestaciones en términos de capacidad de derivación, hacen referencia a los descargadores de Tipo 1.

Estos equipos, denominados descargadores de corrientes de rayo, se instalan como primer escalón de protección, en la intersección de la zona de protección contra rayos (ZPR) 0A a 1 y superiores, como efecto “rompeolas” capaces de derivar varias veces, sin destruirse corrientes de rayo de la forma de onda 10/350 µs, y crear un entorno

Page 12: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 8 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

soportable para los descargadores conectados posteriormente. Estos descargadores deben estar desarrollados a partir de la tecnología de vías de chispas (Wave Breaker Function).

Ejemplo DEHNventil: Carga Iimp (12.5kA 10/350µs)

desacoplo mínimo

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

i [kA]

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 t [ms]

corriente que fluye a través del

varistor del equipo terminal

corriente total

99.4 %

Wave Breaker Function

Nuevo parámetro DPS: Factor Rompeolas

A10/350 – AWB

A10/350

Factor rompeolas =

Como segundo escalón de protección, en la intersección de la zona de protección contra rayos (ZPR) 1 a 2 y superiores, se precisa un descargador de sobretensiones Tipo 2, destinado a la protección de instalaciones y equipos frente a sobretensiones (originadas por descargas de rayo indirectas, conmutaciones en alta, acoplamientos inductivos…). Su capacidad de derivación es de algunas decenas de kA con la forma de onda 8/20 µs. Su principal ubicación son cuadros de distribución.

Como tercer y último escalón de protección, en la intersección de la zona de protección contra rayos (ZPR) 2 a 3, se precisa un descargador de sobretensiones Tipo 3, que tiene com principal tarea, aportar una protección específica a los equipos finales contra sobretensiones transversales que suelen aparecer, por lo regular, entre los conductores L y N en el sistema eléctricos principalmente por procesos de conmutación. Por ello es importante que su instalación se realice los más cerca posible del equipo a proteger.

Figura 2.2.1.1.

Page 13: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 9 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

1.2.3 Coordinación energética entre DPS

Para garantizar un efecto selectivo de los diferentes DPS es imprescindible una coordinación energética entro los mismos. En este caso, el principio básico de la coordinación energética radica en que, cada etapa de protección, únicamente deriva la energía de perturbación (onda de impulso) para la que el descargador está dimensionado.

En la práctica esto quiere decir, que los DPS no se sobrecarguen energéticamente y por tanto no se destruyan o sufran un envejecimiento severo. En ocasiones, el dispositivo de protección puede encontrarse dentro del equipo final a proteger, con el consiguiente peligro de avería que ello conlleva.

Una coordinación eficiente, debe considerar diferentes aspectos, como son:

- Distinción entre descargadores de corrientes de rayo y de sobretensiones.

- Las características técnicas de los DPS.

- Las características del equipo a proteger.

Esta coordinación se consigue mediante el desacoplo energético entre etapas protección. Este desacoplo se obtiene utilizando la impedancia proporcionada por los propios cables de la línea a proteger ( distancia mínima 15 m.). Si no fuera posible obtener el desacoplo necesario de ese modo, se utilizarán descargadores combinados Tipo 1 + 2 que, como el modelo DEHNventil M, garanticen la coordinación energética con descargadores de sobretensiones existentes en la instalación o en los propios equipos a proteger.

El fabricante debe asegurar la coordinación energética de los DPS de acuerdo con las normas UNE EN 62.305-4(IEC 62.305-4). Los descargadores de la familia de productos de la Red/Line están coordinados entre sí u verificados en lo que a la coordinación energética se refiere.

1.2.4 Sistemas de telecomunicación y transmisión de datos

De acuerdo con lo dispuesto en la normativa nacional e internacional de referencia, los circuitos de señal, telecomunicaciones y datos, deben igualmente integrarse en el sistema equipotencial de protección. El dimensionamiento de protección está basado en los mismos principios y atiende a las mismas situaciones de riesgo.

Sin embargo, existen importantes diferencias en lo que se refiere al diseño, características, prestaciones y variedad de los dispositivos de protección a emplear.

Los descargadores de corrientes de rayo y sobretensiones diseñados para la protección de líneas de transmisión de datos en general (audio, vídeo, telefonía, informática, etc.) se instalan en serie. En este caso debe primar siempre el principio de seguridad y, por tanto, en ningún caso, se podrá admitir una distorsión de señal en los circuitos protegidos con descargadores de sobretensión como consecuencia de la existencia de los mismos.

La elección de estas protecciones es más compleja y debe atenderse a diferentes aspectos: corriente nominal, frecuencias, capacidad introducida, formato de instalación, conector, tensiones de trabajo, etc.). Todo ello da lugar a un amplio programa de productos para múltiples y variadas aplicaciones.

Page 14: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 10 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

2 MEDIDAS CONCRETAS DE PROTECCION

Se propone una protección en malla tipo Faraday, que recorre el alero y cumbrera de cubierta, y tramos transversales que configuran una retícula aproximadamente de 6x6m. El vaciado en la cubierta inclinada donde se ubican los equipos de climatización sobre la cubierta plana, genera un volumen virtual con el cerramiento metálico conectado y equipotencial con la malla que protege los equipos.

El sistema de protección externa contra impactos directos de rayo, en el Edificio Auditorio AGA en la B.A. de San Javier, se ha estudiado de manera estimativa para un Nivel II de protección de acuerdo con lo reflejado en esta memoria técnica descriptiva siguiendo las directrices de la norma UNE EN 62.305-3, EN 62.305-3 e IEC 62.305-3. Igualmente se han considerado los siguientes parámetros para el cálculo realizado.

Nivel de protección III

Largo 32

Ancho 13

Alto 9

Tipo de cubierta Inclinada y plana

Existe peto Si en plana

Tipo de peto Metálico

Número de equipos en cubierta h<2 2

Número de equipos en cubierta h>2 0

Tipo de derivadores Aéreos por

fachada

Red de tierras Tierra de cimientos

Perímetro 96

Mallas de 6

Derivadores cada 15

Número de derivadores 6

Conductor instalación captadora 128

Cruces instalación captadora 10

Conductor instalación derivadora 90

Conductor instalación de tierras 87

Cruces instalación de tierras 4

Distancia entre puntas de peto 10

2.1 INSTALACION CAPTADORA

La instalación captadora de la instalación a proteger , estará formado por una Jaula de Faraday instalada sobre la cubierta del edificio formando retículos aproximados de: 10 x 10 metros realizada mediante conductor redondo o varilla de aluminio de 8 mm de diámetro (Ref. 840.018) anclada a cubierta a dos aguas en cada metro lineal, por el soporte adecuado para cubierta (Ref.274160 ) y sus respectivas arandelas de estanqueidad (Ref.276007/276006). Los cruces entre varillas se realizarán mediante clemas MV de aluminio ( Ref.390051).Todos los elementos de la captadora, estarán adaptados a la forma no uniforme del tejado y cubriendo todo el perímetro del mismo

Page 15: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 11 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

Todos los elementos situados en cubierta y sobresalientes a la malla captadora, como pueden ser, por ejemplo, antenas de comunicaciones, chimeneas, equipos de ventilación, etc., deberán incorporarse al sistema de captación mediante protección de captación aislada, formada por puntas captadoras o puntas Franklin (Ref. 103220), con sus respectivos brazos/ distanciadores aislantes (Ref.106228) y conexiones a la red captadora que aseguren la cobertura de protección evitando el impacto directo del rayo sobre estos elementos y por tanto la aparición de corrientes parciales de rayo hacia el interior del edificio.

La ubicación y longitud de estas puntas captadoras han de calcularse en función de las dimensiones y alturas de los elementos de cubierta a proteger y de acuerdo a normativa UNE EN 62.305-3 (EN 62.305-3, IEC 62.305-3), aplicando el método de la esfera rodante, determinando una disposición de puntas captadoras en forma de cuadrado y una altura Dh superior a la profundidad de penetración p de la esfera rodante. Con esta altura complementaria de las puntas captadoras se garantiza que la esfera rodante no llegue a tocar el objeto o elementos de cubierta que se pretende proteger.

En este estudio no se ha considerado la incorporación de ninguna punta de protección, ya que desconocemos si existen o van existir algún tipo de elementos metálicos en cubierta en estos momentos, se deberá tener en consideración alguna punta para proteger antenas parabólicas o algún otro elemento metálico que pudiese colocarse en el tejado del Edificio del Auditorio.

Page 16: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 12 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

La disposición de puntas se estimará en función de los posibles requerimientos de protección que puedan derivarse de elementos metálicos existentes o posteriormente incorporados en cubierta de acuerdo con el Nivel II de protección según normativa UNE EN 62.305-3.

2.2 INSTALACION DERIVADORA

El sistema derivador, para la conexión con la tierra de propagación estará formada por 10 bajantes, Dichos derivadores estarán constituidos por varilla de acero cincado de 8

mm (ref: 840018) instalados Internamente y embutidos en los pilares del edificio, mediante varilla de acero de 8 mm de diámetro y anclada a la estructura mediante conexión de estructura (Ref.308041). El acceso a tierra de cada uno de los derivadores deberá realizarse a través de varilla de acero en PVC ( Ref.800110) unido mediante clemas de cruce (Ref. 478141) a la instalación de puesta a tierra de propagación formada un anillo de cobre o pletina.

En la ubicación y disposición de los diferentes derivadores ( cada 10 metros, de acuerdo con la categoría II definida) a ser posible, deberá mantenerse la distancia de separación “s” respecto a ventanas, puertas y otras aberturas.

Page 17: 7.4.- PROTECCIÓN CONTRA EL RAYO

Página 13 de 14

MURCIA/SAN JAVIER/Reconstrucción Ala Norte Edificio 53 Escuadrón de Alumnos/Protección Rayo

En el acceso a tierra deben tenerse en cuenta medidas de protección contra la corrosión, como por ejemplo, la utilización de cinta anticorrosiva (Ref. 556.125) o el uso de revestimiento de PVC con una distancia de 30 centímetros por encima y por debajo de la entrada en tierra.

2.3 INSTALACION DE PUESTA A TIERRA

El sistema de puesta a tierra de propagación estará construida por un anillo o pletina embebida en el hormigón que hará las veces de un anillo de distribución al cual se une la red derivadora (bajantes ) mediante cable de cobre o varilla conductora cubierta de PVC y unidos en el extremo del anillo por una borna de conexión (Ref.478141) en la parte del anillo y por una abrazadera de conexión a la estructura (Ref.308041) . En caso que se ubicase igualmente al anillo , picas , estas estarían unidas a través de una abrazadera o borna para la conexión pica-cable (Ref. 620017)

El sistema de protección externa estará unido mediante 2 barras equipotenciales ( Ref.472219) con sus respectiva tapa (Ref.472289) ubicada dentro del edificio.

2.4 SISTEMA EQUIPOTENCIAL

Los cables eléctricos y de comunicaciones así como cualquier elemento metálico como tuberías deberán conectarse a la entrada del edificio a la red de tierra bien indirectamente mediante descargadores o directamente mediante cables. De esta forma quedará completo el sistema equipotencial, todos los elementos metálicos unidos a la red de tierras.

Por otro lado, para proteger los equipos eléctricos existentes en el sistema será necesaria la realización de un sistema de protección interna que incluiría descargadores tanto en las redes de energía como de comunicaciones.