Aea 92305 2

ASOCIACIÓN ELECTROTÉCNICA ARGENTINA

DESDE 1913

PROTECCIÓN CONTRA LAS DESCARGAS ELÉCTRICAS ATMOSFÉRICAS

ASOCIACIÓN ELECTROTÉCNICA

ARGENTINA Evaluación del riesgo

AEA 92305-2 © Edición 2007 Página i

Prólogo

- La Asociación Electrotécnica Argentina es una institución civil sin fines de lucro, de carácter privado, creada para fomentar el desarrollo de todos los campos de la Elec-trotecnia. Es el ámbito adecuado para el estudio e información de los aspectos teóricos de la Ingeniería Eléctrica, como así también para el establecimiento de documentos normativos, en todo lo referente a las aplicaciones tecnológicas y a los avances e in-novaciones en este campo. Fue creada el 18 de octubre de 1913 por un grupo de veinticinco especialistas y desde ese mismo año es sede del Comité Electrotécnico Argentino (CEA), representante na-cional de la International Electrotechnical Commission (IEC), que propiciara en su época el Ing. Jorge Newbery.

- Los documentos normativos producidos tienen la forma de recomendaciones de uso

nacional y se publican bajo la forma de Reglamentaciones, Normas, Especificaciones Técnicas, Guías, Documentos Técnicos o Informes Técnicos, que han sido adoptados por diversas Leyes, Decretos, Ordenanzas y Resoluciones de carácter oficial.

- Las decisiones formales o acuerdos de la Asociación Electrotécnica Argentina en te-

mas técnicos expresan el consenso de la opinión nacional en temas relevantes, dado que cada Comité de Estudio tiene representación de todos los sectores interesados.

- El Comité de Estudio CE 00 – Normas de Concepto – tiene como principal objetivo la

redacción de documentos normativos, que puedan ser utilizados como plataforma y ayuden a reafirmar las prescripciones y recomendaciones vertidas en todos los do-cumentos de la AEA. En otro orden, representan una invalorable ayuda para el profe-sional y los especialistas y un material didáctico que aporta un significativo valor agregado a los establecimientos educacionales que se encuentren vinculados con la electrotecnia.

- El carácter de las Normas de Concepto y sus Informes Técnicos asociados, tiene su origen en las ciencias básicas y las específicas dentro del campo de la Electrotecnia; este principio indica canalizar el proceso de Discusión Pública hacia las Universidades, Escuelas Técnicas, Consejos y Colegios Profesionales, además de todo otro sector que desee contribuir al perfeccionamiento del material a emitir.

- No se puede considerar a la Asociación Electrotécnica Argentina responsable de nin-

guna instalación, equipo o material declarado de estar en conformidad con alguna de sus Reglamentaciones o Normas.

- El presente documento normativo sigue los lineamientos establecidos en ISO/IEC

Guide 21 “Adoption of Internacional Standards as regional or nacional standards”.




AEA 92305-2 © Edición 2007 Página ii

Comité de Estudio CE 00

Normas de Concepto

Integrantes

Presidente Ing. MANILI, Carlos M. (INSPT-UTN)

Secretario Ing. GARCÍA DEL CORRO, Carlos (AEA)

Miembros permanentes Ing. BRUGNONI, Mario (FIUBA)

Ing. GALIZIA, Carlos (CONSULTOR)

Téc. MANILI, Carlos I. (AEA)

Invitados especialistas

Ing. BERGLIAFFA, Miguel (FEMMI S.A.) Ing. MUÑOZ, Horacio (UNAM)

Ing. CAMPUS, Juan José (UTN – FRT) Ing. PINTO, Roberto (UNSE)

Ing. CARLOROSI, Mauro (UTN – FRT) Ing. POCLAVA, Daniel (COPAIPA)

Ing. COMESAÑA, Martín (APE – SMA) Ing. PUJADAS, Delia (UTN – FRM)

Ing. FONSECA, Alberto (UTN – FRD) Ing. REVERSAT, José (UNAM)

Ing. GALLO, Salvador (UTN – FRT) Ing. ROZA, Fernando (EDEN)

Ing. GONZÁLEZ, Raúl (AEA) Ing. SOLBEIZON, Héctor (UNLP - UBA)

Ing. HAMAKERS, Carlos (UNT) Ing. TOURN, Daniel (UNRC)

Téc. IBARRA, Jorge (COPAIPA) Ing. VINSON, Edgardo (EDENOR)

Ing. MANZANO, Marcelo (EPRET) Ing. ZAMANILLO, Germán (UNRC)

Ing. MARAMONTI, Atilio (CEDIE)




AEA 92305-2 © Edición 2007 Página iii

Comisión de Normas

Integrantes

Presidente Ing. BROVEGLIO, Norberto

Secretario Ing. FISCHER, Natalio

Miembros permanentes Ing. GALIZIA, Carlos

Ing. IACONIS, Alberto

Ing. OSETE, Víctor

Ing. PUJOLAR, Jorge




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AEA 92305


PARTE 2

EVALUACIÓN DEL RIESGO





AEA 92305

Protección contra las Descargas Eléctricas Atmosféricas

Parte 2: Evaluación del Riesgo

ÍNDICE GENERAL

Cláusula Subcláusula Contenido Página

1 Alcance 10

2 Referencias normativas 10

3 Términos, definiciones, símbolos y abreviaturas 10

3.1 Términos y definiciones 11

3.2 Símbolos y abreviaturas 16

4 Explicación de los términos 20

4.1 Daños y pérdidas 20

4.2 Riesgo y componentes del riesgo 22

4.3 Composición de los componentes de riesgo en relación a una estructura 24

4.4 Composición de los componentes de riesgo relacionados a un servicio 26

4.5 Factores que influencian a los componentes de riesgo 27

5 Evaluación del riesgo 28

5.1 Procedimiento básico 28

5.2 Estructura a ser considerada para la evaluación de riesgo 28

5.3 Servicio a ser considerado para la evaluación de riesgo 29

5.4 Riesgo tolerable TR 29

5.5 Procedimiento específico para evaluar la necesidad de protección 30

5.6 Procedimiento para evaluar el costo de efectividad de la protección 31

5.7 Medidas de protección 33

5.8 Selección de las medidas de protección 34

6 Evaluación de los componentes de riesgo para una estructura 35

6.1 Ecuación básica 35

6.2 Evaluación de los componentes de riesgo debido a rayos sobre la estructura (S1) 36

6.3 Evaluación del componente de riesgo debido a rayos cercanos a la estructura (S2) 36

6.4 Evaluación de los componentes de riesgo debido a rayos a una línea conectada a la estructura (S3) 36

ramiro

Highlight





Cláusula Subcláusula Contenido Página

6.5 Evaluación del componente de riesgo debido a rayos cercanos a una línea conectada a una estructura (S4) 37

6.6 Resumen de los componentes de riesgo en una estructura 38

6.7 Partición de una estructura en zonas SZ 39

6.8 Evaluación de los componentes de riesgo en una estructura con zonas SZ 40

7 Evaluación de los componentes para un servicio 41

7.1 Ecuación básica 41

7.2 Evaluación de los componentes debido a rayos a un servicio (S3) 41

7.3 Evaluación de los componentes de riesgo debido a rayos cercanos al servicio (S4) 42

7.4 Evaluación de los componentes de riesgo debido a rayos que impactan sobre estructuras a las cuales está conectado el servicio (S1) 42

7.5 Resumen de los componentes de riesgo para un servicio 43

7.6 Partición de un servicio en secciones SS 43

Anexo A (Informativo) Evaluación del número anual N de eventos peligrosos 45

Anexo B (Informativo) Evaluación de la probabilidad del daño XP de una estructura 54

Anexo C (Informativo) Evaluación del monto de la pérdida XL en una estructura 61

Anexo D (Informativo) Evaluación de la probabilidad X'P de daño a un servicio 67

Anexo F (Informativo) Sobretensiones de maniobra 73

Anexo G (Informativo) Evaluación de los costos de pérdidas 74

Anexo H (Informativo) Estudio de casos para estructuras 76

Anexo I (Informativo) Caso de estudio para servicios – Línea de telecomunicación 104

Anexo J (Informativo) Programas simplificados para la evaluación de riesgo en estructuras 111

Índice de figuras

Figura 1 Procedimiento para decidir la necesidad de protección 31

Figura 2 Procedimiento para evaluar la rentabilidad de las medidas de protección 33

Figura 3 Procedimiento para la selección de las medidas de protección en estructuras 34

Figura 4 Procedimiento para la selección de medidas de protección en servicios 35

Figura 5 Estructuras en los extremos de línea: en el extremo “b” la estructura a proteger (estructura b) y en el extremo “a” una estructura adyacente (estructura a) 38

Figura A.1 Área equivalente dA para una estructura aislada 46

Figura A.2 Estructura de forma compleja 47

Figura A.3 Diferentes métodos para determinar el área equivalente para la estructura de la Figura A.2 48

Figura A.4 Estructura a ser considerada para la evaluación del área equivalente dA 49

Figura A.5 Áreas equivalentes ( dA , mA , iA , IA ) 53





Índice de figuras Página

Figura I.1 Línea de telecomunicación a proteger 104

Figura J.1 Ejemplo para una casa de campo (ver Cláusula H.1 – sin medidas de protección provistas) 114

Figura J.2 Ejemplo para una casa de campo (ver Cláusula H.1 – medidas de protección provistas) 115

Índice de tablas

Tabla 1 Fuentes de daño, tipos de daño y tipos de pérdidas de acuerdo al punto de impacto 21

Tabla 2 Riesgo en una estructura para cada tipo de daño y de pérdida 22

Tabla 3 Componentes de riesgo a ser considerados para cada tipo de pérdida en una estructura 25

Tabla 4 Componentes de riesgo a considerarse para cada tipo de pérdida en un servicio 26

Tabla 5 Factores que influencian a los componentes de riesgo en una estructura 27

Tabla 6 Factores que influencian los componentes de riesgo en un servicio 28

Tabla 7 Valores típicos del riesgo tolerable TR 29

Tabla 8 Parámetros asociados a la evaluación de las componentes de riesgo para una estructura 38

Tabla 9 Componentes de riesgo para una estructura para los diferentes tipos de daño causado por diferentes fuentes 39

Tabla 10 Parámetros asociados a la evaluación de los componentes de riesgo para un servicio 42

Tabla 11 Componentes de riesgo para un servicio para los diferentes tipos de daño causados por diferentes fuentes 43

Tabla A.1 Valores del área equivalente según el método de evaluación 47

Tabla A.2 Factor de ubicación dC 50

Tabla A.3 Áreas equivalentes IA y iA que dependen de las características del servicio 51

Tabla A.4 Factor de transformador tC 52

Tabla A.5 Factor de medioambiente eC 52

Tabla B.1 Valores de probabilidad AP de que un rayo directo a una estructura cause choque eléctrico a seres vivos debido a tensiones de contacto y de paso peligrosas

54

Tabla B.2 Valores de BP que dependen de las medidas de protección para reducir el daño físico 55

Tabla B.3 Valor de la probabilidad DPSP como una función del LPL para el cual los DPS están previstos 55

Tabla B.4 Valor de la probabilidad MSP como una función del factor MSK 56

Tabla B.5 Valor del factor S3K que depende del cableado interno 57

Tabla B.6 Valores de la probabilidad LDP que dependen de la resistencia SR del blindaje del cable y de

la tensión resistida al impulso WU del equipo 58

Tabla B.7 Valores de la probabilidad LIP que dependen de la resistencia SR del blindaje del cable y de

la tensión resistida al impulso WU del equipo 60

ramiro

Pencil





Índice de tablas Página

Tabla C.1 Valores promedio típicos de tL , fL y oL 62

Tabla C.2 Valores de los factores de reducción ar y ur como una función del tipo de superficie de suelo

o piso 62

Tabla C.3 Valores del factor de reducción Pr como una función de previsiones tomadas para reducir las consecuencias de incendio

63

Tabla C.4 Valores del factor de reducción fr como una función del riesgo de incendio de la estructura 63

Tabla C.5 Valores del factor Zh que incrementan la cantidad relativa de pérdidas en presencia de un peligro especial

63

Tabla C.6 Valores promedio típicos de fL y oL 64

Tabla C.7 Valores promedio típicos de tL , fL y oL 65

Tabla D.1 Valores del factor dK en función de las características de la línea blindada 67

Tabla D.2 Valores del factor pK en función de las medidas de protección 68

Tabla D.3 Tensión resistida al impulso WU en función del tipo de cable 68

Tabla D.4 Tensión resistida al impulso WU en función del tipo de equipo 68

Tabla D.5 Valores de probabilidad B'P , C'P , V'P y W'P en función de la corriente de falla aI 69

Tabla E.1 Valores promedio típicos de f'L y o'L 71

Tabla H.1 Datos y características de la estructura 76

Tabla H.2 Datos y características de líneas entrantes y de sistemas internos conectados 77

Tabla H.3 Características de la zona 2Z (dentro del edificio) 78

Tabla H.4 Áreas equivalentes de la estructura y líneas 78

Tabla H.5 Número anual esperado de eventos peligrosos 79

Tabla H.6 Componentes de riesgo involucrados y su cálculo (valores x 10-5) 79

Tabla H.7 Valores de los componentes de riesgo asociados al riesgo 1R (valores x 10-5) para los casos adoptados

81

Tabla H.8 Características de la estructura 81

Tabla H.9 Características del sistema de distribución interno y de la línea de alimentación entrante 82

Tabla H.10 Características de los sistemas de telecomunicación internos y de la línea entrante conectada 82

Tabla H.11 Características de la zona 1Z (área de ingreso al edificio) 83

Tabla H.12 Características de la zona 2Z (jardín) 83

Tabla H.13 Características de la zona 3Z (archivo) 84

Tabla H.14 Características de la zona 4Z (oficinas) 84

Tabla H.15 Características de la zona 5Z (centro de cómputos) 85

Tabla H.16 Áreas equivalentes de la estructura y líneas 85


Tabla H.18 Riesgo 1R – Valores de los componentes de riesgo de acuerdo a zonas (valores x 10-5) 86






Tabla H.19 Composición de los componentes de riesgo 1R de acuerdo a las zonas (valores x 10-5) 86

Tabla H.20 Valores del riesgo 1R de acuerdo a la solución elegida (valores x 10-5) 87


Tabla H.22 Características del sistema de alimentación interno y de la línea de alimentación entrante 89

Tabla H.23 Características del sistema de telecomunicación interno y de la línea entrante 89

Tabla H.24 Características de la zona 1Z (fuera del edificio) 90

Tabla H.25 Características de la zona 2Z (bloque de habitaciones) 91

Tabla H.26 Características de la zona 3Z (sector quirúrgico) 91

Tabla H.27 Características de la zona 4Z (unidad de cuidados intensivos) 92


Tabla H.29 Riesgo 1R - Componentes de riesgo a considerar de acuerdo a zonas 93

Tabla H.30 Riesgo 1R – Valores de probabilidad P para una estructura sin protección 93

Tabla H.31 Riesgo 1R – Valores de los componentes de riesgo para estructuras desprotegidas de acuerdo a zonas (valores x 10-5)

94

Tabla H.32 Composición de las componentes de riesgo 1R de acuerdo a zonas (valores x 10-5) 94

Tabla H.33 Riesgo 1R – Valores de probabilidad P para estructura protegida conforme a la solución a) 96

Tabla H.34 Riesgo 1R – Valores de probabilidad P para estructura protegida conforme a la solución b) 97

Tabla H.35 Riesgo 1R – Valores de probabilidad P para estructura protegida conforme a la solución c) 98

Tabla H.36 Riesgo 1R – Valores del riesgo de acuerdo a la solución elegida (valores x 10-5) 98

Tabla H.37 Valores de costos de pérdida asociados a zonas (valores en $ x 106) 99

Tabla H.38 Valores de tasas asociados 99

Tabla H.39 Riesgo 4R – Valores de los componentes de riesgo para estructuras desprotegidas de acuerdo a zonas (valores x 10-5)

99

Tabla H.40 Monto de pérdidas RLC y LC (valores en $) 100

Tabla H.41 Costos PC y PMC de las medidas de protección (valores en $) 100

Tabla H.42 Ahorro anual de dinero (valores en $) 100


Tabla H.44 Parámetros de la zona 2Z 102

Tabla H.45 Parámetros del sistema de alimentación interno y de la línea entrante 102

Tabla H.46 Parámetros del sistema de telecomunicación interno y de la línea entrante 103

Tabla H.47 Medidas de protección a adoptar de acuerdo a la altura del edificio y su riesgo de incendio 103






Tabla I.1 Características de la sección 1S de la línea 105

Tabla I.2 Características de la sección 2S de la línea 105

Tabla I.3 Características de la estructura en el extremo de la línea 106

Tabla I.4 Número anual esperado de eventos peligrosos 106

Tabla I.5 Riesgo 2'R – Componentes de riesgo relevantes a las secciones S de la línea 106

Tabla I.6 Riesgo 2'R – Valores de las corrientes de falla y probabilidades 'P para la línea sin protec-ción

107

Tabla I.7 Riesgo 2'R – Valores de los componentes de riesgo para la línea sin protección de acuerdo a

las secciones S de la línea (valores x 10-3) 108

Tabla I.8 Riesgo 2'R – Valores de las probabilidades 'P para la línea protegida 109

Tabla I.9 Riesgo 2'R – Valores de los componentes de riesgo para la línea protegida con DPS insta-

lados en el punto de transición 1/2T y aT con 03,0DPS =P (valores x 10-3) 110

Tabla J.1 Parámetros para que el usuario cambie libremente 112

Tabla J.2 Subconjunto limitado de parámetros a ser modificados por el usuario 112

Tabla J.3 Parámetros fijos (no modificables por el usuario) 113





INTRODUCCIÓN Las descargas de rayos a la tierra pueden ser peligrosas para las estructuras y los servicios. El peligro para una estructura puede resultar en

- daños a la estructura y a sus contenidos, - fallas de los sistemas eléctricos y electrónicos asociados, - lesiones a seres vivos que estén dentro o cerca de la estructura.

Los efectos colaterales del daño y las fallas pueden extenderse a los alrededores de la estructura o involucrar a su medioambiente. El peligro para los servicios puede resultar en

- daño al servicio en sí mismo, - fallas de los equipos eléctrico y electrónico asociados.

Se pueden requerir medidas de protección para reducir las pérdidas debidas a la descarga del rayo. Una evaluación de riesgo debe determinar si se necesitan, y hasta qué punto. El riesgo, definido en este documento como la probable pérdida promedio anual en una estructura y en un servicio debido a las descargas de los rayos, depende de:

- el número anual de descargas de rayos que afectan la estructura y el servicio; - la probabilidad de daño debida a una de estas descargas de rayos; - el costo promedio de las pérdidas consecutivas.

La descarga de rayos que afecta una estructura puede dividirse en:

- impactos directos sobre la estructura, - impactos cercanos a la estructura, y/o directos o cercanos a los servicios conectados

(líneas de energía, de telecomunicaciones y otros servicios). Las descargas de rayos que afectan un servicio pueden dividirse en:

- impactos directos sobre el servicio, - impactos en la proximidad del servicio o directos a una estructura conectada a un ser-

vicio. Impactos directos sobre la estructura o los servicios conectados pueden causar daño físico y riesgos de muerte. Los impactos directos o indirectos cerca de una estructura o servicio pueden causar fallas en los sistemas eléctricos y electrónicos debido a las sobretensiones resultantes del acoplamiento induc-tivo y resistivo de estos sistemas con la corriente de rayo. Además, las fallas causadas por sobretensiones de rayos en las instalaciones de los usuarios y en las líneas de alimentación, pueden generar igualmente sobretensiones del tipo de las de maniobra en las instalaciones. Nota 1: No está cubierto el mal funcionamiento de los sistemas eléctricos y electrónicos por la serie AEA 92305. Se debe hacer referencia a la serie IEC 61000-4-5. Nota 2: En el Anexo F se da información sobre la evaluación del riesgo debido a sobretensiones de maniobra. El número de descargas de rayos que afectan a una estructura y a los servicios dependen de las di-mensiones y las características de la estructura y de los servicios, de las características del medioam-





biente de la estructura y los servicios, así como también la densidad de la descarga a tierra del rayo en la región en la cual están situados la estructura y los servicios. La probabilidad de daño por una descarga depende de la estructura, los servicios y las características de la corriente de descarga; así como también del tipo y eficiencia de las medidas de protección apli-cadas. El costo promedio anual de las pérdidas consecuentes depende del grado del daño y de los efectos colaterales que pueden resultar debido a una descarga de rayo. El efecto de las medidas de protección es resultado de las características de cada una de ellas y puede reducir las probabilidades de daño o la cantidad de pérdidas colaterales. En este documento se da la evaluación de riesgo debido a todos los posibles efectos de las descargas de rayos a estructuras y servicios, que es una versión revisada de IEC 61662:1995 y su Enmienda 1:1996. La decisión de instalar un sistema de protección contra las descargas eléctricas atmosféricas puede ser tomada sin tener en cuenta un método de evaluación de riesgo, si se considera que el riesgo es in-evitable.





PARTE 2

EVALUACIÓN DEL RIESGO 1 Alcance Esta parte de AEA 92305 es aplicable a la evaluación de riesgo para una estructura o para un servicio debido a las descargas de rayos a tierra. Su propósito es proveer un procedimiento para la evaluación de tal riesgo. Una vez que un límite máximo tolerable para el riesgo ha sido seleccionado, este procedimiento permite la selección de me-didas de protección apropiadas a ser adoptadas para reducir el riesgo a o por debajo del límite tolera-ble. 2 Referencias normativas Los siguientes documentos de referencia son indispensables para la aplicación de este documento. Para referencias fechadas, sólo se aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, se aplica la última edición del documento referido (incluyendo cualquier enmienda). IEC 60079-10:2002, Aparatos eléctricos para atmósferas gaseosas explosivas – Parte 10: Clasificación de las áreas peligrosas IEC 61241-10:2004, Aparatos eléctricos para el uso en presencia de polvo combustible – Parte 10: Clasificación de áreas donde los polvos combustibles están o pueden estar presentes AEA 92305-0, Protección contra las descargas eléctricas atmosféricas – Parte 1: Carta de nivel iso-ceráunico medio anual AEA 92305-1, Protección contra las descargas eléctricas atmosféricas – Parte 1: Principios generales AEA 92305-3, Protección contra las descargas eléctricas atmosféricas – Parte 3: Daño físico a es-tructuras y peligro de muerte AEA 92305-4, Protección contra las descargas eléctricas atmosféricas – Parte 4: Sistemas eléctricos y electrónicos dentro de las estructuras AEA 92305-5, Protección contra las descargas eléctricas atmosféricas – Parte 5: Servicios1 Recomendación ITU-T K.46:2000, Protección de las líneas de telecomunicaciones utilizando conduc-tores metálicos simétricos contra las sobretensiones inducidas Recomendación ITU-T K.47:2000, Protección de las líneas de telecomunicaciones utilizando conduc-tores metálicos contra los impactos directos 3 Términos, definiciones, símbolos y abreviaturas Para el propósito de este documento, se aplican los siguientes términos, definiciones, símbolos y abreviaturas, algunos de los cuales ya han sido citados en la Parte 1 pero se repiten aquí para facilitar la lectura, así como también aquellos dados en otras partes de AEA 92305.

1 A publicar





3.1 Términos y definiciones 3.1.1 Objeto a proteger Estructura o servicio a proteger contra los efectos de una descarga eléctrica atmosférica. 3.1.2 Estructura a proteger Estructura para la que se exige protección contra los efectos de las descargas eléctricas atmosféricas conforme a las prescripciones del presente documento. Nota: Una estructura a proteger puede ser parte de una estructura de mayores dimensiones. 3.1.3 Estructuras con riesgo de explosión Las estructuras que contienen materiales sólidos explosivos o zonas peligrosas están determinadas en IEC 60079-10 e IEC 61241-10. Nota: Para los propósitos de este documento, se consideran sólo las estructuras con zonas peligrosas del tipo 0 o que contengan materiales sólidos explosivos. 3.1.4 Estructuras peligrosas para el medioambiente Estructuras que pueden tener emisiones biológicas, químicas y radioactivas como consecuencia de la descarga de rayo (tales como plantas químicas, petroquímicas, nucleares, etc.). 3.1.5 Medioambiente urbano Área con una elevada densidad de edificaciones o comunidades densamente pobladas con edifica-ciones altas. Nota: “El centro de la ciudad” es un ejemplo de un medioambiente urbano. 3.1.6 Medioambiente suburbano Área con una densidad media de edificaciones. Nota: “Las afueras de la ciudad” es un ejemplo de un medioambiente suburbano. 3.1.7 Medioambiente rural Área con una baja densidad de edificaciones. Nota: “El campo” es un ejemplo de un medioambiente rural. 3.1.8 Tensión resistida al impulso

WU Tensión resistida al impulso asignada por el fabricante del equipo o de una parte del mismo, caracte-rizando la capacidad específica de su aislación para soportar las sobretensiones. Nota: A los propósitos de este documento, sólo se considera la tensión resistida entre conductores activos y de tierra. 3.1.9 Sistema eléctrico Sistema que incorpora componentes de potencia de alimentación de baja tensión.





3.1.10 Sistema electrónico Sistema que incorpora componentes electrónicos sensibles tales como equipos de comunicaciones, computadoras, sistemas de control e instrumentación, sistemas de radio, instalaciones electrónicas de potencia. 3.1.11 Sistemas internos Sistemas eléctricos y electrónicos dentro de una estructura. 3.1.12 Servicio a proteger Servicio conectado a una estructura para la cual se requiere protección contra los efectos de la des-carga de rayo de acuerdo con este documento. 3.1.13 Líneas de telecomunicaciones Medio de transmisión destinado para la comunicación entre equipos que pueden estar ubicados en estructuras separadas, tales como líneas telefónicas y líneas de datos. 3.1.14 Líneas de potencia Líneas de distribución que proveen energía eléctrica a una estructura para alimentar los equipos eléc-tricos y electrónicos allí ubicados, tales como redes de alimentación de baja tensión, media o alta ten-sión. 3.1.15 Cañerías Cañerías para transportar un fluido, entrando o saliendo de una estructura, tales como cañerías de gas, cañerías de agua, cañerías de aceite. 3.1.16 Evento peligroso Descarga de un rayo a un objeto a proteger o cercano a un objeto a proteger. 3.1.17 Descarga de un rayo a un objeto Descarga de un rayo que impacta un objeto a ser protegido. 3.1.18 Descarga de un rayo cercano a un objeto Descarga de un rayo que impacta lo suficientemente cerca de un objeto a ser protegido, que puede causar sobretensiones peligrosas. 3.1.19 Número de eventos peligrosos debido a rayos a una estructura

DN Número promedio anual esperable de eventos peligrosos debidos a las descargas de rayo a una es-tructura. 3.1.20 Número de eventos peligrosos debido a rayos a un servicio

LN Número promedio anual esperable de eventos peligrosos debidos a las descargas de rayo a un servi-cio.





3.1.21 Número de eventos peligrosos debidos a rayos cercanos a una estructura

MN Número promedio anual esperable de eventos peligrosos debidos a las descargas de rayos cercanos a una estructura. 3.1.22 Número de eventos peligrosos debidos a rayos cercanos a un servicio

IN Número promedio anual esperable de eventos peligrosos debidos a las descargas de rayos cercanos a un servicio. 3.1.23 Pulso electromagnético del rayo LEMP Efectos electromagnéticos de la corriente de descarga del rayo. Nota: Comprende las ondas conducidas así como también los efectos del campo electromagnético irradiado. 3.1.24 Onda Onda transitoria que aparece en forma sobretensión y/o sobrecorriente causada por el pulso electro-magnético del rayo (LEMP). Nota: Las ondas causadas por el LEMP pueden provenir de corrientes (parciales) de descarga de rayo, de los efectos de inducción en los lazos de la instalación y manifestarse como sobretensiones residuales aguas abajo de los DPS (Dispositivos de Protección contra Sobretensiones). 3.1.25 Nodo Punto en una línea de servicio en el cual se puede asumir la propagación de la onda como desprecia-ble. Nota: Los ejemplos de nodos son un punto en una línea de alimentación de una red de distribución en un transformador de MT/BT, un multiplexor en una línea de telecomunicación o un DPS instalado a lo largo de la línea conforme a AEA 92305-5. 3.1.26 Daño físico Daño a una estructura (o a sus contenidos) o a un servicio debido a los efectos mecánicos, térmicos, químicos o explosivos de la descarga de rayo. 3.1.27 Lesiones a seres vivos Lesiones, incluyendo la pérdida de la vida, a personas o animales debido a tensiones de contacto y de paso causadas por la descarga del rayo. 3.1.28 Falla de los sistemas eléctricos y electrónicos Daño permanente de los sistemas eléctricos y electrónicos debido al pulso electromagnético del rayo. 3.1.29 Corriente de falla

aI Valor pico mínimo de la corriente de rayo que causará daño en una línea.





3.1.30 Probabilidad de daño

XP Probabilidad de que un evento peligroso cause daño a o dentro de un objeto a ser protegido. 3.1.31 Pérdida

XL Cantidad promedio de pérdidas (personas y bienes) consecuencia de un tipo específico de daño debido a un evento peligroso, en relación al valor (personas y bienes) del objeto a ser protegido. 3.1.32 Riesgo R Valor de la pérdida probable anual promedio (personas y bienes) debido a una descarga eléctrica atmosférica, relativo al valor total (personas y bienes) del objeto a proteger. 3.1.33 Componente de riesgo

XR Riesgo parcial que depende de la fuente y del tipo de daño. 3.1.34 Riesgo tolerable

TR Valor máximo de riesgo que puede ser tolerado por el objeto a proteger. 3.1.35 Zona de una estructura

SZ Parte de una estructura con características homogéneas donde un único juego de parámetros está involucrado en la evaluación de un componente de riesgo. 3.1.36 Sección de un servicio

SS Parte de un servicio con características homogéneas donde un único juego de parámetros está invo-lucrado en la evaluación de un componente de riesgo. 3.1.37 Zona de protección contra el rayo LPZ (por su sigla en idioma inglés Lightning Protection Zone) Zona donde se define el medioambiente electromagnético de la descarga eléctrica atmosférica. Nota: Los límites de una zona de protección contra el rayo no necesariamente son límites físicos (por ejemplo: paredes, piso y techo). 3.1.38 Nivel de protección contra el rayo LPL (por su sigla en idioma inglés Lightning Protection Level) Número relacionado a un conjunto de valores de los parámetros de la corriente de rayo, relativos a la probabilidad de que los valores máximos y mínimos de proyecto no serán excedidos durante la apari-ción natural de una tormenta.





Nota: El nivel de protección contra el rayo se utiliza para proyectar medidas de protección, conforme a un conjunto de valores significativos de los parámetros de la corriente de rayo. 3.1.39 Medidas de protección Medidas a ser adoptadas en el objeto a proteger con el fin de reducir el riesgo. 3.1.40 Sistema de protección contra el rayo SPCR Sistema completo utilizado para reducir los daños físicos debidos a las descargas de rayos a una es-tructura. Nota: El sistema de protección contra el rayo consiste en dos sistemas, uno externo y otro interno. 3.1.41 Sistema de medidas de protección contra pulso electromagnético del rayo LPMS Conjunto de medidas de protección para sistemas internos contra el LEMP. 3.1.42 Blindaje Malla o alambre metálico para reducir el daño físico debido a las descargas de rayos a un servicio. 3.1.43 Blindaje magnético Envoltura cerrada, metálica, mallada o continua que envuelve el objeto a proteger o parte del mismo, utilizada para reducir fallas en los sistemas eléctricos y electrónicos. 3.1.44 Cable protegido contra el rayo Cable especial con resistencia dieléctrica aumentada, cuya envoltura metálica está en continuo con-tacto con el suelo, ya sea directamente o por el uso de una cubierta plástica semiconductora. 3.1.45 Conducto protegido contra el rayo Conducto de baja resistividad en contacto con el suelo (por ejemplo, concreto con refuerzos estructu-rales interconectados de acero o un conducto metálico). 3.1.46 Dispositivo de Protección contra Sobretensiones DPS Dispositivo destinado a limitar sobretensiones transitorias y dispersar las corrientes de rayo. Contiene al menos un componente no lineal.





3.1.47 Protección coordinada de DPS Conjunto de DPS adecuadamente seleccionados, coordinados e instalados para reducir fallas en los sistemas eléctricos y electrónicos. 3.2 Símbolos y abreviaturas

a Tasa de amortización Anexo G

dA Área equivalente para impactos sobre una estructura aislada A.2

'dA Área equivalente para salientes sobre techos elevados A.2.1

iA Área equivalente para impactos cercanos a un servicio A.4; Tabla A.3

lA Área equivalente para impactos a un servicio A.4; Tabla A.3

mA Área de influencia para impactos cercanos a una estructura A.3

B Edificio A.2

c Valor promedio de la posible pérdida de la estructura, en moneda de curso de legal C.4; C.5

AC Costo anual de los animales Anexo G

BC Costo anual del edificio Anexo G

CC Costo anual de los contenidos Anexo G

dC Factor de ubicación A.2; Tabla A.2

eC Factor de medio ambiente A.5; Tabla A.5

LC Costo anual de la pérdida total en ausencia de medidas de protección 5.6; Anexo G

RLC Costo anual de la pérdida residual 5.6; Anexo G

PC Costo de las medidas de protección Anexo G

PMC Costo anual de las medidas de protección seleccionadas 5.6; Anexo G

SC Costo anual de sistemas en una estructura Anexo G

tC Factor de corrección para un transformador de HV/LV en un servicio A.4; Tabla A.4

tc Valor total de la estructura, en moneda de curso legal C.4; C.5; E.3

iD Distancia lateral relevante a la descarga de un rayo cercano a un servicio A.5 D1 Lesiones a seres vivos 4.1.2 D2 Daño físico 4.1.2 D3 Falla de los sistemas eléctrico y electrónico 4.1.2

Zh Factor que incrementa la pérdida cuando un riesgo especial está presente C.2; Tabla C.5

H Altura de la estructura A.4

aH Altura de la estructura conectada al extremo “a” de un servicio A.4

bH Altura de la estructura conectada al extremo “b” de un servicio A.4

cH Altura de los conductores del servicio sobre el nivel de piso A.4

i Tasa de interés Anexo G

aI Corriente de falla D.1.1; D.1.2

dK Factor relevante a las características de un servicio D.1.1

MSK Factor relevante al desempeño de las medidas de protección contra LEMP B.4

pK Factor asociado a las medidas de protección adoptadas en un servicio D.1.1

S1K Factor asociado a la efectividad del blindaje de la estructura B.4





S2K Factor asociado a la efectividad de los blindajes internos de la estructura B.4

S3K Factor asociado a las características del cableado interno B.4

S4K Factor asociado a la tensión resistida al impulso de un sistema B.4

L Longitud de la estructura A.2

aL Longitud de la estructura conectada en el extremo “a” de un servicio A.4

AL Pérdidas en relación a lesiones a seres vivos 6.2; Tabla 8

BL Pérdidas en una estructura en relación al daño físico (rayos a una estructura) 6.2; Tabla 8

B'L Pérdidas en un servicio en relación al daño físico (rayos a un servicio) 7.4; Tabla 10

cL Longitud de la sección de servicio A.4

CL Pérdidas en relación a fallas de los sistemas internos (rayos a una estructura) 6.2; Tabla 8

C'L Pérdidas en relación a fallas del equipo de servicio (rayos a una estructura) 7.4; Tabla 10

fL Pérdidas en una estructura debido a daño físico C.1

f'L Pérdidas en un servicio debido a daño físico E.1

ML Pérdidas en relación a fallas de los sistemas internos (rayos cercanos a una estructura) 6.3; Tabla 8

oL Pérdidas en una estructura debido a fallas de los sistemas internos C.1

o'L Pérdidas en un servicio debido a fallas de los sistemas internos E.1

tL Pérdidas debidas a lesiones por tensión de contacto y de paso C.1

UL Pérdidas en relación a lesiones a seres vivos (rayos a un servicio) 6.4; Tabla 8

VL Pérdidas en una estructura debido a daño físico (rayos a un servicio) 6.4; Tabla 8

V'L Pérdidas en un servicio debido a daño físico (rayos a un servicio) 7.2; Tabla 10

WL Pérdidas en relación a fallas de los sistemas internos (rayos a un servicio) 6.4; Tabla 8

W'L Pérdidas en relación a fallas del equipo de servicio (rayos a un servicio) 7.2; Tabla 10

XL Pérdidas colaterales en una estructura 6.1

X'L Pérdidas colaterales en un servicio 7.1

ZL Pérdidas en relación a fallas de los sistemas internos (rayos cercanos a un servicio) 6.5; Tabla 8

Z'L Pérdidas en relación a fallas del equipo de servicio (rayos cercanos a un servicio) 7.3; Tabla 10 L1 Pérdida de vida humana en una estructura 4.1.3 L2 Pérdida de servicio al público en una estructura 4.1.3 L’2 Pérdida de servicio al público en un servicio 4.1.3 L3 Pérdida de herencia cultural en una estructura 4.1.3 L4 Pérdida de valor económico en una estructura 4.1.3 L’4 Pérdida de valor económico en un servicio 4.1.3

m Tasa de mantenimiento Anexo G

n Número de servicios conectados a la estructura D.1.1

XN Número de eventos peligrosos por año 6.1

DN Número de eventos peligrosos debidos a rayos a una estructura A.2.3

DaN Número de eventos peligrosos debidos a rayos a una estructura en el extremo “a” de la línea A.2.4; Tabla 8

gN Densidad de rayos a tierra A.1

lN Número de eventos peligrosos debidos rayos cercanos a un servicio A.5

LN Número de eventos peligrosos debidos a rayos a un servicio A.4

MN Número de eventos peligrosos debido a rayos cercanos a una estructura A.3

pn Número de personas en posible peligro (víctimas o usuarios sin servicio) C.2; C.3; E.2





sn Número anual estimado o medido de sobretensiones de maniobra Anexo F

sN Número anual de sobretensiones de manobra en exceso de 2,5 kV Anexo F

tn Número total esperado de personas (o usuarios con servicio) en una estructura C.2; C.3; E.2

P Probabilidad de daño 3.1.29

AP Probabilidad de lesiones a seres vivos (rayos a una estructura) 6.2; Tabla 8

BP Probabilidad de daños físicos a una estructura (rayos a una estructura) 6.2; Tabla 8

B'P Probabilidad de daños físicos a un servicio (rayos a una estructura) 7.4; Tabla 10

CP Probabilidad de fallas de los sistemas internos (rayos a una estructura) 6.2; Tabla 8

C'P Probabilidad de fallas del equipo de servicio (rayos a una estructura) 7.4; Tabla 10

LDP Probabilidad de fallas de los sistemas internos (rayos a un servicio conectado) B.5; B.6; B.7

LIP Probabilidad de fallas de los sistemas internos (rayos cercanos a un servicio conectado) B.8

MP Probabilidad de fallas de los sistemas internos (rayos cercanos a una estructura) 6.3; Tabla 8

MSP Probabilidad de fallas de los sistemas internos (con medidas de protección) B.4

SPDP Probabilidad de fallas de los sistemas internos o de un servicio cuando hay descargadores de sobretensión instalados B.3; B.4

UP Probabilidad de lesiones a seres vivos (rayos a un servicio conectado) 6.4; Tabla 8

VP Probabilidad de daño físico a una estructura (rayos a un servicio conectado) 6.4; Tabla 8

V'P Probabilidad de daño físico a servicios (rayos a un servicio) 7.2; Tabla 10

WP Probabilidad de falla de los sistemas internos (rayos a un servicio conectado) 6.4; Tabla 6

W'P Probabilidad de falla del equipo de servicio (rayos a un servicio) 7.2; Tabla 10

XP Probabilidad de daños a una estructura 6.1

X'P Probabilidad de daños a un servicio 7.1

ZP Probabilidad de falla de los sistemas internos (rayos cercanos a un servicio conectado) 6.5; Tabla 8

Z'P Probabilidad de falla del equipo de servicio (rayos cercanos a un servicio) 7.3; Tabla 10

ar Factor de reducción asociado con el tipo de superficie del suelo C.2

ur Factor de reducción asociado con el tipo de superficie del piso C.2

pr Factor que reduce la pérdida debida a previsiones contra incendios C.2

R Riesgo 3.1.32

AR Componente de riesgo (lesiones a seres vivos – rayos a una estructura) 4.2.2

BR Componente de riesgo (daño físico a una estructura – rayos a una estructura) 4.2.2

B'R Componente de riesgo (daño físico a un servicio – rayos a una estructura) 4.2.8

CR Componente de riesgo (falla de los sistemas internos – rayos a una estructura) 4.2.2

C'R Componente de riesgo (falla del equipo de servicio – rayos a una estructura) 4.2.8

DR Riesgo para una estructura debido a rayos a una estructura 4.3.1

fr Factor de reducción de pérdidas dependiendo del riesgo de incendio C.2

FR Riesgo debido a daño físico a una estructura 4.3.2

F'R Riesgo debido a daño físico a un servicio 4.4.2

IR Riesgo para una estructura debido a rayos que no impactan en la estructura 4.3.1

MR Componente de riesgo (falla de los sistemas internos – rayos cercanos a una estructura) 4.2.3

M'R Riesgo MR cuando se adoptan las medidas de protección Anexo G





OR Riesgo debido a fallas del sistema interno 4.3.2

O'R Riesgo debido a fallas del equipo de servicio 4.4.2

sR Resistencia del blindaje por unidad de longitud de un cable B.5; B.8; D.1

SR Riesgo debido a lesiones a seres vivos 4.3.2

TR Riesgo tolerable 3.1.34

UR Componente de riesgo (lesiones a seres vivos – rayos a un servicio conectado) 4.2.4

VR Componente de riesgo (daño físico a una estructura – rayos a un servicio conectado) 4.2.4

V'R Componente de riesgo (daño físico a un servicio – rayos al servicio) 4.2.6

WR Componente de riesgo (falla de los sistemas internos – rayos al servicio conectado) 4.2.4

W'R Componente de riesgo (falla del equipo de servicio – rayos al servicio) 4.2.6

XR Componente de riesgo para una estructura 3.1.33

X'R Componente de riesgo para un servicio 7.1

ZR Componente de riesgo (falla de los sistemas internos – rayos cercanos a un servicio) 4.2.5

Z'R Componente de riesgo (falla del equipo de servicio – rayos cercanos al servicio) 4.2.7

1R Riesgo de pérdida de vida humana en una estructura 4.2.1; 4.3

2R Riesgo de pérdida de servicios al público en una estructura 4.2.1; 4.3

2'R Riesgo de pérdida de servicios al público en un servicio 4.2.1; 4.4

3R Riesgo de pérdida de herencia cultural en una estructura 4.2.1; 4.3

4R Riesgo de pérdida de valor económico en una estructura 4.2.1; 4.3

4'R Riesgo de pérdida de valor económico en un servicio 4.2.1; 4.4

S Estructura A.2 S Ahorro anual de dinero Anexo G SS Sección de un servicio 3.1.36 S1 Rayos a una estructura 4.1.1 S2 Rayos cercanos a una estructura 4.1.1 S3 Rayos a un servicio 4.1.1 S4 Rayos cercanos a un servicio 4.1.1

t Período anual de pérdida del servicio, en horas C.3; E.2

pt Tiempo en horas por año en el que personas están presentes en un lugar peligroso C.2

dT Días de tormentas por año A.1

xT Puntos de transición Anexo I

WU Tensión resistida al impulso de un sistema B.4

w Ancho de la malla B.4 W Ancho de la estructura A.2

aW Ancho de la estructura conectada en el extremo “a” de un servicio A.4

SZ Zonas de una estructura 3.1.35





4 Explicación de los términos 4.1 Daños y pérdidas 4.1.1 Fuente del daño La corriente de descarga es la fuente principal del daño. Se distinguen las siguientes fuentes por la ubicación del punto de impacto (ver Tabla 1): S1: impactos a una estructura; S2: impactos cercanos a una estructura; S3: impactos a un servicio; S4: impactos cercanos a un servicio. 4.1.2 Tipos de daño Un rayo puede causar daño dependiendo de las características del objeto a proteger. Algunas de las características más importantes son: tipo de construcción, contenidos y aplicación, tipo del servicio y medidas de protección adoptadas. Para aplicaciones prácticas de esta evaluación de riesgo, es útil distinguir entre tres tipos básicos de daño, que pueden aparecer como consecuencia de las descargas de rayos. Son los siguientes (ver Tablas 1 y 2): D1: lesiones a seres vivos; D2: daño físico; D3: falla de los sistemas eléctricos y electrónicos. El daño a una estructura debido a la descarga de rayo puede estar limitado a una parte de la estructura o puede extenderse a la estructura entera. También puede incluir estructuras de los alrededores o el medioambiente (por ejemplo, emisiones químicas o radioactivas). Un rayo que afecta un servicio puede causar daños a los medios físicos en sí mismos - línea o cañería - utilizados para proveer el servicio, así como también a los sistemas eléctricos y electrónicos relacio-nados. El daño puede también extenderse a sistemas internos conectados al servicio. 4.1.3 Tipos de pérdidas Cada tipo de daño, solo o en combinación con otros, puede consecuentemente producir pérdidas diferentes en el objeto a proteger. El tipo de pérdida que puede aparecer depende de las características del objeto en sí y de su contenido. Deben tenerse en cuenta los siguientes tipos de pérdidas (ver Tabla 1): L1: pérdida de vida humana; L2: pérdida del servicio al público; L3: pérdida de herencia cultural; L4: pérdida de valor económico (estructura y su contenido, servicio y pérdida de actividad). Los tipos de pérdidas que pueden estar asociados con una estructura son los siguientes: L1: pérdida de vida humana; L2: pérdida del servicio al público; L3: pérdida de herencia cultural; L4: pérdida de valor económico (estructura y su contenido).





Los tipos de pérdidas que pueden estar asociados con un servicio son los siguientes: L’2: pérdida del servicio al público; L’4: pérdida de valor económico (servicio y pérdida de actividad). Nota: No se considera en este documento la pérdida de vida humana asociada con un servicio.

Tabla 1 – Fuentes de daño, tipos de daño y tipos de pérdidas de acuerdo al punto de impacto

Estructura Servicio

Punto de impacto Fuente de daño Tipo de daño

Tipo de pérdida

Tipo de daño

Tipo de pérdida

S1

D1

D2

D3

L1, L42)

L1, L2, L3, L4

L11) , L2, L4

D2

D3

L’2, L’4

L’2, L’4

S2 D3 L11), L2, L4 --- ---

S3

D1

D2

D3

L1, L42)

L1, L2, L3, L4

L11), L2, L4

D2

D3

L’2, L’4

L’2, L’4

S4 D3 L11), L2, L4 D3 L’2, L’4

1) Sólo para las estructuras con riesgo de explosión, y para los hospitales u otras estructuras donde fallas en el sistema interno ponen en peligro de manera inmediata la vida humana. 2) Sólo para propiedades donde los animales pueden perderse.

Tabla 2 – Riesgo en una estructura para cada tipo de daño y de pérdida

Pérdida

Daño

L1 Pérdida de vida

humana

L2 Pérdida del servi-

cio al público

L3 Pérdida de heren-

cia cultural

L4 Pérdida de valor

económico

D1 Lesiones a los seres vivos SR - - SR 1)

D2 Daño físico FR FR FR FR

D3 Falla de sistemas

eléctricos y electrónicos OR 2) OR - OR 2)

1) Sólo para propiedades donde los animales se pueden perder. 2) Sólo para estructuras con riesgo de explosión, y para hospitales u otras estructuras donde falla de los sistemas internos pone el peligro de manera inmediata la vida humana.





4.2 Riesgo y componentes del riesgo 4.2.1 Riesgo El riesgo R es el valor promedio probable de pérdida anual. Para cada tipo de pérdida que pueda aparecer en una estructura o en un servicio, debe ser evaluado el riesgo asociado. Los riesgos a ser evaluados en una estructura pueden ser los siguientes:

1R : riesgo de pérdida de vida humana;

2R : riesgo de pérdida del servicio al público;

3R : riesgo de pérdida de herencia cultural;

4R : riesgo de pérdida de valor económico. Los riesgos a ser evaluados en un servicio pueden ser los siguientes:

2'R : riesgo de pérdida de un servicio al público;

4'R : riesgo de pérdida de valor económico. Para evaluar los riesgos R , deben definirse y calcularse los componentes de riesgo pertinentes (riesgos parciales dependiendo de la fuente y del tipo de daño). Cada riesgo R , es la suma de los componentes de riesgo. Cuando se calcula un riesgo, se pueden agrupar los componentes de riesgo de acuerdo a la fuente de daño y al tipo de daño. 4.2.2 Componentes de riesgo para una estructura debido a rayos a la estructura

AR : Componente relacionado a lesiones a seres vivos causadas por tensiones de contacto y de paso en las zonas fuera de la estructura hasta 3 m. Pueden surgir pérdidas del tipo L1 y en el caso de infraestructuras de contención de ganado, pérdidas del tipo L4 con posible extravío de animales;

Nota 1: No se considera en este documento el componente de riesgo causado por tensiones de contacto y de

paso dentro de la estructura debido a los rayos en la estructura.

Nota 2: En estructuras especiales, las personas pueden verse en peligro por impactos directos (por ejemplo, el nivel superior de un estacionamiento o de estadios). Estos casos pueden también considerarse utilizando los principios de este documento.

BR : Componente relacionado al daño físico causado por chispas peligrosas dentro de la estructura

que desatan incendio o explosión, que también pueden poner en peligro el medioambiente. Pueden surgir todos los tipos de pérdida (L1, L2, L3, L4).

CR : Componente relacionado a fallas del sistema interno causadas por el pulso electromagnético

del rayo. Pueden ocurrir pérdidas del tipo L2 y L4 en todos los casos junto con tipo L1, en el caso de estructuras con riesgo de explosión y hospitales u otras estructuras donde fallas del sistema interno pongan en peligro inmediatamente la vida humana.





4.2.3 Componente de riesgo para una estructura debido a los rayos cercanos a la estruc-tura

MR : Componente relacionado a fallas de los sistemas internos causadas por el pulso electromag-nético del rayo. Pueden ocurrir pérdidas de los tipos L2 y L4 en todos los casos, junto con las de tipo L1 en el caso de estructuras con riesgo de explosión y hospitales u otras estructuras donde fallas de los sistemas internos ponen en peligro inmediatamente la vida humana.

4.2.4 Componentes de riesgo para una estructura debido a rayos a un servicio conectado a la estructura

UR : Componente relacionado a lesiones a seres vivos causadas por tensiones de contacto dentro de la estructura, debido a las corrientes de rayo inyectadas en una línea que ingresa a la es-tructura. Pueden ocurrir también pérdidas del tipo L1 y, en caso de propiedades agrícolas, pérdidas del tipo L4 con posible extravío de animales.

VR : Componente relacionado a daños físicos (incendio o explosión desatados por chispas peli-

grosas entre la instalación externa y partes metálicas, generalmente en el punto de entrada de la línea a la estructura) debido a la corriente eléctrica transmitida a través o a lo largo de los servicios entrantes. Pueden ocurrir todos los tipos de pérdida (L1, L2, L3, L4).

WR : Componente relacionado a fallas en el sistema interno causadas por sobretensiones inducidas

en las líneas entrantes y transmitidas a la estructura. Pueden ocurrir pérdidas del tipo L2 y L4 en todos los casos; así como también las del tipo L1 en el caso de estructuras con riesgo de ex-plosión y hospitales u otras estructuras donde fallas en los sistemas internos ponen en peligro inmediatamente la vida humana.

Nota: Los servicios considerados en este documento son sólo las líneas que entran a la estructura. No se consideran las descargas de rayos en o cercanas a cañerías como una fuente de daño basada en la unión de las cañerías a una barra de unión equipotencial. Este riesgo debe ser también considerado si no está provista la barra equipotencial. 4.2.5 Componente de riesgo para una estructura debido a los rayos cercanos a un servicio conectado a la estructura

ZR : Componente relacionado a fallas de los sistemas internos causadas por sobretensiones indu-cidas en las líneas entrantes y transmitidas a la estructura. Pueden ocurrir pérdidas de los tipos L2 y L4; así como también del tipo L1 en el caso de estructuras con riesgo de explosión y hospitales u otras estructuras donde fallas en los sistemas internos ponen en peligro de manera inmediata la vida humana.

Nota: Los servicios considerados en este documento son sólo las líneas que entran a la estructura. No se consideran las descargas de rayos en o cercanas a cañerías como una fuente de daño basada en la unión de las cañerías a una barra de unión equipotencial. Este riesgo debe ser también considerado si no está provista la barra equipotencial. 4.2.6 Componentes de riesgo para un servicio debido a rayos sobre el servicio

V'R : Componente relacionado a daños físicos debido a los efectos mecánicos y térmicos de la co-rriente de rayo. Pueden ocurrir pérdidas del tipo L’2 y L’4;

W'R : Componente relacionado a fallas del equipo conectado debido a sobretensiones por acopla-

miento resistivo. Pueden ocurrir pérdidas de tipos L’2 y L’4.





4.2.7 Componente de riesgo para un servicio debido a impactos cercanos al servicio

Z'R : Componente relacionado a la falla de líneas y equipos conectados causados por sobreten-siones inducidas en las líneas. Pueden ocurrir pérdidas de tipos L’2 y L’4.

4.2.8 Componentes de riesgo para un servicio debido a rayos a la estructura a la cual el servicio está conectado

B'R : Componente relacionado al daño físico debido a efectos mecánicos y térmicos de la corriente de rayo que circula a lo largo de la línea. Pueden ocurrir pérdidas de tipos L’2 y L’4.

C'R : Componente relacionado a fallas del equipo conectado debido a sobretensiones por acopla-

miento resistivo. Pueden ocurrir pérdidas de tipos L’2 y L’4. 4.3 Composición de los componentes de riesgo en relación a una estructura Los componentes de riesgo que se consideran para cada tipo de pérdida en una estructura están listados a continuación:

1R : Riesgo de pérdida de vida humana:

)1Z

)1WV

)1M

)1CBA1 RRRRRRRRR U +++++++= (1)

1) Sólo para estructuras con riesgo de explosión y para hospitales con equipos eléctricos de reanimación u otras estructuras, cuando fallas de los sistemas internos ponen en peligro de manera inmediata la vida humana.

2R : Riesgo de pérdida de servicios al público:

ZWVMCB2 RRRRRRR +++++= (2)

3R : Riesgo de pérdida de herencia cultural:

VB3 RRR += (3)

4R : Riesgo de pérdida de valor económico:

ZWV)2

MCB)2

A4 RRRRRRRRR U +++++++= (4) 2) Sólo para propiedades donde se puedan perder animales. Los componentes de riesgo que corresponden a cada tipo de pérdida están también combinados en la Tabla 3.





Tabla 3 – Componentes de riesgo a ser considerados para cada tipo de pérdida en una estructura

Fuente de daño Impacto de rayo sobre una estructura S1

Impacto de rayo cercano a una estructura S2

Impacto de rayo a una línea conectada a la

estructura S3

Impacto de rayo cercano a una

línea conectada a la estructura

S4 Componente de riesgo AR BR CR MR UR VR WR ZR Riesgo para cada tipo

de pérdida

1R * * * 1) * 1) * * * 1) * 1)

2R * * * * * *

3R * *

4R * 2) * * * * 2) * * *

1) Sólo para estructuras con riesgo de explosión, y para hospitales u otras estructuras donde fallas de los sistemas internos ponen en peligro de manera inmediata la vida humana. 2) Sólo para las propiedades donde se pueden extraviar animales.

4.3.1 Composición de los componentes de riesgo con referencia a la fuente de daño

ID RRR += (5) donde

DR es el riesgo debido a los rayos que impactan en la estructura (fuente S1) que es definido como la suma:

CBAD RRRR ++= (6) donde

IR es el riesgo debido a los rayos que no impactan en la estructura, pero que tienen influencia sobre ella (fuentes: S2, S3 y S4). Está definido por la suma de:

ZWVUMI RRRRRR ++++= (7) Para los componentes de riesgo y sus composiciones dadas más arriba, ver también la Tabla 9. 4.3.2 Composición de los componentes de riesgo con referencia al tipo de daño

OFS RRRR ++= (8) donde

SR es el riesgo debido a las lesiones a seres vivos (D1) que está definido como la suma de:

UAS RRR += (9)

FR es el riesgo debido a daños físicos (D2) que está definido como la suma de:





VBF RRR += (10)

OR es el riesgo debido a fallas de los sistemas internos (D3) que está definido como la suma de:

ZWCMO RRRRR +++= (11)

Ver también Tabla 9 para los componentes de riesgo y sus composiciones dadas más arriba. 4.4 Composición de los componentes de riesgo relacionados a un servicio A continuación se consideran los siguientes componentes de riesgo para cada tipo de pérdida en un servicio.

2'R : riesgo de pérdida de servicio al público:

CRRRRRR '''''' BZWV2 ++++= (12)

4'R : riesgo de pérdida de valor económico:

CRRRRRR '''''' BZWV4 ++++= (13) En la Tabla 4 están dados los componentes de riesgo a considerarse para cada tipo de pérdida en un servicio.

Tabla 4 – Componentes de riesgo a considerarse para cada tipo de pérdida en un servicio

Fuente del daño Rayo que impacta en el servicio S3

Rayo que impacta cerca del servicio

S4 Rayo que impacta en la estructura S1

Componente de riesgo V'R W'R Z'R B'R C'R

Riesgo para cada tipo de

pérdida

2'R

4'R

* *

* *

* *

* *

* *

4.4.1 Composición de los componentes de riesgo en referencia a la fuente del daño

ID ''' RRR += (14) donde

D'R es el riesgo debido a los rayos que impactan en el servicio (fuente S3); definido como la suma:

WVD ''' RRR += (15)

I'R es el riesgo debido a los rayos que influencian el servicio sin impactar en él (fuentes S1 y S4); definido como la suma de:

ZCBI '''' RRRR ++= (16)





Ver también Tabla 11 para la composición de los componentes de riesgo para un servicio dados más arriba. 4.4.2 Composición de los componentes de riesgo en referencia al tipo de daño

OF ''' RRR += (17) donde

F'R es el riesgo debido a daños físicos (D2); definido como la suma de:

BVF ''' RRR += (18)

O'R es el riesgo debido a fallas de los sistemas internos (D3); definido como la suma de:

CZWO '''' RRRR ++= (19) Ver también Tabla 11 para la composición de los componentes de riesgo para un servicio dados más arriba. 4.5 Factores que influencian a los componentes de riesgo 4.5.1 Factores que influencian los componentes de riesgo en una estructura En la Tabla 5 están dadas las características de una estructura y de sus posibles medidas de protección que influencian a los componentes de riesgo para una estructura.

Tabla 5 – Factores que influencian a los componentes de riesgo en una estructura

Características de la estructura o de los sistemas internos

Medidas de protección

AR BR CR MR UR VR WR ZR

Área equivalente de exposición X X X X X X X X Resistividad de la superficie del suelo X Resistividad del suelo X Restricciones físicas, aislación, nota de advertencia, equipotencialización del suelo

X X

Sistema de protección contra las descargas eléctricas atmosféricas X1) X X2) X2) X3) X3)

Protección coordinada de descarga-dores de sobretensión X X X X

Blindaje espacial X X Blindaje de las líneas externas X X X X Blindaje de las líneas internas X X Precauciones en la traza de líneas X X Red equipotencial X Precauciones contra incendio X X Sensibilidad al fuego X X Peligro especial X X Tensión resistida al impulso X X X X X X 1) En el caso de un sistema de protección contra el rayo “natural” o normalizado con conductores de bajada con un espa-

ciado menor que 10 m, o donde se provee la restricción física, se desprecia el riesgo definido por lesiones a seres humanos causado por tensiones de contacto y de paso.

2) Sólo para los sistemas de protección contra rayos, exteriores mallados. 3) Debido a la unión equipotencial.

4.5.2 Factores que influyen en los componentes de riesgo en un servicio





En la Tabla 6 se dan las características del servicio, de la estructura conectada y de las posibles me-didas de protección que influencian los componentes de riesgo.

Tabla 6 – Factores que influencian los componentes de riesgo en un servicio

Característica del servicio

Medida de protección V'R W'R Z'R B'R C'R

Área equivalente de exposición X X X X X Cable blindado X X X X X Cable protegido contra el rayo X X X X X Conducto protegido contra el rayo X X X X X Conductores con blindaje adicional X X X X X Tensión resistida al impulso X X X X X Descargadores de sobretensión X X X X X

5 Evaluación del riesgo 5.1 Procedimiento básico La decisión de proteger una estructura o un servicio contra el rayo, así como la selección de las me-didas de protección, deben ser llevadas a cabo de acuerdo a AEA 92305-1. Se debe aplicar el siguiente procedimiento:

- identificación del objeto a proteger y sus características; - identificación de todos los tipos de pérdida en el objeto y su correspondiente riesgo R asociado

( 1R a 4R );

- evaluación del riesgo R para cada tipo de pérdida ( 1R a 4R );

- evaluación de la necesidad de protección, por comparación de riesgos 1R , 2R y 3R para una estructura ( 2'R para un servicio) con un riesgo tolerable TR ;

- evaluación del costo de efectividad de la protección, comparando los costos de las pérdidas

totales con y sin medidas de protección. En este caso, la evaluación de los componentes de riesgo 4R para una estructura ( 4'R para un servicio) debe llevarse a cabo de manera tal de evaluar tales costos (ver Anexo G).

5.2 Estructura a ser considerada para la evaluación de riesgo La estructura a ser considerada incluye:

- la estructura en sí misma;

- instalaciones en la estructura;

- contenidos de la estructura;

- personas en la estructura o paradas en las zonas hasta 3 m desde afuera de la estructura;

- medioambiente afectado por el daño a la estructura. La protección no incluye los servicios conectados fuera de la estructura. Nota: La estructura a ser considerada puede estar subdividida en varias zonas (ver Cláusula 6).





5.3 Servicio a ser considerado para la evaluación de riesgo El servicio a considerar es la conexión física entre:

- el edificio de la central de telecomunicaciones y el edificio del usuario o dos edificios de cen-trales de telecomunicaciones o dos edificios de usuarios, para las líneas de telecomunicación (TLC);

- el edificio de la central de telecomunicaciones o el edificio del usuario y un nodo de distribución,

o entre dos nodos de distribución para las líneas de telecomunicación (TLC);

- la subestación de alta tensión y el edificio del usuario, para las líneas de alimentación;

- la estación principal de distribución y el edificio del usuario, para cañerías. El servicio a considerar incluye el equipo de línea y los equipos terminales, tales como:

- multiplexores, amplificadores de potencia, acopladores ópticos, medidores, equipos terminales, etc.;

- interruptores, protección contra sobrecorrientes, medidores, etc.; - sistemas de control, sistemas de seguridad, medidores, etc.

La protección no incluye el equipo del usuario o cualquier estructura conectada en los terminales del servicio. 5.4 Riesgo tolerable TR Es responsabilidad de la autoridad de aplicación con competencia en el tema establecer el valor del riesgo tolerable. En la Tabla 7 se dan los valores representativos del riesgo tolerable TR , donde las descargas de rayos implican pérdida de vida humana o pérdida de valor social o cultural.

Tabla 7 – Valores típicos del riesgo tolerable TR

Tipos de pérdida )( 1T

−yR

Pérdida de vida humana o lesiones permanentes 10-5

Pérdida del servicio al público 10-3

Pérdida de herencia cultural 10-3





5.5 Procedimiento específico para evaluar la necesidad de protección De acuerdo con AEA 92305-1, se deben considerar los siguientes riesgos en la evaluación de la ne-cesidad de protección contra la descarga de rayo a un objeto:

- riesgos 1R , 2R y 3R para una estructura; - riesgos 1'R y 2'R para un servicio.

Para cada riesgo a considerar se deben seguir los siguientes pasos:

- identificación de los componentes XR que hacen al riesgo; - cálculo de los componentes de riesgo XR identificados ; - cálculo del riesgo total R (ver 4.3); - identificación del riesgo tolerable TR ; - comparación del riesgo R con el valor tolerable TR .

Si TRR≤ , la protección contra el rayo no es necesaria. Si TRR> , las medidas de protección deben ser adoptadas para reducir TRR≤ para todos los riesgos a los cuales el objeto está sujeto. En la Figura 1 se da el procedimiento para evaluar la necesidad de protección.





T

IEC 2082/05

Instalar medidas de protección adecuadas convenientes para reducir R

Estructura o servicio protegido para este

tipo de pérdidas

SI

NOTR > R

X

CalcularR = R

X

* Identificar el riesgo tolerable R* Identificar y calcular todas las componentes de riesgo relevantes R

Para cada tipo de pérdida:

Identificar los tipos de pérdidas relativos a la estructura o al servicio a proteger

Identificar la estructura a proteger

Figura 1 – Procedimiento para decidir la necesidad de protección 5.6 Procedimiento para evaluar el costo de efectividad de la protección Además de la necesidad de protección contra el rayo para una estructura o para un servicio, puede ser útil averiguar los beneficios económicos de instalar medidas de protección para reducir la pérdida económica L4. La evaluación de los componentes de riesgo 4R para una estructura ( 4'R para un servicio) le permite al usuario evaluar el costo de la pérdida económica con y sin las medidas de protección (ver Anexo G). El procedimiento para averiguar el costo de efectividad de protección requiere:

- identificación de los componentes XR que hacen al riesgo 4R para la estructura ( 4'R para un servicio);

- cálculo de los componentes de riesgo XR identificados en ausencia de nuevas/adicionales medidas de protección;





- cálculo del costo anual de pérdida debido a cada componente de riesgo XR ; - cálculo del costo anual LC de la pérdida total en ausencia de medidas de protección; - adopción de las medidas de protección seleccionadas; - cálculo de los componentes de riesgo XR con las medidas de protección seleccionadas pre-

sentes; - cálculo del costo anual de la pérdida residual debido a cada componente de riesgo XR en la

estructura o servicio protegido; - cálculo del costo total anual RLC de pérdida residual con las medidas de protección seleccio-

nadas presentes; - cálculo del costo anual PMC de las medidas de protección seleccionadas; - comparación de costos.

Si PMRLL CCC +< , la protección contra el rayo puede no ser efectiva en costos. Si PMRLL CCC +≥ , las medidas de protección pueden probar que ahorran dinero a lo largo de la vida de la estructura o del servicio. El procedimiento para evaluar la efectividad de costos de la protección está esbozado en la Figura 2.





Es rentable adoptarmedidas de protección

No es rentable adoptarmedidas de protección

PMCalcular el costo anual C de las medidas de protección

seleccionadas

RL

LCalcular el costo anual C de las pérdidas totalesy el costo C de las pérdidas residualesen presencia de medidas de protección

(ver Anexo G)

4XCalcular todas las componentes de riesgo R relativas a R

Identificar el valor de:

* la estructura y sus actividades* instalaciones internas

IEC 2083/05

LR L

NO

SIP MC + C > C

Figura 2 – Procedimiento para evaluar la rentabilidad de las medidas de protección 5.7 Medidas de protección Las medidas de protección están dirigidas a reducir el riesgo de acuerdo al tipo de daño. Las medidas de protección deben ser consideradas efectivas sólo si están conformes a los requeri-mientos de las siguientes normas asociadas:

- AEA 92305-3 para la protección contra lesiones a seres vivos y daño físico en una estructura; - AEA 92305-4 para la protección contra fallas de los sistemas internos; - AEA 92305-5 para la protección de servicios.





5.8 Selección de las medidas de protección La selección de las medidas de protección más apropiadas debe ser hecha por el proyectista de acuerdo a la porción que cada componente de riesgo tiene en el total de riesgo R y de acuerdo a los aspectos técnicos y económicos de las diferentes medidas de protección. Deben ser identificados parámetros críticos para determinar la medida más eficiente para reducir el riesgo R . Para cada tipo de pérdida, hay un número de medidas de protección que, individualmente o en com-binación, hacen a la condición TRR ≤ . La solución a ser adoptada debe ser a partir de esta condición teniendo en cuenta los aspectos técnicos y económicos. Un procedimiento simplificado para la selec-ción de medidas de protección está dado en los diagramas de flujo de la Figura 3 para estructuras y la Figura 4 para servicios. En cualquier caso, el instalador o planificador debe identificar los componentes de riesgo más críticos y reducirlos, también teniendo en cuenta los aspectos económicos.

Identificar la estructura a ser protegida

Identificar los tipos de pérdidas relativos a la estructura

Para cada tipo de pérdida identificar y calcular las componentes de riesgo R , R , R , R , R , R , R , RA B C M U V W Z

TR > R

TR > RB

NO

SI

NO NO

NO

SI

SI

SI

Estructuraprotegida

¿Está instalado el

LPMS?


LPS?

Instalar un tipo adecuado de

LPS

Instalar un adecuado LPMS

Instalar otra medida de protección

IEC 2084/05

Nuevos valores calculados de las componentes de

riesgo

Figura 3 – Procedimiento para la selección de las medidas de protección en estructuras





TR' > R

SI

SI SI

SI

NO

NO

NO NOTR' > RZ

Instalar un adecuado SPD

Instalar una malla adecuada

Instalar otra medida de protección


DPS?

¿Está la línea

blindada?

Servicio protegido

Nuevos valores calculados de las componentes de riesgo

IEC 2085/05

Identificar los tipos de pérdidas relativos al servicio

Identificar el servicio a proteger

Para cada tipo de pérdida identificar y calcular las componentes de riesgo R' , R' , R' , R' , R'B C V W Z

Figura 4 – Procedimiento para la selección de medidas de protección en servicios

6 Evaluación de los componentes de riesgo para una estructura 6.1 Ecuación básica Cada componente de riesgo AR , BR , CR , MR , UR , VR , WR y ZR , como se describe en la Cláusula 4, puede ser expresado por la siguiente ecuación general

XXXX LPNR ⋅⋅= (20) donde

XN es el número de eventos peligrosos por año (ver también Anexo A);

XP es la probabilidad del daño a una estructura (ver también Anexo B);

XL es la pérdida consecuente (ver también Anexo C).





Nota 1: El número de eventos peligrosos está afectado por la densidad de descargas de rayos a tierra ( gN ) y por las

características físicas del objeto a ser protegido, sus alrededores y el suelo. Nota 2: La probabilidad del daño XP es afectada por las características del objeto a ser protegido y por las medidas de protección provistas. Nota 3: La pérdida consecuente XL es afectada por el uso al cual el objeto es asignado, la asistencia de personas, el tipo de servicio provisto al público, el valor de los bienes afectados por el daño y las medidas provistas para limitar la cantidad de pérdidas. 6.2 Evaluación de los componentes de riesgo debido a rayos sobre la estructura (S1) La siguiente relación se aplica para la evaluación de los componentes de riesgo relacionados a las descargas de rayos a la estructura: - componente relacionado a lesiones a seres vivos (D1)

AADA LPNR ⋅⋅= (21) - componente relacionado al daño físico (D2)

BBDB LPNR ⋅⋅= (22) - componente relacionado a fallas de los sistemas internos (D3)

CCDC LPNR ⋅⋅= (23) En la Tabla 8 se brindan parámetros para evaluar estos componentes de riesgo. 6.3 Evaluación del componente de riesgo debido a rayos cercanos a la estructura (S2) La siguiente relación se aplica para la evaluación del componente de riesgo relacionado a las des-cargas de rayos cercanos a la estructura: - componente relacionado a fallas de los sistemas internos (D3)

MMMM LPNR ⋅⋅= (24) En la Tabla 8 se dan los parámetros para la evaluación de esta componente de riesgo. 6.4 Evaluación de los componentes de riesgo debido a rayos a una línea conectada a la estructura (S3) Las siguientes relaciones se aplican para la evaluación de los componentes de riesgo relacionados a las descargas de rayos a una línea entrante: - componente relacionado a lesiones a seres vivos (D1)

UUDaLU )( LPNNR ⋅⋅+= (25)





- componente relacionado a daño físico (D2)

VVDaLV )( LPNNR ⋅⋅+= (26) - componente relacionado a fallas de los sistemas internos (D3)

WWDaLW )( LPNNR ⋅⋅+= (27) En la Tabla 8 se dan los parámetros para la evaluación de estas componentes de riesgo. Si la línea tiene más de una sección (ver 7.6), los valores de UR , VR y WR son la suma de los valores de UR , VR y WR asociados a cada sección de la línea. Se consideran aquellas secciones que están entre la estructura y el primer nodo de distribución. En el caso de una estructura con más de una línea conectada con diferente traza, los cálculos deben ser llevados a cabo para cada línea. 6.5 Evaluación del componente de riesgo debido a rayos cercanos a una línea conectada a una estructura (S4) Las siguientes relaciones se aplican para la evaluación de la componente de riesgo relacionada a la descarga de rayos cercanos a una línea conectada a una estructura: - componente relacionado a la falla de los sistemas internos (D3)

ZZLIZ )( LPNNR ⋅⋅−= (28) En la Tabla 8 se dan los parámetros para evaluar esta componente de riesgo. Si la línea tiene más de una sección (ver 7.6), el valor de ZR es la suma de las componentes ZR asociadas a cada sección de la línea. Estas secciones a considerar son aquellas entre la estructura y el primer nodo de distribución. Nota: Se da información detallada para las líneas de telecomunicaciones en la Recomendación ITU K.46. En el caso de una estructura con más de una línea conectada con diferente traza, los cálculos deben ser llevados a cabo para cada línea. A los propósitos de esta evaluación, si 0)( LI <−NN , entonces se supone 0)( LI =−NN .





Tabla 8 – Parámetros asociados a la evaluación de las componentes de riesgo para una estructura

Símbolo Denominación Valor de acuerdo a

Promedio anual del número de eventos peligrosos debidos a rayos

DN - a la estructura Cláusula A.2

MN - cercanos a la estructura Cláusula A.3

LN - a una línea entrando a la estructura Cláusula A.4

IN - cercano a una línea entrando a la es-tructura Cláusula A.5

DaN - a la estructura en el extremo “a” de la línea (ver Figura 5) Cláusula A.2

Probabilidad de que un rayo a una estructura cause

AP - lesiones a seres vivos Cláusula B.1

BP - daño físico Cláusula B.2

CP - falla de los sistemas internos Cláusula B.3 Probabilidad de que un rayo cercano a una estructura cause

MP - falla de los sistemas internos Cláusula B.4 Probabilidad de que un rayo a una línea cause

UP - lesiones a seres vivos Cláusula B.5

VP - daño físico Cláusula B.6

WP - falla de los sistemas internos Cláusula B.7 Probabilidad de que un rayo cercano a una línea cause

ZP - falla de los sistemas internos Cláusula B.8 Pérdida debido a

tAUA LrLL ⋅== - lesiones a seres vivos Cláusula C.2

fLhrrLL ⋅⋅⋅== ZfpVB - daño físico Cláusulas C.2, C.3, C.4, C.5

oZWMC LLLLL ==== - falla de los sistemas internos Cláusulas C.2, C.3, C.5

Nota: En el Anexo C y Tablas C.2, C.3, C.4 y C.5 están dados los valores de pérdidas tL , fL , oL ; factores pr , ar , ur ,

fr que reducen la pérdida y el factor Zh que aumenta la pérdida.

Hb

Hb3Ha3

a Ha

Sección 2(aérea)

Sección 1(enterrada)

IEC 2086/05

b

Figura 5 – Estructuras en los extremos de línea: en el extremo “b” la estructura a proteger

(estructura b) y en el extremo “a” una estructura adyacente (estructura a) 6.6 Resumen de los componentes de riesgo en una estructura En la Tabla 9 están resumidos los componentes de riesgo para estructuras, de acuerdo a los diferentes tipos de daño y las diferentes fuentes de daño.





Tabla 9 – Componentes de riesgo para una estructura para los diferentes tipos

de daño causado por diferentes fuentes

Fuente del daño

Daño

S1 Descarga de un

rayo a una estructura

S2 Descarga de un rayo cercano a una estructura

S3 Descarga de un

rayo a un servicio entrante

S4 Descarga de un rayo cer-cano a un servicio

Riesgo resultante de acuerdo al tipo

de daño

D1 Lesiones a seres vivos

ADA PNR .=

tA Lr .. ---

( )aDLU NNR +=

tUU LrP ... --- UAS RRR +=

D2 Daño físico

pBDB rPNR ..=

ffZ Lrh ... ---

( )aDLV NNR +=

ffZPV LrhrP ..... --- VBF RRR +=

D3 Falla de los sistemas eléctrico y electrónico

oCDC LPNR ..= oMMM LPNR ..= ( )aDLW NNR +=

oW LP ..

( )LIZ NNR −=

oZ LP .. MCO RRR +=

ZW RR ++

Riesgo re-sultante de

acuerdo a la fuente de

daño

CBAD RRRR ++= ZWVUMI RRRRRR ++++= ---

Si la estructura se divide en zonas SZ (ver 6.7), debe ser evaluado cada componente de riesgo para cada zona SZ . El riesgo total R de la estructura es la suma de los componentes de riesgo asociados a las zonas SZ que constituyen la estructura. 6.7 Partición de una estructura en zonas SZ Para evaluar cada componente de riesgo, una estructura puede ser dividida en zonas SZ cada una con características homogéneas. Sin embargo, una estructura puede ser, o puede ser asumida como, una sola zona. Las zonas SZ están principalmente definidas por - el tipo de suelo o de piso (componentes de riesgo AR y UR ), - compartimientos a prueba de incendio (componentes de riesgo BR y VR ), - blindajes espaciales (componentes de riesgo CR y MR ). Puede ser definidas zonas adicionales de acuerdo a - distribución de los sistemas internos (componentes de riesgo CR y MR ), - medidas de protección existentes o a ser provistas (todos los componentes de riesgo), - valores de pérdidas XL (todos los componentes de riesgo). La partición de una estructura en zonas SZ debe tener en cuenta la factibilidad de la implementación de las medidas de protección más apropiadas.





6.8 Evaluación de los componentes de riesgo en una estructura con zonas SZ Reglas para evaluar los componentes de riesgo dependiendo del tipo de riesgo. 6.8.1 Riesgos 1R , 2R y 3R 6.8.1.1 Estructura de una sola zona En este caso está definida sólo una zona SZ conformada por la estructura entera. De acuerdo a 6.7, el riesgo R es la suma de los componentes de riesgo XR en la estructura. Las siguientes reglas se aplican para la evaluación de los componentes de riesgo y la selección de los parámetros relevantes involucrados: - deben evaluarse de acuerdo al Anexo A los parámetros relativos al número N de eventos peli-

grosos; - deben evaluarse de acuerdo al Anexo B los parámetros relativos a la probabilidad P . Además: - para los componentes AR , BR , UR , VR , WR y ZR , un solo valor será fijado para cada parámetro

involucrado. Donde sea aplicable más de un valor, debe elegirse el mayor. - para los componentes CR y MR , si más de un sistema interno está involucrado en la zona, los

valores de CP y MP están dados por:

)1()1()1(1 C3C2C1C PPPP −⋅−⋅−−= (29)

)1()1()1(1 M3M2M1M PPPP −⋅−⋅−−= (30) donde CiP y MiP son parámetros relevantes al sistema interno i. - Los parámetros asociados a la cantidad L de pérdida deben evaluarse de acuerdo al Anexo C.

Los valores promedio típicos derivados del Anexo C pueden ser presumidos para la zona, de acuerdo al uso de la estructura.

Con la excepción hecha para CP y MP , si más de un valor de cualquier otro parámetro existe en una zona, el valor del parámetro que lleva al valor de riesgo más alto debe ser tomado en cuenta. Definir la estructura con una sola zona puede llevar a medidas de protección costosas, porque cada medida debe extenderse a la estructura entera. 6.8.1.2 Estructura multi-zona En este caso, la estructura está dividida en múltiples zonas SZ . El riesgo para la estructura es la suma de los riesgos relevantes a todas las zonas de la estructura; en cada zona, el riesgo es la suma de todos los componentes de riesgo relevantes en la zona. Las reglas de 6.8.1.1 se aplican para la evaluación de los componentes de riesgo y la selección de los parámetros relevantes involucrados. Dividir una estructura en zonas permite al proyectista tener en cuenta las características peculiares de cada parte de la estructura en la evaluación de los componentes de riesgo y para seleccionar las me-





didas de protección más apropiadas hechas a medida zona por zona, reduciendo así el costo total de la protección contra el rayo. 6.8.2 Riesgo 4R Haya o no necesidad de determinar protección para reducir los riesgos 1R , 2R y 3R , es útil evaluar la conveniencia económica al adoptar las medidas de protección para reducir el riesgo de pérdida eco-nómica 4R . Los ítems para los cuales la evaluación de riesgo 4R debe ser llevada a cabo debe ser definidos según:

- la estructura completa; - una parte de la estructura; - una instalación interna; - una parte de una instalación interna; - una pieza del equipo; - los contenidos de la estructura.

Se debe evaluar el costo de la pérdida en una zona de acuerdo al Anexo G. El costo total de pérdida para una estructura es la suma del costo de pérdida de todas las zonas. 7 Evaluación de los componentes para un servicio 7.1 Ecuación básica Cada componente de riesgo V'R , W'R , Z'R , B'R y C'R , descripto en la Cláusula 4, puede ser expre-sado por la siguiente ecuación general:

XXXX ''' LPNR ⋅⋅= (31) donde

XN es el número de eventos peligrosos (ver también Anexo A);

X'P es la probabilidad de daño a un servicio (ver también Anexo D);

X'L es la pérdida consecuente (ver también Anexo E). 7.2 Evaluación de los componentes debido a rayos a un servicio (S3) Las siguientes relaciones se aplican para la evaluación de los componentes de riesgo relacionados a las descargas de rayos a un servicio: - componente relacionado a daño físico (D2)

VVLV ''' LPNR ⋅⋅= (32) - componente relacionado a fallas en los equipos conectados (D3)

WWLW ''' LPNR ⋅⋅= (33) En la Tabla 10 se dan los parámetros para evaluar estos componentes de riesgo. 7.3 Evaluación de los componentes de riesgo debido a rayos cercanos al servicio (S4)





Las siguientes relaciones se aplican para la evaluación del componente de riesgo relacionado a la descarga de rayos cercanos a un servicio: - componente relacionado a fallas de los equipos conectados (D3)

ZZLIZ '')(' LPNNR ⋅⋅−= (34) En la Tabla 10 se dan los parámetros para la evaluación de esta componente de riesgo. A los propósitos de esta evaluación, si 0)( LI <−NN , entonces debe considerarse 0)( LI =−NN . 7.4 Evaluación de los componentes de riesgo debido a rayos que impactan sobre estruc-turas a las cuales está conectado el servicio (S1) La siguiente relación se aplica para la sección del servicio conectada a la estructura, para la evaluación de los componentes de riesgo relacionados a las descargas de rayos a cada estructura, a las cuales está conectado un servicio: - componente relacionado al daño físico (D2)

BBDB ''' LPNR ⋅⋅= (35) - componente relacionado a fallas del equipo (D3)

CCDC ''' LPNR ⋅⋅= (36) En la Tabla 10 se dan los parámetros para la evaluación de este componente de riesgo.

Tabla 10 – Parámetros asociados a la evaluación de los componentes de riesgo para un servicio

Símbolo Denominación Valor de acuerdo a

Número anual promedio de rayos

DN - a la estructura conectada al servicio Cláusula A.2

LN - al servicio Cláusula A.4

IN - cercano al servicio Cláusula A.5 Probabilidad de que un rayo a una estructura adyacente cause

B'P - daño físico Subcláusula D.1.1

C'P - fallas del equipo en servicio Subcláusula D.1.1 Probabilidad de que un rayo al servicio cause

V'P - daño físico Subcláusula D.1.2

W'P - fallas del equipo en servicio Subcláusula D.1.2 Probabilidad de que un rayo cercano a un servicio cause

Z'P - fallas del equipo en servicio Subcláusula D.1.3 Pérdida debida a

fVB ''' LLL == - daño físico Tabla E.1, Ecuación (E.2)

0ZWC '''' LLLL === - fallas del equipo en servicio Tabla E.1, Ecuación (E.3)

7.5 Resumen de los componentes de riesgo para un servicio Los componentes de riesgo para un servicio están resumidos en la Tabla 11, de acuerdo a los dife-rentes tipos y fuentes de daño.





Tabla 11 – Componentes de riesgo para un servicio para los diferentes tipos de daño

causados por diferentes fuentes

Fuente del daño

Tipo de daño

S3 Descarga de rayo a

un servicio

S4 Descarga de rayo cercana a

un servicio

S1 Descarga de rayo a

una estructura

Riesgo resultante de acuerdo al tipo de

daño

D2 Daño físico VVLV LPNR '.'.' = --- BBDB LPNR '.'.' = BVF RRR '' +=

D3 Falla de los sistemas

eléctricos y electrónicos

WWLW LPNR '.'.' = ( ) ZZLIZ LPNNR '.'.' −= CCDC LPNR '.'.' = CWZO RRRR ''' ++=

Riesgo re-sultante de

acuerdo a la fuente de

daño

WVD RRR '' += CBZI RRRR ''' ++= ---

Si el servicio es dividido en secciones SS (ver 7.6), los componentes de riesgo V'R , W'R y Z'R del servicio deben ser evaluados como la suma de los componentes de riesgo asociados a cada sección del servicio. El componente de riesgo Z'R debe ser evaluado en cada punto de transición (ver AEA 92305-5) del servicio y el valor más alto debe ser tomado como el valor de Z'R . Nota: Se da información detallada para las líneas de telecomunicaciones en la Recomendación ITU K.46. Los componentes de riesgo B'R y C'R del servicio deben ser evaluados como la suma de los com-ponentes de riesgo asociados a cada estructura conectada al servicio. El riesgo total R del servicio es la suma de los componentes de riesgo B'R , C'R , V'R , W'R y Z'R . 7.6 Partición de un servicio en secciones SS Para evaluar cada componente de riesgo, el servicio puede ser dividido en secciones SS . Sin embargo, un servicio puede ser, o puede tomarse como, una sola sección. Para todos los componentes de riesgo ( B'R , C'R , V'R , W'R , Z'R ) las secciones SS están principal-mente definidas por:

- tipo de servicio (aéreo o subterráneo); - factores que afectan el área equivalente ( dC , eC , tC ); - características del servicio (tipo de aislación del cable, resistencia del blindaje).





Más secciones pueden ser definidas de acuerdo a:

- tipo de equipo conectado; - medidas de protección existentes o a ser provistas.

La partición de un servicio en secciones debe tener en cuenta la factibilidad de la implementación de las medidas de protección más apropiadas. Si en una sección existe más de un valor de un parámetro, debe ser tomado el valor que lleva hacia el valor de riesgo más alto. El operador de redes o el propietario del servicio deben evaluar la cantidad relativa de pérdida de ser-vicio esperada por año. Si esta evaluación no puede ser llevada a cabo, se sugieren valores repre-sentativos en el Anexo E.





Anexo A (Informativo)

Evaluación del número anual N de eventos peligrosos

A.1 Generalidades El número promedio anual N de eventos peligrosos debidos a las descargas de rayo que impactan en un objeto a proteger, depende de la actividad de tormentas de la región donde el objeto está localizado y de las características físicas del mismo. Para calcular el número N , se acepta generalmente multi-plicar la densidad de rayos a tierra gN por un área equivalente de superficie del objeto y teniendo en cuenta los factores de corrección debido a las características físicas del objeto. La densidad de rayos a tierra gN es el número de las descargas de rayos por km2 por año. Este valor está disponible desde las estaciones de localización de rayos a tierra en muchas partes del mundo. Nota: Si un diagrama de gN no está disponible en regiones templadas puede ser estimado por:

dg 1,0 TN ≈ (A.1) donde dT son los días de tormenta por año (que pueden ser obtenidos de diagramas isoceraúnicos).

Los eventos que se pueden considerar como peligrosos para una estructura a proteger son:

- rayos directos a la estructura; - rayos cercanos a la estructura; - rayos directos al servicio que ingresa en la estructura; - rayos cercanos al servicio que ingresa en la estructura; - rayos a una estructura a la cual está conectada un servicio.

Los eventos que se pueden considerar como peligrosos para un servicio a proteger son

- rayos directos al servicio - rayos cercanos al servicio - rayos a la estructura a la cual está conectada el servicio.

A.2 Evaluación del número promedio anual de eventos peligrosos debidos a rayos a la estructura DN y a una estructura conectada al extremo “a” de una línea DaN A.2.1 Determinación del área equivalente dA Para estructuras aisladas en terreno plano, el área equivalente dA es el área definida por la intersección entre la superficie del suelo y una línea recta con una pendiente de 1/3 que pasa de las partes supe-riores de la estructura (tocándola) y rotando alrededor de ella. Se puede llevar a cabo la determinación del valor de dA gráfica o matemáticamente. Estructura rectangular Para una estructura rectangular aislada con longitud L , ancho W , y altura H sobre un suelo plano, el área equivalente es igual a:





2

d )(9)(6 HWLHWLA ⋅⋅++⋅⋅+⋅= π (A.2) con L , W y H expresados en metros (ver Figura A.1). Nota: Una evaluación más precisa puede ser obtenida considerando la altura relativa de una estructura con respecto a los objetos que la rodean o al suelo, dentro de una distancia de H3 de la estructura.

H 1 : 3

3H

W

L

IEC 2087/05

Figura A.1 – Área equivalente dA para una estructura aislada A.2.1.1 Estructura de forma compleja Si la estructura tiene una forma compleja tales como protuberancias o salientes elevadas por sobre el techo (ver Figura A.2), se debe utilizar un método gráfico para evaluar dA (ver Figura A.3), porque las diferencias pueden ser muy grandes si se utilizan las dimensiones máximas ( dmáxA ) o mínimas ( dmínA ) (ver Tabla A.1). Un valor aproximado aceptable del área equivalente es el máximo entre dmínA y el área equivalente atribuida a la protuberancia elevada sobre el techo d'A . d'A puede ser calculada por:

2pd )(..9' HA π= (A.3)

donde pH es la altura de la protuberancia.





En la Tabla A.1 se dan los diferentes valores del área equivalente de acuerdo con los métodos antes indicados.

Tabla A.1 – Valores del área equivalente según el método de evaluación

Método gráfico Estructura (dimen-siones máximas)

Estructura (dimen-siones mínimas)

Altura de la saliente

pH

Dimensiones de la estructura

m ( L ,W , H )

Ver Figura A.2 40.30.70 25.30.70 40

2m 47700d =A 31671dmáx =A 34770dmín =A Ver Figura A.3

45240'd =A Ver Figura A.3

IEC 2088/05

H = H = 40p máx

H = 25mín

W = 30

L = 70

8

8

Figura A.2 – Estructura de forma compleja





IEC 2089/05

Estructura rectangular con H=Hmín Fórmula (A.2)

Saliente con H = H = H Fórmula (A.3)

Area equivalente determinada utilizando el método gráfico

Admin

A'd

Ad

p máx

3H = 3H p máx

3Hmín

Figura A.3 – Diferentes métodos para determinar el área equivalente para la estructura de la Figura A.2

A.2.1.2 Estructura como parte de un edificio En aquellos lugares donde la estructura S a considerar consiste sólo de una parte de un edificio B, las dimensiones de la estructura S pueden ser usadas en la evaluación de dA siempre que se vean sa-tisfechas las siguientes condiciones (ver Figura A.4):

- la estructura S es una parte separada verticalmente del edificio B; - el edificio B no tiene riesgo de explosión; - la propagación del incendio entre la estructura S y otras partes del edificio B se evita por medio

de paredes con resistencia al fuego de 120 minutos (F120) o por medio de otras medidas de protección equivalentes;

- la propagación de sobretensiones a lo largo de las líneas comunes, de haberlas, se evita por medio de los DPS instalados en el punto de entrada de tales líneas en la estructura o por medio de otra medida de protección equivalente.





Nota: La resistencia al fuego F120 es equivalente a la designación internacional REI 120. Para definición e información del REI ver el Boletín Oficial de la Unión Europea, 1994/28/02, n. C 62/63. Donde estas condiciones no se vean satisfechas, deben ser utilizadas las dimensiones de todo el edificio B.

IEC 2090/05

2 1, 2, 3, 5, 6, 7

3 44, 8

S

B

B

B

1

B

5 6

7 8B B

BB

C.C.

C.C. C.C.

A

C.C.

S

Referencias:

B edificio o parte del mismo para el cual se requiere protección (se necesita evaluación de )

Parte del edificio para el cual se no se requiere protección (no se necesita evaluación de )

Ad

AdS estructura a considerar para la evaluación del riesgo (las dimensiones S son utilizadas para la evaluación )Ad

Partición REI > 120

Partición REI < 120

Equipos

Sistema interno

DPS

AA

A

Figura A.4 – Estructura a ser considerada para la evaluación del área equivalente dA A.2.2 Ubicación relativa de la estructura La ubicación relativa de una estructura, depende de los objetos que la rodean o de la exposición de la estructura, teniendo en cuenta un factor de ubicación dC (ver Tabla A.2).





Tabla A.2 – Factor de ubicación dC

Ubicación relativa dC Objeto rodeado de objetos más altos o árboles 0,25 Objeto rodeado de objetos o árboles de la misma altura o más bajos 0,5 Objeto aislado: no hay otros objetos en los alrededores 1 Objeto aislado en la cima de una colina o un montículo 2

A.2.3 Número de eventos peligrosos DN para una estructura (extremo “b” de un servicio)

DN puede ser evaluada como el producto:

6d/bd/bgD 10... −= CANN (A.4)

donde

gN es la densidad de rayos a tierra (número de rayos a tierra / km2 . año);

d/bA es el área equivalente de una estructura aislada [m2] (ver Figura A.1);

d/bC es el factor de ubicación de la estructura (ver Tabla A.2). A.2.4 Número de eventos peligrosos DaN para una estructura adyacente (extremo “a” de un servicio) El promedio anual del número de eventos peligrosos debido a los rayos a una estructura en el extremo “a” de una línea DaN (ver 6.5 y Figura 5) puede ser evaluado como el producto:

6td/ad/agDa 10.... −= CCANN (A.5)

donde


d/aA es el área equivalente de una estructura adyacente aislada [m2] (ver Figura A.1);

d/aC es el factor de ubicación de la estructura adyacente (ver Tabla A.2);

tC es el factor de corrección por la presencia de un transformador de HV/LV en el servicio al cual la estructura está conectada, localizado entre el punto de impacto y la estructura (ver Tabla A.4). Este factor se aplica a las secciones de líneas aguas arriba del transformador con respecto a la estructura.

A.3 Evaluación del promedio anual del número de eventos peligrosos debido a los rayos cercanos a la estructura MN

MN puede ser evaluado como el producto:

6d/bd/bmgM 10.).(. −−= CAANN (A.6)

donde


mA es el área equivalente para los impactos cercanos a la estructura [m2].





El área equivalente mA se extiende hasta una línea situada a una distancia de 250 m desde el perí-metro de la estructura (ver Figura A.5). Si 0M <N , debe ser utilizarse 0M =N en la evaluación. A.4 Evaluación del promedio anual del número de eventos peligrosos debido a los impac-tos directos a un servicio LN Para un servicio de una sola sección, LN puede ser calculado por:

6tdIgL 10.... −= CCANN (A.7)

donde


IA es el área equivalente para los impactos directos al servicio [m2] (ver Tabla A.3 y Figura A.5);

dC es el factor de ubicación del servicio (ver Tabla A.2);


Tabla A.3 – Áreas equivalentes IA y iA que dependen de las características del servicio

Aéreo Subterráneo

IA cbac 6)](3[ HHHL +− ρ)](3[ bac HHL +−

iA c1000 L ρc25 L

donde

IA es el área equivalente de rayos que impactan al servicio [m2];

iA es el área equivalente para los impactos cercanos al servicio [m2];

cH es la altura de los conductores del servicio sobre el suelo [m];

cL es la longitud de la sección del servicio desde la estructura al primer nodo [m]. Debe conside-rarse un valor máximo mL 1000c = ;

aH es la altura de la estructura conectada en el extremo “a” del servicio [m];

bH es la altura de la estructura conectada en el extremo “b” del servicio [m]; ρ es la resistividad del suelo donde el servicio está enterrado ].[ mΩ . Debe considerarse un valor

máximo m.500 Ω=ρ . Para los propósitos de este cálculo:

- cuando el valor de cL es desconocido, se adoptará mL 1000c = ; - cuando el valor de la resistividad del suelo es desconocida, se adoptará m.500 Ω=ρ ; - para los cables totalmente enterrados dentro de una malla de puesta a tierra, puede asumirse

0iI == AA para el área equivalente; - se debe asumir como la estructura a proteger aquella conectada en el extremo “b” del servicio.





Nota: Más información acerca de las áreas equivalentes IA y iA pueden obtenerse en las Recomendaciones ITU K.46 y K.47.

Tabla A.4 – Factor de transformador tC

Transformador tC Servicio con un transformador de dos arrollamientos 0,2 Servicio único 1

A.5 Evaluación del promedio anual del número de eventos peligrosos debido a los rayos cercanos al servicio IN Para un servicio de una sola sección (aéreo, subterráneo, blindado, no blindado, etc.), el valor de IN puede ser calculado por:

6teigI 10.... −= CCANN (A.8)

donde


iA es el área equivalente para los impactos cercanos al servicio [m2] (ver Tabla A.3 y Figura A.5)

eC es el factor de medioambiente (ver Tabla A.5);


Tabla A.5 – Factor de medioambiente eC

Medioambiente eC

Urbano con edificios altos1) 0 Urbano2) 0,1 Suburbano3) 0,5 Rural 1 1) Altura de los edificios por sobre los 20 m 2) Altura de los edificios en un rango de 10 a 20 m 3) Altura de los edificios menor a 10 m

Nota: El área equivalente iA de un servicio está definida por su longitud cL y por la distancia lateral iD (ver Figura A.5) a la cual un rayo cercano al servicio puede causar sobretensiones inducidas no menores a 1,5 kV.





3H

2Di

Ai

3Ha Aa

Ha La

WaExtremo"b"

Extremo"a"

L

Am

250 m

Ad

Lc H

W

IEC 2091/05

Ai

Figura A.5 – Áreas equivalentes ( dA , mA , iA , IA )





Anexo B (Informativo)

Evaluación de la probabilidad del daño XP de una estructura

Las probabilidades dadas en este anexo son válidas si las medidas de protección son conformes a:

- AEA 92305-3 para las medidas de protección destinadas a reducir las lesiones a seres vivos y para las medidas de protección destinadas a reducir el daño físico;

- AEA 92305-4 para medidas de protección para reducir fallas en los sistemas internos. Se pueden elegir otros valores, si se justifican. Pueden ser seleccionados los valores de probabilidades XP menores a 1 sólo si la medida o caracte-rística es válida para toda la estructura o zona de la estructura ( SZ ) a proteger y para todo el equipo asociado. B.1 Probabilidad AP de que un rayo directo a una estructura cause lesiones a seres vivos Se dan los valores de probabilidad AP de choque eléctrico a seres vivos debido a las tensiones de contacto y de paso provocadas por un impacto directo a la estructura, como una función de las medidas de protección típicas, en la Tabla B.1. Tabla B.1 – Valores de probabilidad AP de que un rayo directo a una estructura cause cho-

que eléctrico a seres vivos debido a tensiones de contacto y de paso peligrosas

Medidas de protección AP Sin medidas de protección 1 Aislación eléctrica del conductor de bajada expuesto (por ejemplo: al menos 3 mm de polietileno reticulado) 10-2

Equipotencialización efectiva del suelo 10-2 Carteles de advertencia 10-1

Si se ha tomado más de una previsión, el valor final de AP es el producto de los valores de AP co-rrespondientes. Nota 1: Para más información ver 8.1 y 8.2 de AEA 92305-3. Nota 2: Donde se utilice como sistema conductor de bajada las armaduras de refuerzo de la estructura, o las estructuras metálicas, o donde haya restricciones físicas provistas, se puede ignorar el valor de la probabilidad AP .

B.2 Probabilidad BP de que un rayo directo a una estructura cause daño físico En la Tabla B.2 se dan los valores de la probabilidad BP de daño físico por un rayo directo a una es-tructura, como una función del nivel de protección contra el rayo (LPL).





Tabla B.2 – Valores de BP que dependen de las medidas de protección para reducir el daño físico

Características de la estructura Clase BP

Estructura no protegida por un SPCR - 1 IV 0,2 III 0,1 II 0,05

Estructura protegida por un SPCR

I 0,02 Estructura con un sistema de elemento captor conforme al SPCR I y una estructura metálica continua o de hormigón armado que actúa como un sistema natural de conductor de bajada 0,01

Estructura con un techo de metal o un sistema de elemento captor, que incluya posiblemente componentes naturales, con completa protección de cualquier instalación en techos contra los impactos directos de rayos y una estructura metálica continua o de hormigón armado que actúa como un sistema natural de conductor de bajada

0,001

Nota: Son posibles otros valores de BP distintos a los dados en la Tabla B.2, si están basados en una investigación detallada que tenga en cuenta los requerimientos de tamaño y criterio de intercepción definidos en AEA 92305-1. B.3 Probabilidad CP de que un rayo a una estructura cause fallas de los sistemas internos La probabilidad CP de que un impacto directo a una estructura cause fallas de los sistemas internos depende de la coordinación adoptada para los DPS:

DPSC PP = (B.1)

Los valores de DPSP dependen del nivel de protección contra el rayo (LPL) para el cual los DPS están previstos, como se muestra en la Tabla B.3.

Tabla B.3 – Valor de la probabilidad DPSP como una función del LPL para el cual los DPS están previstos

LPL DPSP

Protección DPS no coordinada 1 III-IV 0,03

II 0,02 I 0,01

Nota 3 0,005 – 0,001 Nota 1: Sólo la “protección coordinada de DPS” es apropiada como medida de protección para reducir CP . La protección

coordinada de DPS es efectiva para reducir CP sólo en estructuras protegidas por un SPCR o en estructuras metálicas con-tinua o de hormigón armado, actuando como un SPCR natural, donde se satisfacen los requerimientos de equipotencialización y puesta a tierra de AEA 92305-3. Nota 2: Los sistemas internos con blindaje conectados a líneas externas, que consisten en cables protegidos contra el rayo o sistemas con cableado dentro conductos protegidos contra el rayo, conductos metálicos o tubos metálicos; pueden no requerir el uso de la protección coordinada de DPS. Nota 3: Valores más bajos de DPSP son posibles en el caso de que los DPS presenten mejores características de protec-ción (corriente elevada, mejor nivel de protección, etc.) comparadas con los requerimientos definidos para LPL I en las mismas ubicaciones de las instalaciones.





B.4 Probabilidad MP de que un rayo cercano a una estructura cause falla en los sistemas internos La probabilidad MP de que la descarga de un rayo cercano a una estructura cause falla en los sistemas internos, depende de las medidas de protección contra el rayo adoptadas (LPM), de acuerdo al factor

MSK . Cuando no se provee la protección coordinada de DPS que cumple con los requerimientos de AEA 92305-4, el valor de MP es igual al valor de MSP . En la Tabla B.4 se dan los valores de MSP como función de MSK , donde MSK es el factor relacionado a los desempeños de las medidas de protección adoptadas. Cuando se provee la protección coordinada de DPS de acuerdo a AEA 92305-4, el valor de MP es el menor valor entre DPSP y MSP .

Tabla B.4 – Valor de la probabilidad MSP como una función del factor MSK

MSK MSP

≥ 0,4 1 0,15 0,9 0,07 0,5 0,035 0,1 0,021 0,01 0,016 0,005 0,015 0,003 0,014 0,001 ≤ 0,013 0,0001

Se debe asumir 1MS =P para los sistemas internos con equipos no conforme con las normas de pro-ducto asociadas en materia de compatibilidad electromagnética y tensión resistida al impulso. Los valores del factor MSK se obtienen del producto:

S4S3S2S1MS KKKKK ⋅⋅⋅= (B.2) donde

S1K toma en cuenta la efectividad del blindaje de la estructura, del SPCR o de otros blindajes en el límite LPZ 0/1;

S2K toma en cuenta la efectividad del blindaje de las pantallas internas a la estructura en el límite LPZ X/Y (X > 0, Y > 1);

S3K toma en cuenta las características del cableado interno (ver Tabla B.5);

S4K toma en cuenta la tensión resistida al impulso del sistema a proteger. Dentro de un LPZ, a una distancia de seguridad del blindaje en el límite, al menos igual al ancho de malla w , los factores S1K y S2K para SPCR o blindaje espaciales mallados pueden ser calculados como:

wKK ⋅== 12,0S2S1 (B.3)





donde ]m[w es el ancho de la malla del blindaje espacial, o entre los conductores de bajada de un SPCR del tipo mallado, o el espaciado entre las columnas metálicas de la estructura, o el espaciado entre las armaduras de refuerzo del hormigón armado, que actúan como un SPCR natural. Para blindajes de metálicos continuos con un espesor de 0,1 mm. a 0,5 mm., 4

S2S1 10−==KK a 510− . Nota 1: Donde se provee una red mallada de equipotencialización de acuerdo a AEA 92305-4, se pueden reducir los valores de S1K y S2K a la mitad.

Si un lazo de inducción corre cercano a la frontera de una LPZ y si los conductores blindados están a una distancia menor a la distancia de seguridad, los valores de S1K y S2K serán más elevados. Por ejemplo, los valores de S1K y S2K deben ser duplicados cuando el rango de la distancia al blindaje sea de 0,1 w a 0,2 w . Para una cascada de LPZ la resultante S2K es el producto del S2K asociado para cada LPZ. Nota 2: El valor máximo de S1K se limita a 1.

Tabla B.5 – Valor del factor S3K que depende del cableado interno

Tipo de cableado interno S3K

Cable sin pantalla – sin precauciones de traza para evitar la formación de espiras 1) 1 Cable sin pantalla – con precaución en la traza para evitar espiras grandes 2) 0,2 Cable sin pantalla – con precaución en la traza para evitar espiras 3) 0,02 Cable con blindaje de resistencia 4) 205 S ≤<R [Ω/km] 0,001

Cable con blindaje de resistencia 4) 51 S ≤<R [Ω/km] 0,0002

Cable con blindaje de resistencia 4) 1S ≤R [Ω/km] 0,0001 1) Lazo de conductores con diferente traza en grandes edificios (área de la espira en el orden de 50 m2). 2) Lazo de conductores recorriendo el mismo conducto o conductores formando espiras con diferente traza en pequeños

edificios (área de la espira en el orden de 10 m2). 3) Espira formada por conductores dentro de un mismo cable (área de la espira en el orden de 0,5 m2). 4) Cable con blindaje de resistencia SR [Ω/km] unido a una barra equipotencial en ambos extremos y equipos conectados

a la misma barra de unión. Para el cableado que recorre por conductos metálicos continuos, unido a barras de unión equipotencial en ambos extremos, se deben multiplicar los valores S3K por 0,1. El factor S4K se evalúa como:

WS4 /5,1 UK = (B.4) donde WU es la tensión resistida al impulso medida del sistema a proteger, en kV. Si hay equipos con niveles de resistencia del impulso diferentes en un sistema interno, se debe elegir el factor S4K asociado al nivel más bajo de resistencia del impulso.





B.5 Probabilidad UP de que un rayo a un servicio cause lesiones a seres vivos Los valores de probabilidad UP de lesiones a seres vivos debido a la tensión de contacto por un im-pacto directo a un servicio entrante a una estructura, depende de las características del blindaje del servicio, de la tensión resistida al impulso de los sistemas internos conectados al servicio, de las me-didas de protección típica (restricciones físicas, carteles de advertencia, etc. (ver Tabla B.1)) y de los DPS provistos en la entrada del servicio. Cuando los DPS no se equipotencializan de acuerdo a AEA 92305-3, el valor de UP es igual al valor de

LDP , donde LDP es la probabilidad de fallas en los sistemas internos debido a un rayo directo a un servicio conectado. En la Tabla B.6 se dan los valores de LDP . Cuando los DPS están equipotencializados conforme a AEA 92305-3, el valor de UP es el valor más bajo entre DPSP (Tabla B.3) y LDP . Nota: En este caso no se necesita la protección coordinada de DPS, de acuerdo a AEA 92305-4 para reducir UP . Los DPS conforme a AEA 92305-3 son suficientes.

Tabla B.6 – Valores de la probabilidad LDP que dependen de la resistencia SR del blindaje del cable y de la tensión resistida al impulso WU del equipo

WU

[kV] 205 S ≤<R

[Ω/km] 51 S ≤<R

[Ω/km] 1S ≤R

[Ω/km] 1,5 2,5 4 6

1 0,95 0,9 0,8

0,8 0,6 0,3 0,1

0,4 0,2 0,04 0,02

SR [Ω/km]: resistencia del blindaje del cable.

Para el servicio sin blindaje debe ser tomado 1LD =P . Cuando se proveen medidas de protección, tales como restricciones físicas, carteles de advertencia, etc., la probabilidad UP debe ser reducida multiplicándola por los valores de la probabilidad AP dados en la Tabla B.1. B.6 Probabilidad VP de que un rayo a un servicio cause daño físico Los valores de probabilidad VP de daño físico por un impacto directo a un servicio que entra a la es-tructura, depende de las características del blindaje del servicio, de la tensión resistida al impulso de los sistemas internos conectados al servicio y los DPS provistos. Cuando los DPS no se equipotencializan de acuerdo a AEA 92305-3, el valor de VP es igual al valor de

LDP , donde LDP es la probabilidad de falla de los sistemas internos debido a un rayo directo al servicio conectado. En la Tabla B.6 se dan los valores de LDP .





Cuando los DPS están equipotencializados de acuerdo a AEA 92305-3, el valor de VP es el valor más bajo entre DPSP (ver Tabla B.3) y LDP . Nota: En este caso no es necesaria la protección coordinada de DPS de acuerdo a AEA 92305-4 para reducir VP . Son suficientes los DPS conforme a AEA 92305-3. B.7 Probabilidad WP de que un rayo a un servicio cause falla en los sistemas internos Los valores de la probabilidad WP de que un impacto directo a un servicio que ingresa a la estructura cause falla en los sistemas internos, dependen de las características del blindaje del servicio, la tensión resistida al impulso de los sistemas internos conectados al servicio y de los DPS instalados. Cuando no se provee la protección coordinada de DPS de acuerdo a AEA 92305-4, el valor de WP es igual al valor de LDP , donde LDP es la probabilidad de falla en los sistemas internos debido a un rayo al servicio conectado. En la Tabla B.6 se dan los valores de LDP . Cuando se provee la protección coordinada de DPS de acuerdo a AEA 92305-4, el valor de WP es el valor más bajo entre DPSP (ver Tabla B.3) y LDP . B.8 Probabilidad ZP de que la descarga de un rayo cercano a un servicio entrante cause falla en los sistemas internos Los valores de la probabilidad ZP de que un impacto cercano a un servicio que entra a la estructura cause falla en los sistemas internos, dependen de las características del blindaje del servicio, de la tensión resistida al impulso del sistema conectado al servicio y de las medidas de protección provistas. Cuando no se provee la protección coordinada de DPS de acuerdo a AEA 92305-4, el valor de ZP es igual al valor de LIP , donde LIP es la probabilidad de falla en los sistemas internos debido a un impacto cercano a un servicio conectado. En la Tabla B.7 se dan los valores de LIP . Cuando se provee la protección coordinada de DPS conforme a AEA 92305-4, el valor de ZP es el valor más bajo entre DPSP (ver Tabla B.3) y LIP .





Tabla B.7 – Valores de la probabilidad LIP que dependen de la resistencia SR del blindaje del

cable y de la tensión resistida al impulso WU del equipo

Blindaje conectado a la barra equipotencial y el equipo conectado a la misma barra

WU [kV]

Sin blindaje Blindaje no conectado a la

barra equipotencial a la cual el equipo está conectada 205 S ≤<R

[Ω/km] 51 S ≤<R

[Ω/km] 1S ≤R

[Ω/km] 1,5 2,5 4 6

1 0,4 0,2 0,1

0,5 0,2 0,1 0,05

0,15 0,06 0,03 0,02

0,04 0,02 0,008 0,004

0,02 0,008 0,004 0,002

SR : resistencia del blindaje del cable [Ω/km]

Nota: Pueden encontrarse evaluaciones más precisas de SK para secciones con y sin blindaje en las Recomendaciones ITU K.46.





Anexo C (Informativo)

Evaluación del monto de la pérdida XL en una estructura

Los valores de las pérdidas XL deben ser evaluados y fijados por el proyectista de la protección contra el rayo (o por el propietario de la estructura). Los valores promedio típicos dados en este anexo son valores propuestos internacionalmente. Nota: Se recomienda que las ecuaciones dadas en este anexo se utilicen como fuente primaria de los valores para XL .

C.1 Cantidad promedio relativa de pérdida por año La pérdida XL refiere a la cantidad promedio relativa de un tipo particular de daño que puede ser causado por la descarga de un rayo, considerando tanto su extensión como sus efectos. Su valor depende de:

- el número de personas y el tiempo durante el cual permanecen en el lugar peligroso; - el tipo e importancia del servicio provisto al público; - el valor de los bienes afectados por el daño.

La pérdida XL varía con el tipo de pérdida (L1, L2, L3 y L4) considerada y, para cada tipo de pérdida, con el tipo de daño (D1, D2 y D3) que causan la pérdida. Se utiliza la siguiente nomenclatura:

tL es la pérdida debido a las lesiones por las tensiones de contacto y de paso;

fL es la pérdida debido a los daños físicos;

oL es la pérdida debido a fallas de los sistemas internos. C.2 Pérdida de vida humana El valor de tL , fL y oL pueden determinarse, en términos del número relativo de víctimas, por la si-guiente relación aproximada:

)8760/()/( ptpX tnnL ⋅= (C.1) donde

pn es el número de las posibles personas en peligro (víctimas);

tn es el número total esperado de personas (en la estructura);

pt es el tiempo expresado en horas por año en el cual las personas están presentes en un lugar

peligroso, fuera de la estructura ( tL solamente) o dentro de la estructura ( tL , fL y oL ). En la Tabla C.1 se dan los valores típicos de tL , fL y oL cuando la determinación de pn , tn y pt es incierta o difícil.





Tabla C.1 – Valores promedio típicos de tL , fL y oL

Tipo de estructura tL Todos los tipos – (personas dentro del edificio) 10-4 Todos los tipos – (personas fuera del edificio) 10-2

Tipo de estructura fL Hospitales, hoteles, edificios civiles 10-1 Industrial, comercial, escuelas 5 x 10-2 Entretenimiento público, iglesias, museos 2 x 10-2 Otros 10-2

Tipo de estructura oL Estructura con riesgo de explosión 10-1 Hospitales 10-3

La pérdida de vida humana está relacionada con las características de una estructura, tomando en cuenta factores de aumento ( Zh ) y disminución ( fr , pr , ar , ur ), tales como los siguientes:

taA LrL ⋅= (C.2)

tUU LrL ⋅= (C.3)

ffZpVB LrhrLL ⋅⋅⋅== (C.4)

oZWMC LLLLL ==== (C.5) donde

ar es un factor que reduce la pérdida de vida humana dependiendo del tipo de suelo (ver Tabla C.2);

ur es un factor que reduce la pérdida de vida humana dependiendo del tipo de piso (ver Tabla C.2);

pr es un factor que reduce la pérdida debido al daño físico, dependiendo de las previsiones to-madas para reducir las consecuencias del incendio (ver Tabla C.3);

fr es un factor que reduce la pérdida debido a daño físico, dependiendo del riesgo de incendio de la estructura (ver Tabla C.4);

Zh es un factor que incrementa la pérdida debido a daño físico cuando un peligro especial está presente (ver Tabla C.5).

Tabla C.2 – Valores de los factores de reducción ar y ur como una función del tipo de superficie de suelo o piso

Tipo de superficie Resistencia de contacto

[kΩ] 1) ar y ur

Agrícola, concreto ≤ 1 10-2 Mármol, cerámicos 1 – 10 10-3

Grava, moqueta, alfombra 10 – 100 10-4 Asfalto, linóleo, madera ≥ 100 10-5

1) Valores medidos entre un electrodo de 400 cm2, comprimido con una fuerza de 500 N, y un punto suficientemente alejado como para ser considerado en el infinito.





Tabla C.3 – Valores del factor de reducción Pr como una función de previsiones tomadas

para reducir las consecuencias de incendio

Previsiones pr Sin previsiones 1 Una de las siguientes previsiones: extintores; instalaciones extintoras fijas operadas ma-nualmente; instalaciones de alarmas manuales; hidrantes; compartimientos a prueba de incendio; rutas de escape protegidas

0,5

Una de las siguientes previsiones: instalaciones extintoras fijas operadas automáticamente; instalaciones de alarmas automáticas 1)

0,2

1) Sólo si están protegidas contra sobretensiones y otros daños y si los bomberos pueden llegar en menos de 10 minutos.

Si se toma más de una previsión, debe considerarse el valor de pr como el menor de los valores indi-viduales.

En estructuras con riesgo de explosión, 1p =r para todos los casos.

Tabla C.4 – Valores del factor de reducción fr como una función del riesgo de incendio de la estructura

Riesgo de incendio fr

Explosión 1 Alto 10-1 Ordinario 10-2 Bajo 10-3 Ninguno 0

Nota 1: Se podría necesitar una evaluación más detallada de fr en los casos de una estructura con riesgo de explosión y de una estructura que contenga mezclas explosivas. Nota 2: Pueden asumirse como estructuras con un alto riesgo de incendio estructuras hecha de materiales combustibles, estructuras con techo hecho de materiales combustibles o estructuras con una carga de fuego específica mayor a 800 MJ / m2. Nota 3: Pueden asumirse como estructuras con un riesgo ordinario de incendio estructuras con una carga de fuego espe-cífica entre los 800 MJ / m2 y los 400 MJ / m2. Nota 4: Pueden asumirse como estructuras con bajo riesgo de incendio estructuras con una carga de incendio específica menor a los 400 MJ / m2, o estructuras que contengan materiales combustibles sólo ocasionalmente. Nota 5: La carga de fuego específica es la relación entre la energía de la cantidad total de material combustible en una estructura y de la superficie total de la estructura.

Tabla C.5 – Valores del factor Zh que incrementan la cantidad relativa de pérdidas en presencia de un peligro especial

Tipo de peligro especial Zh

Ningún peligro especial 1 Nivel bajo de pánico (por ejemplo, una estructura limitada a dos pisos y al número de per-sonas no mayor a 100)

2

Nivel promedio de pánico (por ejemplo, estructuras diseñadas para eventos culturales o deportivos con un número de participantes entre 100 y 1000 personas)

5

Dificultad de evacuación (por ejemplo, estructuras con personas inmovilizadas, hospitales) 5 Nivel alto de pánico (por ejemplo, estructuras diseñadas para eventos culturales o deportivos con un número de participantes superior a 1000 personas)

10

Peligro para los alrededores o el medioambiente 20 Contaminación de los alrededores o del medioambiente 50





C.3 Pérdida inaceptable del servicio al público Pueden determinarse los valores de fL y oL , en términos de una cantidad relativa de pérdidas poten-ciales, por la siguiente relación aproximada:

8760// tpx tnnL ⋅= (C.6) donde

pn es el número promedio de las personas en posible peligro (usuarios no servidos);

tn es el número total de personas (usuarios servidos); t es el período anual de pérdida de servicio (en horas). En la Tabla C.6 se dan los valores promedio típicos de fL y oL , cuando la determinación de pn , tn y t es incierta o difícil.

Tabla C.6 – Valores promedio típicos de fL y oL

Tipo de servicio fL oL Gas, agua 10-1 10-2 TV, líneas de comunicación, redes de energía 10-2 10-3

La pérdida del servicio al público se ve afectada por las características de la estructura y por el factor de reducción ( pr ) como sigue:

ffpVB LrrLL ⋅⋅== (C.7)

oZWMC LLLLL ==== (C.8) Se dan los valores para los factores pr y fr en las Tablas C.3 y C.4 respectivamente. C.4 Pérdida de herencia cultural irreemplazable Se puede determinar el valor de fL , en términos de la cantidad relativa de las pérdidas potenciales, a partir de la siguiente relación aproximada:

tX / ccL = (C.9) donde c es el valor promedio de la posible pérdida de la estructura (es decir, el valor asegurable de la

posible pérdida de bienes) en moneda de curso legal; tc es el valor total de la estructura (es decir, el valor total asegurado de todos los bienes presentes en

la estructura) en moneda de curso legal. Un valor promedio típico de fL cuando la determinación de c y tc es incierta o difícil es:

1f 10−=L





La pérdida de herencia cultural irreemplazable es afectada por las características de la estructura, por el factor de reducción pr a partir de la siguiente expresión:

ffpVB LrrLL ⋅⋅== (C.10) Se dan los valores para los factores pr y fr en las Tablas C.3 y C.4 respectivamente. C.5 Pérdida económica Se pueden determinar los valores de tL , fL y oL , en términos de la cantidad relativa de la posible pérdida, a partir de la siguiente relación aproximada:

tX / ccL = (C.11) donde c es el valor promedio de la posible pérdida de la estructura (incluyendo su contenido y las activi-

dades asociadas y sus consecuencias) en moneda de curso legal;

tc es el valor total de la estructura (incluyendo su contenido y actividades asociadas) en moneda de curso legal.

En la Tabla C.7 se dan los valores promedio típicos de tL , fL y oL para todos los tipos de estructuras, cuando la determinación de c y tc es incierta o difícil.

Tabla C.7 – Valores promedio típicos de tL , fL y oL

Tipo de estructura tL

Todos los tipos – dentro de edificios 10-4

Todos los tipos – afuera de edificios 10-2

Tipo de estructura fL

Hospital, industrial, museo, agrícola 0,5

Hotel, escuela, oficina, iglesia, entretenimiento público, edificio económico

0,2

Otros 0,1

Tipo de estructura oL

Riesgo de explosión 10-1

Hospital, industrial, oficina, hotel, edificio económico 10-2

Museo, agricultura, escuela, iglesia, entretenimiento público 10-3

Otros 10-4





La pérdida de valor económico está afectada por las características de la estructura, tomando en cuenta factores de aumento ( Zh ) y disminución ( pr , ar , fr , ur ) tales como los siguientes:

taA LrL ⋅= (C.12)

tuU LrL ⋅= (C.13)

fZfpVB LhrrLL ⋅⋅⋅== (C.14)

OZWMC LLLLL ==== (C.15) En la Tabla C.2 se dan los valores de los factores ar y ur ; pr en la Tabla C.3; fr en la Tabla C.4 y Zh en la Tabla C.5.





Anexo D (Informativo)

Evaluación de la probabilidad X'P de daño a un servicio

Las probabilidades dadas en este anexo son valores acordados internacionalmente. Las probabilidades dadas en este anexo son válidas si las medidas de protección están conformes a AEA 92305-5. D.1 Líneas con conductores metálicos D.1.1 Probabilidad B'P y C'P de que un rayo cause daños a una estructura con una línea entrante La probabilidad B'P de que un rayo cause daños físicos a una estructura con una línea entrante, y la probabilidad C'P de que un rayo cause falla del equipo de servicio a una estructura a la cual está co-nectada la línea, está relacionada con la corriente de falla aI . aI depende de las características de la línea, el número de los servicios que entran a la estructura y de las medidas de protección adoptadas. Debe asumirse 0a =I para las líneas sin blindaje. Para las líneas blindadas, la corriente de falla aI [kA] debe ser evaluada de acuerdo a:

)(/25 pdSWa KKRUnI ⋅⋅⋅= (D.1) donde

dK es el factor que depende de las características de la línea (ver Tabla D.1);

pK es el factor que tiene en cuenta el efecto de las medidas de protección adoptadas (ver Tabla D.2)

WU es la tensión resistida al impulso, [kV] (ver Tabla D.3 para cables y Tabla D.4 para equipos);

SR es la resistencia del blindaje del cable, [Ω/km]; n es el número de servicios que ingresan en la estructura. Nota 1: Los DPS en el punto de entrada a la estructura aumentan la corriente de falla aI y pueden tener un efecto de protección positivo. Nota 2: Se da información detallada para las líneas de comunicaciones en la Recomendación ITU K.47.

Tabla D.1 – Valores del factor dK en función de las características de la línea blindada

Línea dK

Con blindaje en contacto con el suelo 1 Con blindaje sin contacto con el suelo 0,4





Tabla D.2 – Valores del factor pK en función de las medidas de protección

Medida de protección pK Sin medidas de protección 1 Alambres adicionales para blindaje – Un conductor1) 0,6 Alambres adicionales para blindaje – Dos conductores1) 0,4 Conducto de protección contra el rayo 0,1 Cable protegido contra el rayo 0,02 Blindaje adicional – tubo de acero 0,01 1) Se instala el alambre adicional para blindaje aproximadamente 30 cm. sobre el cable; dos alambres

adicionales se sitúan 30 cm. sobre el cable simétricamente dispuestos con respecto al eje del cable.

Tabla D.3 – Tensión resistida al impulso WU en función del tipo de cable

Tipo de cable nU [kV]

WU [kV]

TLC – Aislación de papel - 1,5 TLC – Aislación de PVC, PE - 5 Suministro 1≤ 15 Suministro 3 45 Suministro 6 60 Suministro 10 75 Suministro 15 95 Suministro 20 125

Tabla D.4 – Tensión resistida al impulso WU en función del tipo de equipo

Tipo de equipo WU [kV]

Electrónico 1,5 Aparato utilizador kV)1( n <U 2,5

Equipos de la red de distribución kV)1( n <U 6

En la Tabla D.5 se dan los valores de B'P y C'P como función de los valores de la corriente de falla aI . Cuando se proveen los DPS, conformes a IEC 92305-5, los valores de B'P y C'P se deben asumir como el valor de DPSP (ver Tabla B.3).





Tabla D.5 – Valores de probabilidad B'P , C'P , V'P y W'P en función de la corriente de falla aI

aI

[kA] B'P , C'P , V'P , W'P

0 1 3 0,99 5 0,95 10 0,9 20 0,8 30 0,6 40 0,4 50 0,3 60 0,2 80 0,1 100 0,05 150 0,02 200 0,01 300 0,005 400 0,002 600 0,001

D.1.2 Probabilidades V'P y W'P de que un rayo a una línea cause daños La probabilidad V'P de que un rayo a una línea cause daños físicos y la probabilidad W'P de que un rayo a una línea cause falla de servicio de un equipo, se relaciona a la corriente de falla aI la cual, a su vez, depende de las características de la línea y de las medidas de protección adoptadas. Debe asumirse 0a =I para las líneas sin blindaje. Para las líneas blindadas, debe ser evaluada la corriente de falla aI de acuerdo a:

)(/25 pdSWa KKRUI ⋅⋅= (D.2) donde

dK es un factor que depende de las características de la línea (ver Tabla D.1);

pK es un factor que tiene en cuenta las medidas de protección adoptadas (ver Tabla D.2);

WU es la tensión resistida al impulso [kV] (ver Tabla D.3 para cables y Tabla D.4 para equipos);

SR es la resistencia del blindaje del cable [Ω/km]. Cuando se evalúa V'P para las líneas de telecomunicación, se asumen como valores máximos de la corriente de falla aI los siguientes:

kA40a =I para cables con blindaje de plomo; kA20a =I para cables con blindaje de aluminio.





Nota 1: Estos valores son una estimación aproximada de la corriente de ensayo típica ( tI ) que dañaría los cables de telecomunicación en el punto de impacto. Si existe alguna evidencia de que estos valores no son aplicables para un diseño de cable dado, se pueden utilizar otros valores. Deben utilizarse en este caso las pruebas descriptas en AEA 92305-5 para la evaluación de la corriente de falla. En la Tabla D.5 se dan los valores de B'P y W'P en función de los valores de la corriente de falla aI . Nota 2: Se da información detallada para las líneas de TLC en la Recomendación ITU K.47. D.1.3 Probabilidad Z'P de que un rayo cercano a una línea cause daños La probabilidad Z'P de que un rayo cercano a una línea cause falla de los equipos conectados, de-pende de las características de la línea y de las medidas de protección adoptadas. Cuando no se proveen los DPS conformes a AEA 92305-5, el valor de Z'P es igual al valor de LIP . En la Tabla B.7 se detallan los valores de LIP . Cuando se proveen los DPS conformes a AEA 92305-4, el valor de Z'P es el valor mínimo entre DPSP (ver Tabla B.3) y LIP . D.2 Líneas de fibra óptica En estudio. D.3 Canalizaciones En estudio.





Anexo E (Informativo)

Evaluación de la cantidad de pérdidas X'L en un servicio

E.1 Cantidad promedio relativa de pérdidas por año La pérdida X'L se refiere a la cantidad promedio relativa de un tipo particular de daño que puede ocurrir como resultado de la descarga de un rayo a un servicio, considerando tanto la extensión como los efectos consecuentes. Su valor depende de:

- el tipo e importancia del servicio provisto al público; - el valor de los bienes afectados por el daño.

La pérdida X'L varía con el tipo de pérdida (L’1, L’2 y L’4) considerada y, para cada tipo de pérdida, con el tipo de daño (D2 y D3) que causan la pérdida. Se utilizan la siguiente nomenclatura:

f'L pérdida debido a daño físico;

o'L pérdida debido a falla de los sistemas internos. E.2 Pérdida inaceptable de servicio al público Se pueden determinar los valores de f'L y o'L en términos de la cantidad relativa de posibles pérdidas con la relación aproximada:

8760//' tpX tnnL ⋅= (E.1) donde

pn es el número promedio de usuarios no servidos;

tn es el número total de usuarios servidos; t es el período anual de pérdida del servicio (en horas). En la Tabla E.1 se dan los valores promedio típicos de f'L y o'L , cuando la determinación de pn , tn y t es incierta o difícil.

Tabla E.1 – Valores promedio típicos de f'L y o'L

Tipo de servicio f'L o'L Gas, agua 10-1 10-2 TV, TLC, suministro de energía 10-2 10-3





La pérdida del servicio al público se ve afectada por las características del servicio de acuerdo a:

fVB ''' LLL == (E.2)

oZWC '''' LLLL === (E.3) E.3 Pérdida económica Puede ser determinado el valor de f'L y o'L en términos de la cantidad relativa de pérdida potenciales, por la siguiente relación aproximada:

tX /' ccL = (E.4) donde c es el valor promedio de la posible pérdida de la estructura, su contenido y las actividades aso-

ciadas, en moneda de curso legal; tc es el valor total de la estructura, su contenido y sus actividades asociadas, en moneda de curso

legal. Cuando la determinación de c y tc es incierta o difícil, pueden utilizarse los siguientes valores pro-medio típicos de f'L y o'L :

1f 10' −=L

3

o 10' −=L La pérdida de valores económicos es afectada por las características del servicio de acuerdo a:

fVB ''' LLL == (E.5)

oZWC '''' LLLL === (E.6)





Anexo F (Informativo)

Sobretensiones de maniobra

Las sobretensiones internas pueden ocurrir por diferentes razones. Una posible causa es un cortocir-cuito debido al cebado de un arco por efectos del rayo, que puede a menudo llevar a sobretensiones transitorias y del tipo de maniobra. Por esta razón, se justifica la consideración de protección contra las sobretensiones internas. En la mayoría de los casos son menos dañinas las sobretensiones de maniobra que aquellas debidas al rayo y los medios de protección (principalmente DPS) efectivos para proteger contra el rayo, también son adecuados para proteger eficientemente contra las sobretensiones de maniobra. Por ende, la decisión de proteger los equipos contra las sobretensiones debidas al rayo, cubre en general la nece-sidad de la protección contra las sobretensiones de maniobra. Cuando el estudio de sobretensiones de maniobra es pertinente, el procedimiento para evaluar este riesgo está muy cercano al que se usa en el caso de las sobretensiones inducidas por rayos en las líneas, dado que los efectos en el equipo son muy similares. Sin embargo, hay una diferencia en rela-ción al número SN de sobretensiones por año. Las sobretensiones de maniobra pueden ser divididas en dos tipos:

- Sobretensiones repetitivas (operación de interruptores, conmutación de bancos de capacitores, etc.). Estas ocurren con bastante frecuencia debido a la decisión regular de un ser humano o más frecuentemente debido a un funcionamiento automático del equipo. La frecuencia de ocurrencia varía de una o dos veces por día, a muchas veces por día en el caso de, por ejemplo, una máquina soldadora por arco. La frecuencia de ocurrencia y la magnitud de estas sobre-tensiones (y su efecto en dispositivos eléctricos) son, en general, bien conocidas. El análisis de riesgo es frecuentemente inútil a la hora en decidir la protección del equipamiento en tales casos.

- Sobretensiones aleatorias (es decir, operación de interruptores o fusibles para despejar una falla). En este caso, su frecuencia es, por definición, incierta y su amplitud y efecto en el equipo eléctrico también puede ser desconocido. En este caso, una evaluación de riesgo puede ayudar a decidir si la protección es necesaria contra esta fuente de daño.

La magnitud de las sobretensiones de maniobra sólo puede evaluarse por mediciones detalladas de las instalaciones eléctricas específicas y procesamiento estadístico de los datos. En general, la frecuencia de ocurrencia de las sobretensiones de maniobra disminuye con la magnitud; cumpliendo con la ley de la tercera potencia (la probabilidad es inversamente proporcional a la tercera potencia de su magnitud). En sistemas de baja tensión, se espera que las sobretensiones de maniobra sean menores a 4 kV y sólo 2 cada 1000 tienen una magnitud que excede los 2,5 kV. Basados en el total estimado o medido de sobretensiones de maniobra que pueden suceder en un año ( Sn ), podemos deducir un número total

SN por año que es en exceso de 2,5 kV (pero menor a 4 kV) dado por la siguiente ecuación:

SS 002,0 nN ⋅= (F.1) La probabilidad de daño P y la consecuente pérdida L son las mismas que aquellas para las sobre-tensiones inducidas por el rayo (ver Anexos B y C).





Anexo G (Informativo)

Evaluación de los costos de pérdidas

El costo de pérdida total LC puede ser calculado por la siguiente ecuación:

SZWMCCSBAVBAUAL )()()()( CRRRRCCCCRRCRRC ⋅+++++++⋅++⋅+= (G.1) donde

AR y UR son los componentes de riesgo relacionados a pérdidas de animales, sin medidas de protección;

BR y VR son los componentes de riesgo relacionados a daño físico, sin medidas de pro-tección;

CR , MR , WR , ZR son los componentes de riesgo relacionados a fallas de los sistemas eléctrico y electrónico, sin medidas de protección;

AC es el costo de los animales;

SC es el costo de los sistemas en la estructura;

BC es el costo del edificio;

CC es el costo de los contenidos. Puede calcularse el costo total RLC de pérdida residual, a pesar de las medidas de protección, por medio de la expresión:

SZWMCCSBAVBAUARL )''''()()''()''( CRRRRCCCCRRCRRC ⋅+++++++⋅++⋅+= (G.2) donde

A'R y U'R son los componentes de riesgo relacionados a pérdida de animales, con medidas de protección;

B'R y V'R son los componentes de riesgo relacionados a daño físico, con medidas de pro-tección;

C'R , M'R , W'R , Z'R son los componentes de riesgo relacionados a falla de los sistemas eléctrico y electrónico, con medidas de protección.

El costo anual PMC de la medida de protección puede ser calculado por medio de la ecuación:

)(PPM maiCC ++⋅= (G.3) donde

PC es el costo de las medidas de protección; i es la tasa de interés; a es la tasa de amortización; m es el costo de mantenimiento.





El ahorro anual S de dinero es:

)( RLPML CCCS +−= (G.4) Si los ahorros anuales 0>S , es conveniente la protección.





Anexo H (Informativo)

Estudio de casos para estructuras En este anexo, se desarrollan los estudios de casos relevantes a una casa de campo, un edificio de oficinas, un hospital y un departamento con el propósito de mostrar:

- cómo calcular el riesgo y determinar la necesidad de protección; - la contribución de los diferentes componentes de riesgo al riesgo total; - el efecto de las diferentes medidas de protección para disminuir tal riesgo; - el método de selección entre diferentes soluciones de protección, teniendo en cuenta el impacto

económico. Nota: Este anexo presenta datos hipotéticos para una casa de campo, un edificio de oficinas, un hospital y un departa-mento. Este anexo está destinado para proveer información sobre la evaluación de riesgo con el fin de ilustrar los principios contenidos en este documento. No está destinado para tratar todas las condiciones existentes en todos los edificios o sistemas eléctricos. H.1 Casa de campo Como un primer caso de estudio, consideremos una casa de campo para la cual debe ser evaluada la necesidad de protección. Para este ejemplo, debe determinarse y compararse el riesgo 1R de pérdida de vida humana (com-ponentes de 1R de acuerdo a 4.3 y Tabla 3) con el valor de tolerancia 5

T 10−=R (de acuerdo a 5.5 y Tabla 7). Se seleccionarán las medidas de protección para disminuir tal riesgo. H.1.1 Datos relevantes y características Se aplican los siguientes datos y características: 1) en la Tabla H.1 se dan los datos de la casa en sí misma y sus alrededores; 2) en la Tabla H.2 se dan los sistemas internos y las líneas entrantes a las cuales están conectados.

Tabla H.1 – Datos y características de la estructura

Parámetro Comentario Símbolo Valor Referencia Dimensiones [m] --- ( bL , bW , bH ) 15, 20, 6 ---

Factor de ubicación Aislado1) dC 1 Tabla A.2

SPCR Ninguno BP 1 Tabla B.2 Blindaje en la frontera de la estructura Ninguno S1K 1 Ecuación (B.3)

Blindaje interno a la estructura Ninguno S2K 1 Ecuación (B.3) Personas presentes fuera de la casa Ninguno2) --- --- ---

Densidad ceráunica 1 / (km2.año) gN 4 ---

1) Terreno plano, sin estructuras vecinas. 2) Riesgo de choque eléctrico a personas 0A =R .





Tabla H.2 – Datos y características de líneas entrantes y de sistemas internos conectados

Parámetro Comentario Símbolo Valor Referencia Resistividad del suelo [Ω/m] ρ 500 ---

Línea de alimentación de baja tensión y su red interna

Longitud [m] --- cL 1000 ---

Altura [m] Enterrada cH --- ---

Transformador Ninguno tC 1 Tabla A.4

Factor de ubicación de línea1) Aislado dC 1 Tabla A.2

Factor de medioambiente de línea Rural eC 1 Tabla A.5

Blindaje de línea Ninguno LDP 1 Tabla B.6

Precaución del cableado interno Ninguno S3K 1 Tabla B.5

Resistencia al impulso del sistema interno kV5,2W =U S4K 0,6 Ecuación (B.4)

Protección coordinada de DPS Ninguno DPSP 1 Tabla B.3

Línea de telecomunicación y sus sistemas internos Longitud [m] --- cL 1000 --

Altura [m] --- cH 6 ---

Factor de ubicación de línea1) Aislado dC 1 Tabla A.1 Factor de medioambiente de líneas Rural eC 1 Tabla A.4

Blindaje de línea No LDP 1 Tabla B.6

Precaución del cableado interno No S3K 1 Tabla B.5 Resistencia al impulso del sistema interno kV5,1W =U S4K 1 Ecuación (B.4)

Protección coordinada de DPS Ninguno DPSP 1 Tabla B.3 1) Terreno plano, línea aislada (sin estructuras vecinas, ni estructuras adyacentes conectadas al extremo más lejano (extremo “a”) de la línea ( 0Da =N ).

Teniendo en cuenta que:

- el tipo de superficie de suelo es diferente en el exterior y en el interior de la estructura, - la estructura es un compartimiento único a prueba de incendios, - no existen blindajes espaciales,

pueden definirse las siguientes zonas principales:

- 1Z (fuera del edificio); - 2Z (dentro del edificio).

No se necesita definir más zonas asumiendo que:

- ambos sistemas internos (de alimentación y de telecomunicación) están en la zona 2Z ; - las pérdidas L se consideran constantes en zona 2Z .





Si no hay personas fuera del edificio, puede dejarse de lado el riesgo 1R para la zona 1Z y la evalua-ción de riesgo debe llevarse a cabo sólo para la zona 2Z . En la Tabla H.3 se indican las características de la zona 2Z . Siguiendo a la evaluación del proyectista de la protección contra el rayo, se tomaron los valores pro-medio típicos de la cantidad de pérdida relativa por año correspondiente al riesgo 1R (ver Tabla C.1).

Tabla H.3 – Características de la zona 2Z (dentro del edificio)

Parámetro Comentario Símbolo Valor Referencia Tipo de superficie del piso Madera ur 10-5 Tabla C.2

Riesgo de incendio Bajo fr 10-3 Tabla C.4

Peligro especial No Zh 1 Tabla C.5

Protección contra incendio No pr 1 Tabla C.3

Blindaje espacial No S2K 1 Ecuación (B.3)

Sistemas de alimentación internos Sí

Conectados a la línea de alimenta-ción de baja ten-

sión

--- ---

Sistemas de telefonía internos Sí Conectados a la línea de teleco-

municación --- ---

Pérdida por lesiones debidas a ten-siones de contacto y de paso Sí tL 10-4 Tabla C.1

Pérdida por daños físicos Sí fL 10-1 Tabla C.1

H.1.2 Cálculo de las cantidades relevantes En la Tabla H.4 se dan los cálculos de las áreas equivalentes. En la Tabla H.5 se dan los cálculos del número esperado de eventos peligrosos.

Tabla H.4 – Áreas equivalentes de la estructura y líneas

Símbolo del área

Ecuación / Tabla de refe-

rencia Ecuación para el área equivalente Datos de la

tabla Valor [m2]

dA Ecuación (A.2) A la estructura:

])3()(6[ 2bbbbbbd HWLHWLA π++⋅+⋅= H.1 2,58 x 103

I(P)A Tabla A.3 A la línea de alimentación:

]3[ bcI(P) HLA −⋅= ρ H.1 H.2 2,2 x 104

i(P)A Tabla A.3 Cercano a la línea de alimentación:

ci(P) 25 LA ⋅⋅= ρ H.2 5,6 x 105

I(T)A Tabla A.3 A la línea de telecomunicación:

]3[6 bccI(T) HLHA −⋅= H.1 H.2 3,5 x 104

i(T)A Tabla A.3 Cercano a la línea de telecomunicación:

ci(T) 1000 LA ⋅= H.2 106





Tabla H.5 – Número anual esperado de eventos peligrosos

Símbolo Ecuación de referencia Ecuación para el número de rayos Datos de la

tabla Valor

(1/año)

DN (A.4) A la estructura:

6ddgD 10−⋅⋅⋅= CANN

H.1 H.4 1,03 x 10-2

L(P)N (A.7) A la línea de alimentación:

6t(P)d(P)I(P)gL(P) 10−⋅⋅⋅⋅= CCANN

H.1 H.2 H.4

8,78 x 10-2

i(P)N (A.8) Cercano a la línea de alimentación:

6e(P)t(P)i(P)gi(P) 10−⋅⋅⋅⋅= CCANN

H.1 H.2 H.4

2,24

L(T)N (A.7) A la línea de telecomunicación:

6d(T)I(T)gL(T) 10−⋅⋅⋅= CANN

H.1 H.2 H.4

1,41 x 10-1

i(T)N (A.8) Cercano a la línea de telecomunicación:

6e(T)i(T)gi(T) 10−⋅⋅⋅= CANN

H.1 H.2 H.4

4

H.1.3 Cálculo del riesgo para tomar una decisión acerca de la necesidad de protección En el caso bajo consideración, se debe evaluar la componente de riesgo 1R . De acuerdo a la ecuación (1), debe expresarse por la suma de los siguientes componentes:

nicación)V(telecomunicación)U(telecomución)V(alimentación)U(alimentaB1 RRRRRR ++++= En la Tabla H.6 se dan los componentes involucrados y la evaluación del riesgo total.

Tabla H.6 – Componentes de riesgo involucrados y su cálculo (valores x 10-5)

Símbolo del componente

Tabla de referencia Ecuación para componente con rayos a Datos de

la tabla Valor

x (10-5)

BR Tabla 9 la estructura resultando en daños físicos:

ffPZBDB LrrhPNR ⋅⋅⋅⋅⋅= H.1

H.3 H.5 0,103

ción)U(alimentaR Tabla 9 la línea de alimentación dando lugar a un choque eléctrico:

tuUDaLU )( LrPNNR ⋅⋅⋅+= 0,000009

ción)V(alimentaR Tabla 9 la línea de alimentación resultando en daños físicos:

ffPZVDaLV )( LrrhPNNR ⋅⋅⋅⋅⋅+= 0,878

nicación)U(telecomuR

Tabla 9 la línea telefónica dando lugar a un choque eléctrico:

tuUDaLU )( LrPNNR ⋅⋅⋅+= 0,000014

nicación)V(telecomuR

Tabla 9 la línea telefónica resultando en daños físicos:

ffPZVDaLV )( LrrhPNNR ⋅⋅⋅⋅⋅+=

H.2 H.3 H.5

1,41

Total 1R Tabla 9 ++++ ción)V(alimentación)U(alimentaBA RRRR

nicación)V(telecomu)( RR cacióntelecomuniU ++ H.6 2,39

H.1.4 Conclusión de la evaluación de 1R Como 5

1 1039,2 −⋅=R es mayor al valor tolerable 5T 10−=R , es necesaria la protección contra el rayo.





H.1.5 Selección de las medidas de protección La composición de los componentes de riesgo (ver 4.3.1 y 4.3.2) conduce a:

5BCBAD 10103,0 −⋅==++= RRRRR

5VUZWVUMI 10287,2 −⋅≈+=++++= RRRRRRRR

0UUAS ≈=+= RRRR 5

VBF 1039,2 −⋅≈+= RRR 0WCMO =++= RRRR

donde

DR es el riesgo debido a los rayos que impactan en la estructura (fuente S1);

IR es el riesgo debido a los rayos que no impactan en la estructura pero que influyen en ella (fuentes: S2, S3 y S4);

SR es el riesgo debido a lesiones a los seres vivos;

FR es el riesgo debido a daño físico;

OR es el riesgo debido a falla de los sistemas internos. Esta composición muestra que el riesgo para la estructura es mayormente debido a daño físico cau-sado por descargas que impactan en las líneas conectadas. De acuerdo a la Tabla H.6 los principales contribuyentes al valor de riesgo están dados por:

- componente icación)(telecomunVR (descarga de un rayo a una línea de telecomunicación) por 59%;

- componente ión)(alimentacVR (descarga de un rayo a una línea de alimentación) por 37%;

- componente BR (descarga de un rayo a una estructura) por 4% Para reducir el riesgo 1R a un valor tolerable, deben considerarse las medidas de protección que in-fluyen en los componentes VR y los componentes BR (ver Tabla H.6). Las siguientes pueden ser medidas apropiadas: a) instalando DPS de nivel de protección contra el rayo (LPL) IV en la entrada del servicio para proteger

tanto las líneas de alimentación como telefónicas. De acuerdo a la Tabla B.3 esto reduce los valores de UP y VP (debido a DPS en líneas conectadas) de 1 a 0,03;

b) instalando un SPCR de clase IV, el cual, de acuerdo a las Tablas B.2 y B.3, reduce el valor de BP de

1 a 0,2 y los valores de UP y VP (debido a los DPS en líneas conectadas) de 1 a 0,03. Insertando estos valores en las ecuaciones de la Tabla H.6, se obtienen nuevos valores de los com-ponentes de riesgo, como se muestra en la Tabla H.7.





Tabla H.7 – Valores de los componentes de riesgo asociados al riesgo 1R (valores x 10-5) para los casos adoptados

Valores x 10-5 Componentes de riesgo Caso a) Caso b)

AR 0 0

BR 0,103 0,0206

ión)(alimentacUR 0≈ 0≈

ión)(alimentacVR 0,0263 0,0263

icación)(telecomunUR 0≈ 0≈

icación)(telecomunVR 0,0423 0,0423

TOTAL 0,1716 0,0892 La solución a adoptar está sujeta al mejor compromiso técnico/económico. H.2 Edificio de oficinas Como un segundo caso de estudio consideremos un edificio de oficinas para el cual debe ser evaluada la necesidad de protección. En este objetivo, el riesgo 1R de pérdida de vida humana (componente de 1R de acuerdo a 4.3 y Tabla 3) debe ser determinado y comparado con el valor tolerable 5

T 10−=R (de acuerdo a 5.5 y Tabla 7). Se seleccionarán las medidas de protección para disminuir tal riesgo. Siguiendo la decisión tomada por el propietario, no se evaluará la efectividad de los costos de las medidas de protección adoptadas. H.2.1 Datos relevantes y características Se aplican los siguientes datos y características:

1) el edificio en sí mismo y sus alrededores, dados en la Tabla H.8; 2) sistemas eléctricos internos y línea de alimentación entrante, dados en la Tabla H.9; 3) sistemas electrónicos internos y línea de telecomunicación entrante, dados en la Tabla H.10.

Tabla H.8 – Características de la estructura

Parámetro Comentario Símbolo Valor

Dimensiones [m] --- bbb HWL ⋅⋅ 40 x 20 x 25

Factor de ubicación Aislado dC 1

SPCR Ninguno BP 1

Blindaje en la frontera de la estructura Ninguno S1K 1

Blindaje interno a la estructura Ninguno S2K 1

Densidad ceráunica 1 / (km2.año) gN 4

Personas presentes en la estructura Dentro y fuera de la estructura tn 200





Tabla H.9 – Características del sistema de distribución interno y de la línea de alimentación

entrante

Parámetro Comentario Símbolo Valor Longitud [m] --- cL 200

Altura [m] Aéreo cH 6

Transformador MT/BT No tC 1

Factor de ubicación de línea Aislado dC 1

Factor de medioambiente de línea Rural eC 1

LDP 1 Blindaje de la línea No

LIP 0,4

Precaución de cableado interno No S3K 1 Tensión resistida al impulso del equi-pamiento WU kV5,2W =U S4K 0,6

Protección coordinada de DPS No DPSP 1 Dimensiones de la estructura en el extremo “a” de la línea [m] Ninguna aaa HWL ⋅⋅ ---

Tabla H.10 – Características de los sistemas de telecomunicación internos y

de la línea entrante conectada

Parámetro Comentario Símbolo Valor Resistividad del suelo [Ω.m] ρ 250

Longitud [m] --- cL 1000 Altura [m] Enterrado --- --- Factor de ubicación de línea Aislado dC 1

Factor de medioambiente de línea Rural eC 1

LDP 1 Blindaje de línea No

LIP 1

Precaución de cableado interno No S3K 1 Tensión resistida al impulso del equi-pamiento WU kV5,1W =U S4K 1

Protección coordinada de DPS No DPSP 1 Dimensiones de la estructura en el extremo “a” de la línea [m] No )( aaa HWL ⋅⋅ ---

H.2.2 Definición y características de zonas en un edificio de oficinas Teniendo que cuenta que

- el tipo de superficie de suelo es diferente en el área de ingreso, en el jardín y dentro de la es-tructura,

- la estructura y el archivo son compartimientos a prueba de incendios, - no existen blindajes espaciales, - las pérdidas L en el centro de cómputos se asumen menores a aquellas en las oficinas,

pueden definirse las siguientes zonas principales:





- 1Z área de ingreso al edificio; - 2Z jardín; - 3Z archivo – está separado en un compartimiento a prueba de incendios –; - 4Z oficinas; - 5Z centro de cómputos.

Se dan las características de las zonas en Tabla H.11 para zona 1Z , en Tabla H.12 para zona 2Z , en Tabla H.13 para zona 3Z , en Tabla H.14 para zona 4Z y en Tabla H.15 para zona 5Z . Según la estimación del proyectista de la protección contra el rayo, los valores promedio típicos de la cantidad relativa de pérdida por año asociada al riesgo 1R (ver Tabla C.1)

- 2t 10−=L fuera de la estructura,

- 4t 10−=L dentro de la estructura,

- 2f 10−=L ,

son reducidos, para cada zona, teniendo en cuenta el número de personas potencialmente en peligro en la zona exterior en relación al número total de personas en el interior de la estructura.

Tabla H.11 – Características de la zona 1Z (área de ingreso al edificio)

Parámetro Comentario Símbolo Valor Tipo de superficie del piso Mármol ar 10-3

Protección contra choques eléctricos No AP 1

Lesiones por tensiones de contacto y de paso Sí tL 2 x 10-4 Personas potencialmente en peligro en la zona --- --- 4

Tabla H.12 – Características de la zona 2Z (jardín)

Parámetro Comentario Símbolo Valor Tipo de superficie del suelo Pasto ar 10-2

Protección contra choques eléctricos Cercos AP 0

Lesiones por tensiones de contacto y de paso Sí tL 10-4 Personas potencialmente en peligro en la zona --- --- 2





Tabla H.13 – Características de la zona 3Z (archivo)

Parámetro Comentario Símbolo Valor Tipo de superficie del piso Linóleo ur 10-5

Riesgo de incendio Alto fr 10-1

Peligro especial Pánico bajo Zh 2

Protección contra incendios No pr 1

Blindaje espacial No S2K 1

Sistemas de alimentación internos Sí Conectados a la línea

de alimentación de baja tensión

---

Sistemas de telefonía internos Sí Conectados a la línea de telecomunicación ---

Lesiones por tensiones de contacto y de paso Sí tL 10-5

Pérdida por daño físico Sí fL 10-3 Personas potencialmente en peligro en la zona --- --- 20

Tabla H.14 – Características de la zona 4Z (oficinas)


Riesgo de incendio Bajo fr 10-3






---


Lesiones por tensiones de contacto y de paso Sí tL 8 x 10-5

Pérdida por daño físico Sí fL 8 x 10-3 Personas potencialmente en peligro en la zona --- --- 160





Tabla H.15 – Características de la zona 5Z (centro de cómputos)








---


Lesiones por tensiones de contacto y de paso Sí tL 7 x 10-6

Pérdida por daño físico Sí fL 7 x 10-4 Personas potencialmente en peligro en la zona --- --- 14

H.2.3 Cálculo de las magnitudes relevantes En la Tabla H.16 se dan los cálculos de las áreas equivalentes, en la Tabla H.17 se dan los cálculos del número esperado de eventos peligrosos y en la Tabla H.18 se da una evaluación de las pérdidas es-peradas anuales.

Tabla H.16 – Áreas equivalentes de la estructura y líneas

Símbolo Valor [m2]

dA 2,7 x 104

ción)I(alimentaA 4,5 x 103

ción)i(alimentaA 2 x 105

nicación)I(telecomuA 1,45 x 104

nicación)i(telecomuA 3,9 x 105


Símbolo Valor (1/año)

dN 1,1 x 10-1

ción)I(alimentaN 1,81 x 10-2

ción)i(alimentaN 8 x 10-1

nicación)I(telecomuN 5,9 x 10-2

nicación)i(telecomuN 1,581

H.2.4 Cálculo del riesgo para decidir sobre la necesidad de protección En la Tabla H.18 se dan los componentes de riesgo involucrados para cada zona y la evaluación de riesgo total.





Tabla H.18 - Riesgo 1R – Valores de los componentes de riesgo de acuerdo a zonas

(valores x 10-5)

Símbolo 1Z

Área de ingreso

2Z Jardín

3Z Archivo

4Z Oficinas

5Z Centro de cómputos

Estructura

AR 0,002 0 --- --- --- 0,002

BR --- --- 2,21 0,177 0,016 2,403

ción)U(alimentaR --- --- 0≈ 0≈ 0≈ 0≈

ción)V(alimentaR --- --- 0,362 0,029 0,002 0,393

nicación)U(telecomuR --- --- 0≈ 0≈ 0≈ 0≈

nicación)V(telecomuR --- --- 1,18 0,094 0,008 1,282

TOTAL 0,002 0 3,752 0,3 0,026 4,08 H.2.5 Conclusión de la evaluación de 1R Como 5

1 1008,4 −⋅=R es mayor que el valor tolerable 5T 10−=R , es necesaria la protección de la

estructura contra el rayo. H.2.6 Selección de las medidas de protección En la Tabla H.19 se da la composición de las componentes de riesgo (ver 4.3.1 y 4.3.2).

Tabla H.19 – Composición de los componentes de riesgo 1R de acuerdo a las zonas (valores x 10-5)

Símbolo 1Z

Área de ingreso

2Z Jardín

3Z Archivo

4Z Oficinas

5Z Centro de cómputos

Estructura

DR 0,002 0 2,21 0,177 0,016 2,405

IR 0 0 1,542 0,123 0,01 1,673 TOTAL 0,002 0 3,752 0,3 0,026 4,08

SR 0,002 0 0≈ 0≈ 0≈ 0,002

FR 0 0 3,752 0,3 0,026 4,312

OR 0 0 0 0 0≈ 0 TOTAL 0,002 0 3,752 0,3 0,026 4,08

donde

CBAD RRRR ++=

ZWVUMI RRRRRR ++++=

UAS RRR +=

VBF RRR +=

WCMO RRRR ++= y





DR es el riesgo debido a los rayos que impactan la estructura (fuente S1);

IR es el riesgo debido a los rayos que no impactan la estructura pero influyen en ella (fuentes: S2, S3 y S4);



OR es el riesgo debido a fallas de los sistemas internos. Esta composición muestra que el riesgo para la estructura es principalmente debido a daño físico en la zona 3Z causado por rayos que impactan la estructura o las líneas conectadas; el riesgo de incendio (daño físico) en la zona 3Z es un 92% del riesgo total. De acuerdo a la Tabla H.18, los factores primarios que contribuyen al valor de riesgo 1R en la zona 3Z se deben a: - componente BR (descarga de un rayo a una estructura): %54 ; - componente ción)V(alimentaR (descarga de un rayo a una línea de alimentación): %9≈ ;

- componente nicación)V(telecomuR (descarga de un rayo a una línea de telecomunicación): %29≈ . Pueden adoptarse las siguientes medidas de protección para reducir el riesgo al valor tolerable: a) proteger el edificio con un SPCR clase IV conforme a AEA 92305-3 para reducir el componente BR .

Este SPCR no tiene las características de un blindaje espacial mallado. Los parámetros en las Tablas H.8, H.9 y H.10 se modificarán de la siguiente manera:

- 2,0B =P ; - 03,0VU == PP (debido a la presencia de DPS en las líneas entrantes).

b) instalar en el archivo (zona 3Z ) un sistema automático de extinción (o detección) de incendios, para

reducir el componente BR y VR en esta zona y DPS de LPL IV en el punto de ingreso en el edificio en las líneas de alimentación y telefónicas. Los parámetros en Tablas H.9, H.10 y H.13 van a cambiar como sigue:

2,0p =r sólo para zona 3Z ;

03,0VU == PP (debido a la presencia de DPS en líneas entrantes). En la Tabla H.20 se dan los valores de riesgo para cada zona.

Tabla H.20 – Valores del riesgo 1R de acuerdo a la solución elegida (valores x 10-5)

1Z 2Z 3Z 4Z 5Z TOTAL Solución a) 0,002 0 0,488 0,039 0,003 0,532 Solución b) 0,002 0 0,451 0,18 0,0158 0,649

Ambas soluciones reducen el riesgo debajo del valor tolerable. La solución a adoptarse está sujeta tanto al mejor criterio técnico y la solución más efectiva en costos.





H.3 Hospital El próximo caso de estudio incluye una instalación hospitalaria normal con un sector quirúrgico y una unidad de cuidados intensivos. Son componentes aplicables a este tipo de instalación la pérdida de vida humana (L1) y la pérdida de valor económico (L4). Es necesario evaluar la necesidad de protección y la efectividad de costos de las medidas de protección, para que estén evaluados los riesgos 1R y 4R . H.3.1 Datos y características relevantes Datos y características de:

1) el edificio en sí mismo y sus alrededores se dan en la Tabla H.21;

2) sistemas internos eléctricos y líneas de alimentación entrantes de media tensión se dan en la Tabla H.22;

3) sistemas internos electrónicos y líneas de telecomunicación entrantes se dan en la Tabla H.23.



Dimensiones [m] --- bbb HWL ⋅⋅ 50 x 150 x 10


SPCR No BP 1

Blindaje en la frontera de la estructura No S1K 1

Blindaje interno a la estructura No S2K 1


Personas presentes en la estructura Dentro y fuera de la estructura tn 1000





Tabla H.22 – Características del sistema de alimentación interno y de la línea de alimentación

entrante


Longitud [m] --- cL 500 Altura [m] Enterrado --- --- Transformador MT/BT En el ingreso al edificio tC 0,2

Factor de ubicación de la línea Rodeado de objetos más pequeños dC 0,5

Factor de medioambiente de línea Suburbano eC 0,5

LDP 0,2 Blindaje de la línea: unida a una barra de unión equipotencial y equipo co-nectado a la misma barra de unión

1S ≤R [Ω/km] LIP 0,008

Precaución de cableado interno Cable sin blindaje – precaución de reco-rrido para evitar grandes lazos S3K 0,2

Tensión resistida al impulso WU kV5,2W =U S4K 0,6

Protección coordinada de DPS No DPSP 1 Dimensiones de la estructura en el extremo “a” de la línea [m] No aaa HWL ⋅⋅ ---

Tabla H.23 – Características del sistema de telecomunicación interno y de la línea entrante


Resistividad del suelo [Ω.m] ρ 200

Longitud [m] --- cL 300 Altura [m] Enterrado --- --- Factor de ubicación de la línea Rodeado de objetos más pequeños dC 0,5

Factor de medioambiente de línea Suburbano eC 0,5

LDP 0,8 Blindaje de la línea: unida a una barra de unión equipotencial y equipo co-nectado a la misma barra de unión

51 S ≤< R [Ω/km] LIP 0,04

Precaución de cableado interno Cable sin blindaje – precaución de reco-rrido para evitar lazos S3K 0,02

Tensión resistida al impulso WU kV5,1W =U S4K 1

Protección coordinada de DPS No DPSP 1 Dimensiones de la estructura en el extremo “a” de la línea [m] No aaa HWL ⋅⋅ 20 x 30 x 5

Factor de ubicación de estructura “a” Aislado daC 1

H.3.2 Definición y características de las zonas en el hospital Teniendo en cuenta que

- el tipo de superficie es diferente fuera de la estructura de aquella dentro de la estructura; - la estructura y el sector quirúrgico son compartimientos a prueba de incendio; - no existen blindajes espaciales; - la unidad de cuidados intensivos contiene numerosos sistemas electrónicos sensibles y puede

adoptarse un blindaje como medida de protección; - en la unidad de cuidados intensivos se asume que las pérdidas L van a ser mayores que

aquellas en otras partes de la estructura,





se pueden definir las siguientes zonas:

1Z (fuera del edificio);

2Z (bloque de habitaciones);

3Z (sector quirúrgico);

4Z (unidad de cuidados intensivos). Se dan las características de estas zonas en la Tabla H.24 para la zona 1Z , en la Tabla H.25 para la zona 2Z , en la Tabla H.26 para la zona 3Z y en la Tabla H.27 para la zona 4Z . Según la estimación de las medidas de protección contra el rayo realizada por el proyectista, los valores promedio típicos de la cantidad relativa de pérdidas por año asociadas al riesgo 1R (ver Tabla C.1),

2t 10−=L (fuera de la estructura),

4t 10−=L (dentro de la estructura),

1f 10−=L ,

3o 10−=L ,

son reducidos para las zonas 1Z , 2Z y 3Z . Para la zona 4Z el valor por defecto, sin reducción, fue

asumido, debido a las características particulares de esta zona: 3o 10−=L .

Se asumieron para el riesgo 4R los valores promedio típicos de la cantidad relativa de pérdidas (ver Tabla C.1): - 1

f 105 −⋅=L - 2

o 10−=L

Tabla H.24 – Características de la zona 1Z (fuera del edificio)

Parámetro Comentario Símbolo Valor Tipo de superficie del suelo Concreto ar 1 x 10-2

Protección contra choques eléctricos No AP 1

Lesiones por tensiones de contacto y de paso Sí tL 1 x 10-4 Personas potencialmente en peligro en la zona --- --- 10





Tabla H.25 – Características de la zona 2Z (bloque de habitaciones)

Parámetro Comentario Símbolo Valor Tipo de superficie del piso Linóleo ur 1 x 10-5

Riesgo de incendio Ordinario fr 1 x 10-2

Peligro especial (relacionado a 1R ) Dificultad de evacuación Zh 5

Peligro especial (relacionado a 4R ) No Zh 1



Sistemas de alimentación internos Conectado a una línea de alimentación --- ---

Sistemas de telecomunicación internos Conectado a una línea de telecomunicación --- ---

Lesiones por tensiones de contacto y de paso (relacionado con 1R ) Sí tL 9,5 x 10-5

Pérdida por daño físico (relacionado con 1R ) Sí fL 9,5 x 10-2 Pérdida por falla de los sistemas internos (rela-cionado con 1R ) No oL ---

Personas potencialmente en peligro en la zona --- --- 950 Pérdida por daño físico (relacionado con 4R ) Sí fL 5 x 10-1 Pérdida por falla de los sistemas internos (rela-cionado con 4R ) Sí oL 1 x 10-2

Tabla H.26 – Características de la zona 3Z (sector quirúrgico)


Tipo de superficie del piso Linóleo ur 1 x 10-5

Riesgo de incendio Bajo fr 1 x 10-3

Peligro especial (relacionado con 1R ) Dificultad de evacuación Zh 5

Peligro especial (relacionado con 4R ) No Zh 1



Sistemas de alimentación internos Conectados a la línea de alimentación --- ---

Sistemas de telecomunicación internos Conectados a la línea de telecomunicación --- ---

Lesiones por tensiones de contacto y de paso (relacionado con 1R ) Sí tL 3,5 x 10-6

Pérdida por daño físico (relacionado con 1R ) Sí fL 3,5 x 10-3 Pérdida por falla de los sistemas internos (rela-cionado con 1R ) No oL 1 x 10-3






Tabla H.27 – Características de la zona 4Z (unidad de cuidados intensivos)



Peligro especial (relacionado con 1R ) Dificultad de evacuación Zh 5

Peligro especial (relacionado con 4R ) No Zh 1



Sistemas de alimentación internos Conectados a la línea de alimentación --- ---

Sistemas de telecomunicación internos Conectados a la línea de telecomunicación --- ---

Lesiones por tensiones de contacto y de paso (relacionado con 1R ) Sí tL 5 x 10-7

Pérdida por daño físico (relacionado con 1R ) Sí fL 5 x 10-4 Pérdida por falla de los sistemas internos (rela-cionado con 1R ) Sí oL 1 x 10-3


H.3.3 Número anual esperado de eventos peligrosos Se evalúa el número anual esperado de eventos peligrosos de acuerdo al Anexo A. En la Tabla H.28 se dan los datos resultantes.


Símbolo Valor (1/año)

DN 8,98 x 10-2

MN 1,13

ción)L(alimentaN 2,67 x 10-3

ción)i(alimentaN 7,1 x 10-2

nicación)L(telecomuN 7,26 x 10-3

nicación)i(telecomuN 2,13 x 10-1

unicación)Da(telecomN 1,13 x 10-2

H.3.4 Evaluación de riesgo de pérdida de vida humana: 1R En las Tablas H.21 a H.28 se dan los parámetros requeridos para la evaluación de los componentes de riesgo. En la Tabla H.29 se dan las componentes de riesgo a evaluar. En la Tabla H.30 se dan los valores de probabilidad P .





Tabla H.29 – Riesgo 1R - Componentes de riesgo a considerar de acuerdo a zonas

Símbolo 1Z 2Z 3Z 4Z

AR X --- --- ---

BR --- X X X

CR --- --- X X

MR --- --- X X

ción)U(alimentaR --- X X X

ción)V(alimentaR --- X X X

ción)W(alimentaR --- --- X X

ción)Z(alimentaR --- --- X X

nicación)U(telecomuR --- X X X

nicación)V(telecomuR --- X X X

nicación)W(telecomuR --- --- X X

nicación)Z(telecomuR --- --- X X

Tabla H.30 – Riesgo 1R – Valores de probabilidad P para una estructura sin protección

Probabilidad 1Z 2Z 3Z 4Z

AP 1 ---

BP --- 1

ción)C(alimentaP --- 1

nicación)C(telecomuP --- 1

CP --- 1

ción)M(alimentaP --- 0,75

nicación)M(telecomuP --- 0,009

MP --- 0,752

ción)U(alimentaP --- 0,2

ción)V(alimentaP --- 0,2

ción)W(alimentaP --- 0,2

ción)Z(alimentaP --- 0,008

nicación)U(telecomuP --- 0,8

nicación)V(telecomuP --- 0,8

nicación)W(telecomuP --- 0,8

nicación)Z(telecomuP --- 0,04

En la Tabla H.31 se indican los valores de los componentes de riesgo para la estructura desprotegida.





Tabla H.31 – Riesgo 1R – Valores de los componentes de riesgo para estructuras desprote-

gidas de acuerdo a zonas (valores x 10-5)

Símbolo 1Z 2Z 3Z 4Z Estructura

AR 0,009 --- --- --- 0,009

BR --- 42,7 0,157 0,022 44,01

CR --- --- 8,98 8,98 8,98

MR --- --- 85,2 85,2 85,2

ción)U(alimentaR --- 0≈ 0≈ 0≈ 0≈

ción)V(alimentaR --- 0,25 0≈ 0≈ 0,26

ción)W(alimentaR --- --- 0,053 0,053 0,053

ción)Z(alimentaR --- --- 0,055 0,055 0,055

nicación)U(telecomuR --- 0≈ 0≈ 0≈ 0≈

nicación)V(telecomuR --- 7,05 0,026 0,004 7,278

nicación)W(telecomuR --- --- 1,48 1,48 1,48

nicación)Z(telecomuR --- --- 0,825 0,825 0,825

TOTAL 0,009 50 96,8 96,62 243,4 H.3.5 Conclusión de la evaluación de 1R Como 5

1 104,243 −⋅=R es mayor que el valor de riesgo tolerable 5T 10−=R , se requiere la protección

contra el rayo para la estructura. H.3.6 Selección de las medidas de protección En la Tabla H.32 se da la composición de las componentes de riesgo (ver 4.3.1 y 4.3.2).

Tabla H.32 – Composición de las componentes de riesgo 1R de acuerdo a zonas (valores x 10-5)

Símbolo 1Z 2Z 3Z 4Z Estructura

DR 0,009 42,7 9,14 9,02 53,02

IR 0 7,3 87,66 87,6 95,13 TOTAL 0,009 50 96,8 96,62 243,4

SR 0,009 0 0≈ 0≈ 0,009

FR 0 50 0,2 0,026 50,22

OR 0 0 96,6 96,6 193,2 TOTAL 0,009 50 96,8 96,62 243,4

con

CBAD RRRR ++=

ZWVUMI RRRRRR ++++=

UAS RRR +=





VBF RRR +=

WCMO RRRR ++= Donde

DR es el riesgo debido a los rayos que impactan la estructura (fuente S1);

IR es el riesgo debido a los rayos que no impactan la estructura pero que influyen en ella (fuentes: S2, S3 y S4);



OR es el riesgo debido a fallas de los sistemas internos. Esta composición muestra que el riesgo 1R para la estructura es principalmente debido a falla de los sistemas internos en zonas 3Z y 4Z causados por descargas cercanas a la estructura. El riesgo 1R es influenciado por

- fallas de los sistemas internos en zonas 3Z y 4Z (componentes %57M ≈R y %6C ≈R del riesgo total),

- daños físicos en la zona 2Z (componentes %27B ≈R y %4V ≈R del riesgo total) Puede ser reducido el componente BR por

- un SPCR conforme a AEA 92305-3 para todo el edificio, - proveyendo a la zona 2Z con medidas de protección para reducir las consecuencias de in-

cendio (tales como extintores, sistema de detección de incendio automático, etc.). Pueden ser reducidos los componentes CR y VR proveyendo a los sistemas internos de alimentación y de telecomunicación una protección coordinada de DPS conforme a AEA 92305-4. Puede ser reducido el componente MR en zonas 3Z y 4Z al:

- proveer a los sistemas internos de alimentación y telecomunicación con una protección de coordinada de DPS conforme a AEA 92305-4;

- proveer a las zonas 3Z y 4Z con un adecuado blindaje espacial mallado conforme a AEA 92305-4.

Se pueden adoptar las siguientes soluciones para las medidas de protección: a) Primera solución

- Proteger el edificio con un SPCR Clase I. - Reforzar la instalación (1,5x) de DPS coordinados con 005,0DPS =P en los sistemas de ali-

mentación y telecomunicación internos. - Proveer a la zona 2Z con un sistema automático de detección de incendios. - Proveer a las zonas 3Z y 4Z con un blindaje mallado con m5,0=w .





Utilizando esta solución, los parámetros en la Tabla H.25 van a cambiar, conduciendo a las probabili-dades reportadas en la Tabla H.33. El factor que reduce la pérdida debido a las previsiones contra incendio cambiará a 2,0p =R para la zona 2Z .

Tabla H.33 – Riesgo 1R – Valores de probabilidad P para estructura protegida conforme a la solución a)


AP 1 ---

BP --- 0,02

ción)C(alimentaP --- 0,005

nicación)C(telecomuP --- 0,005

CP --- 0,00199



MP --- 0,0002









b) Segunda solución - Proteger el edificio con un SPCR Clase I.

- Reforzar la instalación (3x) de DPS coordinados con 001,0PDS =P en los sistemas de alimentación y telecomunicación internos.

- Proveer a la zona 2Z con un sistema automático de detección de incendios. Utilizando esta solución, los parámetros en la Tabla H.25 cambiarán, conduciendo a las probabilidades reportadas en la Tabla H.34. El factor que reduce la pérdida debido a previsiones contra incendios cambiará a 5,0p =r para la zona 2Z .





Tabla H.34 – Riesgo 1R – Valores de probabilidad P para estructura protegida conforme a la solución b)


AP 1 ---

BP --- 0,02



CP --- 0,002



MP --- 0,002









c) Tercera solución

- Proteger el edificio con un SPCR Clase I. - Reforzar la instalación (2x) de DPS coordinados con 002,0DPS =P en los sistemas de alimen-

tación y telecomunicación internos. - Proveer a la zona 2Z con un sistema automático de detección de incendios. - Proveer a las zonas 3Z y 4Z con un blindaje mallado con m1,0=w .

Utilizando esta solución, los parámetros en la Tabla H.25 cambiarán, conduciendo a las probabilidades reportadas en la Tabla H.35. El factor que reduce la pérdida debido a previsiones contra incendios cambiará a 2,0p =r para la zona 2Z .





Tabla H.35 – Riesgo 1R – Valores de probabilidad P para estructura protegida conforme a la solución c)


AP 1 ---

BP --- 0,02



CP --- 0,004



MP --- 0,0002









En la Tabla H.36 se dan los valores de riesgo para cada zona de acuerdo a la solución elegida. Tabla H.36 – Riesgo 1R – Valores del riesgo de acuerdo a la solución elegida (valores x 10-5)

1Z 2Z 3Z 4Z TOTAL Solución a) 0,009 0,181 0,263 0,261 0,714 Solución b) 0,009 0,173 0,277 0,274 0,733 Solución c) 0,009 0,175 0,121 0,118 0,423

Todas las soluciones reducen el riesgo por debajo del nivel tolerable. La solución a adoptar está sujeta tanto al mejor criterio técnico como a la solución más efectiva en costos. H.3.7 Datos para el análisis del costo-beneficio El costo de pérdida total LC puede ser calculado por la ecuación (G.1) del Anexo G. En la Tabla H.37 se dan los valores económicos, incluyendo la pérdida de actividad, para cada zona.





Tabla H.37 – Valores de costos de pérdida asociados a zonas (valores en $ x 106)

Símbolo Edificio B

Contenidos I

Sistema de alimentación A

Sistemas de telecomunicación A Total

1Z --- --- --- --- ---

2Z 70 6 3 0,5 79,5

3Z 2 0,9 5 0,5 8,4

4Z 1 0,1 0,015 1 2,1 Total 73 7 8 2 90

En la Tabla H.38 se dan los valores asumidos para las tasas de interés, amortización y mantenimiento asociados a las medidas de protección.

Tabla H.38 – Valores de tasas asociados

Tasa Símbolo Valor Interés i 0,04

Amortización a 0,05 Mantenimiento m 0,01

H.3.8 Evaluación del riesgo de pérdida económica: 4R En las Tablas H.31 hasta H.38 se dan los parámetros requeridos para la evaluación de las compo-nentes de riesgo. En la Tabla H.39 se dan los valores de los componentes de riesgo para la estructura desprotegida. Tabla H.39 – Riesgo 4R – Valores de los componentes de riesgo para estructuras desprote-

gidas de acuerdo a zonas (valores x 10-5)

Símbolo 2Z 3Z 4Z

BR 44,9 4,49 4,49

ción)C(alimentaR 89,8 89,8 89,8

nicación)U(telecomuR 89,8 89,8 89,8

ción)M(alimentaR 849 849 849

nicación)M(telecomuR 10,2 10,2 10,2

ción)V(alimentaR 0,27 0,027 0,027

ción)W(alimentaR 0,53 0,53 0,53

ción)Z(alimentaR 0,55 0,55 0,55

nicación)V(telecomuR 7,42 0,74 0,74

nicación)W(telecomuR 14,8 14,8 14,8

nicación)Z(telecomuR 8,25 8,25 8,25





H.3.9 Análisis del costo-beneficio El costo de pérdida residual RLC puede calcularse utilizando la ecuación (G.2) del Anexo G, una vez que los nuevos valores de los componentes de riesgo han sido evaluados de acuerdo a las medidas de protección elegidas (ver H.3.4 – soluciones a), b) y c)). En la Tabla H.40 se dan los valores de los costos de pérdida LC para las estructuras desprotegidas y de pérdida residual RLC para la estructura protegida de acuerdo con las soluciones a), b) y c).

Tabla H.40 – Monto de pérdidas RLC y LC (valores en $)

Símbolo LC (desprotegido) RLC (protegido) Solución a)

RLC (protegido) Solución b)

RLC (protegido) Solución c)

2Z 68801 3503 3325 4066

3Z 47779 2293 5011 202

4Z 1430 27 927 64 Total 118010 5824 9262 4332

En la Tabla H.41 se da el costo PC y el costo anual PMC de las medidas de protección (Ver ecuación (G.4) del Anexo G).

Tabla H.41 – Costos PC y PMC de las medidas de protección (valores en $)

Medidas de protección PC PMC SPCR Clase I 100000 10000 Sistemas de detección de incendio 50000 5000 Blindaje de zonas 3Z y 4Z ( 5,0=w ) 100000 10000

Blindaje de zonas 3Z y 4Z ( 1,0=w ) 110000 11000 DPS (1,5x) en el sistema de alimentación 20000 2000 DPS (2x) en el sistema de alimentación 24000 2400 DPS (3x) en el sistema de alimentación 30000 3000 DPS (1,5x) en el sistema de TLC 10000 1000 DPS (2x) en el sistema de TLC 12000 2000 DPS (3x) en el sistema de TLC 15000 1500

El ahorro anual de dinero

)( PMRLL CCCS +−= se da en la Tabla H.42.

Tabla H.42 – Ahorro anual de dinero (valores en $)

Solución a) 84186 Solución b) 89248 Solución c) 84078





H.4 Edificio de departamentos Tal como para el caso de estudio anterior, se evaluará el riesgo 1R para un edificio de departamentos localizado en una región con una densidad ceráunica 4g =N rayos por km2 por año. Se evaluarán de acuerdo a la Tabla 3 los componentes de riesgo BR , UR y VR . El edificio está aislado: no hay otras estructuras vecinas. Los servicios entrantes son:

- línea de alimentación de baja tensión; - línea telefónica;

En la Tabla H.43 se dan las características de la estructura.


Parámetro Comentario Símbolo Valor Dimensiones [m] --- bbb HWL ⋅⋅ 30 x 20 x 20


SPCR No BP 1


Se pueden definir las siguientes zonas:

- 1Z (fuera del edificio); - 2Z (dentro del edificio).

No hay personas localizadas fuera del edificio; por ende, se puede descartar el riesgo 1R para la zona

1Z . No se requiere evaluación económica. En la Tabla H.44 se dan los parámetros de la zona 2Z .





Tabla H.44 – Parámetros de la zona 2Z

Parámetro Comentario Símbolo Valor Tipo de superficie del piso Madera ur 10-5

Riesgo de incendio Variable fr ---

Peligro especial No Zh 1


Protección contra choques eléctricos No --- ---

Sistemas de alimentación internos Conectado a una

línea de alimentación de baja tensión

--- ---

Sistemas de telefonía internos Conectado a una

línea de telecomuni-cación

--- ---

Lesiones por tensiones de contacto y de paso (relacionado con 1R ) Sí tL 10-4

Pérdida por daños físicos (relacionado con 1R ) Sí fL 10-1

En la Tabla H.45 se dan las características de los sistemas internos y de líneas entrantes para un sistema de alimentación y en la Tabla H.46 para un sistema de telecomunicación.

Tabla H.45 – Parámetros del sistema de alimentación interno y de la línea entrante


Longitud [m] --- cL 200 Altura [m] Enterrado --- --- Transformador MT/BT No tC 1

Factor de ubicación de la línea Rodeado de obje-tos más pequeños dC 0,5

Factor de medioambiente de la línea Suburbano eC 0,5

LDP 1 Blindaje de la línea Sin blindaje

LIP 0,4

Tensión resistida al impulso WU kV5,2=WU S4K 0,6






Tabla H.46 – Parámetros del sistema de telecomunicación interno y de la línea entrante


Longitud [m] --- cL 100 Altura [m] Enterrado --- ---

Factor de ubicación de la línea Rodeado de obje-tos más pequeños dC 0,5

Factor de medioambiente de la línea Suburbano eC 0,5

LDP 1 Blindaje de la línea No

LIP 1

Tensión resistida al impulso WU kV5,1=WU S4K 1


En la Tabla H.47 se dan los valores del riesgo 1R y las medidas de protección a adoptar para reducir el riesgo a un nivel tolerable 5

T 10−=R de acuerdo a la altura del edificio y su riesgo de incendio.

Tabla H.47 - Medidas de protección a adoptar de acuerdo a la altura del edificio y su riesgo de incendio

Riesgo de incendio Altura [m] Tipo de SPCR

Protección contra

incendios )10( 5

1−xR Estructura

protegida

Bajo --- --- 0,77 X -- --- 7,7 No III --- 0,74 X Ordinario IV (2) 0,73 X --- --- 77 No II (3) 0,74 X I --- 1,49 No Alto

20

I (1) 0,74 X --- --- 2,33 No --- (3) 0,46 X Bajo IV --- 0,46 X --- --- 23,3 No IV (3) 0,93 X Ordinario I --- 0,46 X

--- --- 233 No Alto

40

I (3) 0,93 X (1) Extintores (2) Hidrantes (3) Alarma automática





Anexo I (Informativo)

Caso de estudio para servicios – Línea de telecomunicación

I.1 General El servicio a considerar es una línea de telecomunicación utilizando conductores metálicos. Pueden afectar a este tipo de servicio la pérdida de servicio público (L2) y pérdida de valor económico (L4) de manera tal que deben ser evaluados los correspondientes riesgos 2'R y 4'R , pero siguiendo el pedido del operador de redes, se considerará solamente el riesgo 2'R . I.2 Datos básicos En la Figura I.1 se muestra la línea, localizada en una región con 4g =N rayos por km2 por año (no hay equipo instalado a lo largo de la línea).

IEC 2092/05

Hb

3H3H

Hb

a

Sección 1 Sección 2

Estructura a(usuario)

Estructura b(maniobra)

ba

a

Figura I.1 – Línea de telecomunicación a proteger

I.3 Características de la línea La línea consiste de 2 secciones:

- sección 1S : línea blindada enterrada y conectada al edificio de maniobra: no hay medidas de protección instaladas en esta sección;

- sección 2S : línea aérea sin blindar y conectada al edificio del cliente: no hay medidas de pro-tección instaladas en esta sección;

y 3 puntos de transición:

- bT : en la entrada de la sección 1S al edificio “b” (esto es, el edificio de maniobra): no hay me-didas de protección instaladas en este punto;

- 1/2T : entre la sección 1S y la sección 2S : no hay medidas de protección instaladas en este punto;

- aT : en la entrada de la sección 2S al edificio “a” (esto es, al edificio del cliente): no hay medidas de protección instaladas en este punto.





La pantalla de la sección 1S se conecta a tierra en ambos extremos (es decir, en la barra de unión en el edificio de maniobra ( bT ) y en el punto de transición 1/2T ) con un valor de resistencia de tierra de al-gunas decenas de ohms. En la Tabla I.1 se dan las características de la línea para la sección 1S y en la Tabla I.2 para la sección

2S .

Tabla I.1 – Características de la sección 1S de la línea

Parámetro Comentario Símbolo Valor Resistividad del suelo [Ω . m] ρ 500

Longitud [m] --- cL 600 Altura [m] Enterrado --- --- Factor de ubicación de la línea Rodeado dC 0,5

Factor de medioambiente de la línea Rural eC 1

Resistencia del blindaje de la línea [Ω / km] --- SR 0,5 Tipo de blindaje de línea Plomo --- --- Características del blindaje Sin contacto con el suelo dK 0,4

Tipo de aislamiento de la línea Papel WU [kV] 1,5

Tipo de equipo en el punto de transición bT Electrónico WU [kV] 1,5 (1)

Tipo de equipo en el punto de transición 1/2T No --- ---

Medidas de protección No pK 1 (1) Nivel intensificado de la Recomendación ITU-T K.20.

Tabla I.2 – Características de la sección 2S de la línea


Resistividad del suelo [Ω . m] ρ 500

Longitud [m] --- cL 800

Altura [m] Aéreo cH 6

Factor de ubicación de la línea Rodeado dC 0,5

Factor de medioambiente de la línea Rural eC 1 Resistencia del blindaje de la línea [Ω / km] Descubierto --- --- Tipo de aislamiento de línea Plástico WU [kV] 5

Tipo de equipo en el punto de transición aT Electrónico WU [kV] 1,5 (1)

Tipo de equipo en el punto de transición 1/2T No --- ---

Medidas de protección No pK 1 (1) Nivel intensificado de la Recomendación ITU-T K.20.

I.4 Características de la estructura en el extremo de la línea En la Tabla I.3 se dan las características de la estructura en el extremo de la línea.





Tabla I.3 - Características de la estructura en el extremo de la línea

Estructura Dimensiones

[m] HWL ⋅⋅

Factor de ubicación

dC Número n de servicios a la

estructura

“a” 25 x 20 x 15 2 3 “b” 20 x 30 x 10 0,5 10

I.5 Número anual esperado de eventos peligrosos Se evalúa el número anual esperado de eventos peligrosos de acuerdo al Anexo A. Los datos se indican en la Tabla I.4

Tabla I.4 - Número anual esperado de eventos peligrosos

Parámetro Valor (1/año)

DaN 0,0873

DbN 0,0129

L(S1)N 0,0235

I(S1)N 0,617

L(S2)N 0,0522

I(S2)N 1,6

I.6 Componentes de riesgo En la Tabla I.5 se dan las componentes de riesgo involucradas en cada sección.

Tabla I.5 – Riesgo 2'R – Componentes de riesgo relevantes a las secciones S de la línea

Parámetro 1S 2S

B(a)'R --- X

B(b)'R X ---

C(a)'R --- X

C(b)'R X ---

V'R X X

W'R X X

Z'R X X

En la Tabla I.6 se dan las corrientes de falla y las probabilidades necesarias para la evaluación de los componentes de riesgo.





Tabla I.6 – Riesgo 2'R – Valores de las corrientes de falla y probabilidades 'P para la línea

sin protección

Parámetro 1S 2S

C) a(B,I [kA] > 600(1) 0(2)

a(V)I [kA] 40(3) 0(2)

a(W)I [kA] 125(4) 0(2)

(Ia(B))B(a)'P --- 1(5)

(Ia(B))B(b)'P 0,001(5) ---

(Ia(C))C(a)'P --- 1(5)

(Ia(C))C(b)'P 0,001(5) ---

V(Ia(V))'P 0,4 1

W(Ia(W))'P 0,035 1

Z(Ta)'P (para el equipo en el punto de transición

aT , kV5,1W =U ) (6) 0,5(8) 1(8)

Z(Tb)'P (para el equipo en el punto de transición

bT , kV5,1W =U ) (6) 0,02(7) 1(8)

Z(T1/2)'P (para la perforación del aislante del

cable enterrado, kV5,1W =U ) (6) 0,5(9) 1(8)

i. )(/25 pdSWa KKRUnI ⋅⋅= con 1p=K y 4d=K (ver Anexo D.1 y Tabla D.1).

ii. 0a =I para línea sin blindaje (ver Anexo D.1). ii. Limitado a 40 kA por el blindaje de plomo (ver D.1.2). v. )(/25 pdSWa KKRUI ⋅⋅= con 1p=K y 4d=K (ver Anexo D.1.2 y Tabla D.1)

v. Ver Tabla D.5. vi. Se reportan en la Tabla B.7 valores de Z'P . La regla para utilizar la Tabla B.7 para la sección blindada es la siguiente:

Cuando el punto de transición considerado es entre dos secciones blindadas o la sección blindada está al ingresar a la estructura y está conectada a la barra de unión donde el equipo está conectado, se aplican a las secciones cubiertas los valores de la Tabla B.7 dados en la columna “blindaje unido a...”. En todos los otros casos, se aplican a las secciones blindadas los valores de la Tabla B.7 dados en las columnas “blindaje no unido a...”, si la blindaje está conectado a tierra al menos en ambos extremos con un valor de resistencia de tierra de algunas decenas de ohms. De otro modo, la sección blindada debe ser considerada como aquellas sin blindar.

ii. Valores de la Tabla B.7 en las columnas “blindaje unido a ...” ii. Valores de la Tabla B.7 en la columna “sin blindar”. x. Valores de la Tabla B.7 en la columna “blindaje no unido...” I.7 Evaluación de riesgo 2'R Siguiendo a la evaluación del proyectista de la protección contra el rayo basada en la experiencia del operador de redes, se asumieron los siguientes valores promedio de la cantidad relativa de pérdida por año asociada al riesgo 2R :

3f 103 −⋅=L





3

o 10−=L (valor por defecto – ver Tabla E.1). En la Tabla I.7 se dan los valores de las componentes de riesgo para la línea sin protección. Tabla I.7 – Riesgo 2'R – Valores de los componentes de riesgo para la línea sin protección de

acuerdo a las secciones S de la línea (valores x 10-3)

Parámetro 1S 2S Línea

B(a)'R (1) --- 0,261 0,261

B(b)'R (1) 0≅ --- 0≅

C(a)'R (2) --- 0,0873 0,0873

C(b)'R (2) 0≅ --- 0≅

V'R 0,0282 0,1566 0,1848

W'R 0,0008 0,0522 0,053

WVC(b)C(a)B(b)B(a) ''''''' RRRRRRR +++++= 0,5861

Z(Ta)'R (5) 0,2967 1,5478 1,845

Z(Tb)'R (6) 0,0119 1,5478 1,59

Z(T1/2)'R (7) 0,2967 1,5478 1,845

Z(Ta)2(Ta) '' RRR += 2,4311

Z(Tb)2(Tb) '' RRR += 2,1761

Z(T1/2)2(T1/2) '' RRR += 2,4311 (1) fBDB ''' LPNR ⋅⋅= (2) 0CDC ''' LPNR ⋅⋅= (3) fVLV ''' LPNR ⋅⋅= (4) 0WLW ''' LPNR ⋅⋅= (5) 0Z(Ta)LIZ(Ta) '')(' LPNNR ⋅⋅−= (6) 0Z(Tb)LIZ(Tb) '')(' LPNNR ⋅⋅−= (7) 0Z(T1/2)LIZ(T1/2) '')(' LPNNR ⋅⋅−=

El valor de riesgo 3

2 10508,3' −⋅=R es mayor que el valor de riesgo tolerable 3T 10−=R , por ende la

línea necesita ser protegida contra el rayo. La Tabla I.7 muestra que, debido al componente de riesgo Z'R en la sección 2S , el riesgo 2'R so-brepasó el valor tolerable en los puntos de transición aT , bT y 1/2T . Entonces este componente de riesgo debe ser reducido. Porque la línea ya está instalada (y por ello no es posible usar, por ejemplo, una sección blindada en vez de una sin blindar) y deben ser utilizados como una medida de protección los DPS conformes a AEA 92305-5. Para reducir el riesgo 2'R por debajo del valor tolerable, es suficiente seleccionar DPS de acuerdo con el LPL III, es decir, 03,0DPS =P (ver Tabla B.3). La instalación de DPS en los puntos de transición aT y 1/2T :





- reduce las probabilidades Z(Ta)P y Z(T1/2)P al valor DPSP ;

- no afecta las probabilidades V'P y W'P (ver D.1.2); - no afecta las probabilidades B'P y C'P referidos a la sección 2S porque es aérea (ver D.1.1); - no afecta las probabilidades B'P y C'P referidos a la sección 1S porque son menores que DPSP

(ver D.1.1). Además, de acuerdo a la definición 3.25 y la Cláusula A.4, con los DPS instalados en el punto de transición 1/2T , 1/2T se convierte en un “nodo” para el punto de transición bT y la sección 2S de la línea ya no contribuye en demasía al valor del componente de riesgo Z(Tb)'R (ver Anexo A de AEA 92305-5). En la Tabla I.8 se dan los valores de las probabilidades 'P para la línea protegida.

Tabla I.8 – Riesgo 2'R – Valores de las probabilidades 'P para la línea protegida

Parámetro 1S 2S

)B(a)(Ia(B)'P --- 1

)B(b)(Ia(B)'P 0,001 ---

)C(a)(Ia(C)'P --- 1

)C(b)(Ia(C)'P 0,001 ---

V(Ia(V))'P 0,4 1

W(Ia(W))'P 0,035 1

Z(Ta)'P (para equipo en el punto de transición, kV5,1W =U ) 0,03 0,03

Z(Tb)'P (para equipo en el punto de transición, kV5,1W =U ) 0,02 ---

Z(T1/2)'P (para la perforación del aislante del cable enterrado,

kV5,1W =U ) 0,03 0,03

En la Tabla I.9 se indican los valores de las componentes de riesgo para la línea protegida que muestra que el riesgo 2'R es menor al valor tolerable; por ende se logra la protección de la línea contra el rayo.





Tabla I.9 – Riesgo 2'R – Valores de los componentes de riesgo para la línea protegida con

DPS instalados en el punto de transición 1/2T y aT con 03,0DPS =P (valores x 10-3)

Parámetro S1 S2 Línea

B(a)'R --- 0,261 0,261

B(b)'R 0≅ --- 0≅

C(a)'R --- 0,0873 0,0873

C(b)'R 0≅ --- 0≅

V'R 0,0282 0,1566 0,1848

W'R 0,0008 0,0522 0,053

WVC(b)C(a)B(b)B(a) ''''''' RRRRRRR +++++= 0,5861

Z(Ta)'R 0,0178 0,0553 0,0731

Z(Tb)'R 0,0119 --- 0,0119

Z(T1/2)'R 0,0178 0,0.553 0,0731

Z(Ta)2(Ta) '' RRR += 0,6592

Z(Tb)2(Tb) '' RRR += 0,598

Z(T1/2)2(T1/2) '' RRR += 0,6592





Anexo J (Informativo)

Programas simplificados para la evaluación de riesgo en estructuras

J.1 Fundamentos SIRAC (acrónimo del inglés Simplified Iec Risk Assessment Calculador) es una herramienta informática basada en cálculos y métodos dados en AEA 92305-2 y asiste en el cálculo de los componentes de riesgo de las estructuras simples. Está destinado para complementar la aplicación de AEA 92305-2 como un método de manejo del riesgo para los propósitos de la protección contra el rayo. Es importante notar que esta herramienta es una simplificación del método más riguroso del manejo del riesgo des-cripto a lo largo de este documento. El cálculo está diseñado para ser relativamente intuitivo para los usuarios que desean obtener una estimación inicial del riesgo. El objeto y las limitaciones de SIRAC son las que siguen:

- Permitir a más usuarios generales de AEA 92305-2 llevar a cabo cálculos en estructuras típicas sin requerirles un conocimiento en profundidad de detalles y metodologías cubiertas por el cuerpo de este documento.

- Promover la aplicación de AEA 92305-2 y la adopción de su método de evaluación de riesgo por un sector más amplio de usuarios y lectores. Se cree que una herramienta tan amiga del usuario servirá también para incrementar la aceptación del documento en una comunidad de protección contra el rayo más amplia.

- Proveer una herramienta específicamente diseñada para el cálculo de riesgo en estructuras típicas, no complicadas, y situaciones más generales. Para lograr este objetivo, ciertos pará-metros están estipulados por defecto en valores fijos y al usuario se le requiere hacer solamente selecciones de un nivel más limitado de parámetros.

- El programa no implementa la completa funcionalidad de este documento; tal implementación hubiese añadido complejidad no deseada a la herramienta. Se alienta a los usuarios a utilizar el documento escrito para un tratamiento más detallado del riesgo cuando se evalúan estructuras complicadas o circunstancias especiales.

- Sólo es aplicable para el cálculo de estructuras de una zona. - SIRAC debe ser visto como una herramienta compañera de AEA 92305-2 y estará apoyada a

través de una función de actualización online a un servidor de FTP de la IEC donde las des-cargas estarán disponibles a medida que la herramienta se actualice.

J.2 Descripción de parámetros Los parámetros importantes para el cálculo de los componentes de riesgo en la herramienta informática están divididos en tres categorías:

- parámetros que el usuario requiere seleccionar de acuerdo a las definiciones y posibilidades

provistas en el documento (ver Tabla J.1); - parámetros donde la elección del usuario está limitada a un subconjunto de aquellos provistos

en el documento (ver Tabla J.2); - parámetros que están fijos en el programa y que el usuario no puede alterar (ver Tabla J.3).





Tabla J.1 – Parámetros para que el usuario cambie libremente

Parámetro Abreviatura / Símbolo

Longitud, ancho y altura de la estructura a proteger HWL ,,

Densidad ceráunica gN

Factor de ubicación dC

Factor de medioambiente eC Tipo de servicio (línea de alimentación, otros servicios aéreos, otros servicios subterráneos) Comentario: Un transformador es sólo posible para la línea de alimentación

Sistema de protección contra el rayo de acuerdo a AEA 92305-3 BP Protección contra ondas (sobretensión) para los servicios - sólo en la entrada (unión equipotencial con DPS) - o una protección coordinada de DPS de acuerdo a AEA 92305-4 para todo el sistema interno co-nectado a los servicios Comentario: el usuario sólo puede seleccionar un valor para la protección contra las ondas. Este valor se aplica a todos los servicios y para el conjunto de la estructura a proteger.

DPSP

Riesgo de incendio o de daño físico a la estructura fr

Protección contra incendio pr

Peligros especiales Zh Elección de las pérdidas asociadas (tipos de pérdidas)

Tabla J.2 – Subconjunto limitado de parámetros a ser modificados por el usuario

Parámetro Abreviatura / Símbolo

Efectividad del blindaje de la estructura S1K

Tipo de cableado interno S2K

Blindaje de los servicios externos (tipo de cableado externo) LDP , LIP Factores de pérdida debido a incendio: se le pide al usuario el tipo de estructura a proteger Comentario: no es posible un cálculo de fL para los cuatro tipos de pérdida, tal y como están defi-nidos en el Anexo C. El usuario debe seleccionar el tipo de estructura a proteger de la lista dada.

fL

Factores de pérdida debido a las sobretensiones Comentario: no es posible un cálculo de oL para los cuatro tipos de pérdidas, tal y como están definidos en el Anexo C. El usuario debe seleccionar el tipo de estructura a proteger de la lista dada.

oL

Para pérdidas del tipo L4, pérdida económica, no hay implementación de la investigación de la efec-tividad de costos de las medidas de protección en esta solución informática simplificada. Si se requiere esto, el usuario tiene que elegir un riesgo tolerable de pérdida económica.





Tabla J.3 – Parámetros fijos (no modificables por el usuario)

Parámetro Símbolo Valor fijado Longitud de los servicios cL 1000 m

En el caso de los servicios aéreos: altura cH 6 m

No se tiene en cuenta un edificio adyacente DaN 0

No se tiene en cuenta la efectividad del blindaje de las zonas internas a la estructura S2K 1

Tensión resistida al impulso del equipo interno conectado al servicio (1,5 kV) S4K 1

Probabilidad de choque eléctrico para los seres vivos AP 1

Tipo de suelo o piso ar 10-2 Para pérdida del tipo L1, pérdida de vida humana, factor de pérdida por tensiones paso y de contacto dentro y hasta 3 m afuera de la estructura a proteger tL 0,01

Nota: Se puede encontrar más información concerniente a los valores de parámetro directamente en SIRAC (desplazarse hacia abajo del menú con el mouse). J.3 Ejemplo de una impresión de pantalla En la Figura J.1 y en la Figura J.2 se dan impresiones de pantalla para el ejemplo descripto en la Cláusula H.1 (casa de campo) (medidas de protección provistas como se describe en la Cláusula H.1, por ejemplo SPCR Clase IV y DPS en la entrada del servicio).





Figura J.1 – Ejemplo para una casa de campo (ver Cláusula H.1 – sin medidas de protección provistas)





Figura J.2 – Ejemplo para una casa de campo (ver Cláusula H.1 – medidas de protección provistas)

Aea 92305 2

Design

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