AUTOR: María Fernanda Manrique

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En un mundo de edificios y equipos cada vez

más complejos, el rayo es un riesgo continuo.

Una descarga puede dañar los edificios y

producir fallos en los equipos electrónicos.

Además puede ocasionar fuego y provocar

graves pérdidas económicas.

DESCARGAS ELECTRICAS

Los Rayos o descargas atmosféricas son corrientes eléctricas violentas que se originan a través de la unión de cargas positivas y negativas entre las nubes y la superficie terrestre. Cuando en las nubes se produce un proceso de separación de cargas en donde las cargas positivas se van a la superficie de la nube y las negativas a la base, se origina un potencial eléctrico dentro de la nube de alrededor de un 10KA a 200KA; en el momento que las nubes comienzan a acercarse a la superficie terrestre se producen corrientes llamadas lideres de paso que son atraídas a la tierra por un flujo ascendente de cargas

positivas cerrando así el circuito y dando paso al rayo. Debido a esto los rayos pueden traer consecuencias devastadoras ya sea que afecten de manera interna a través de un rayo que incida directamente o externa la caída de un rayo en algún tendido. Es por esto que se necesita estudiar la zona antes de implementar sistemas de protección contra rayos. Para esto se estudian todos las características tanto de la estructura a proteger como de la zona donde esta ubicada la construcción de esta manera podemos saber el índice de riesgo el cual presenta la edificación y

que tipo de SPCR debemos usar. Un SPCR o Sistema de Protección con Rayos es un conjunto de elementos que se encargan de proteger estructuras, áreas abiertas, animales o personas de las descargas eléctricas producidas por los efectos de un rayo. Están constituidas por sistema de toma de tierra, para la evacuación de las corrientes del rayo, así como una adecuada equipotencialidad entre todos los sistemas de tierra, tanto de los sistemas de protección como de los circuitos eléctricos y telefónicos del espacio a proteger.

Un pararrayos es un instrumento cuyo objetivo es atraer un rayo ionizando el aire para excitar, llamar y conducir la descarga hacia tierra, de tal modo que no cause daños a las personas o construcciones. Estas deben: - Capturar el rayo en el punto diseñado para tal propósito llamado terminal aérea. - Conducir la energía de la descarga a tierra, mediante un sistema de cables conductores que transfiere la energía de la descarga mediante trayectorias de baja impedancia, y; - Disipar la energía en un sistema de terminales (electrodos) en tierra.

PARARRAYOS

En la actualidad se utilizan 4 sistemas de protección contra rayos de los cuales 3 son pararrayos convencionales que son:

TIPOS DE PARARRAYOS

El Pararrayos punta Franklin, este basa su principio de

protección, en facilitar la formación de la descarga

ascendente de retorno en dirección a la descarga

descendente de guía escalonada de tal manera que

provoque el encuentro antes de que cualquier otra

columna ascendente lo haga, con esto se asegura la

formación de un canal conductor entre la nube y la

tierra, sólo a través del Pararrayos, que permita la

disipación de las cargas involucradas en el fenómeno,

sin causar daño alguno.

PUNTA DE FRANKLIN

El Sistema de Hilos Tendidos (HT) se utiliza

ocasionalmente en edificios muy singulares,

de extraña o irregular configuración, así

como en zonas abiertas.

HILOS TENDIDOS (HT)

El Pararrayos con Sistema de Faraday (JAULA), esta

constituido por una red de conductores, dispuestos

por todo el exterior del edificio a proteger.

Una Jaula conductora se realiza en el tejado y esta

provista de pequeñas Puntas Franklin.

JAULA DE FARADAY

FUNCION

Los pararrayos Punta Franklin,

vienen de Una o de Cuatro puntas,

son elementos de protección. Su

función es captar los rayos

(descargas atmosféricas) para

llevar la energía del mismo a tierra

en forma segura y confiable sin

afectar la edificación y/o

construcción protegida.

APLICACION

En torres de comunicaciones,

edificios viviendas, fábricas,

galpones, hangares y cualquier

otra edificación y/o construcción

sujeta a descargas atmosféricas.

FIJACION

Viene para ser enroscada

directamente a un tubo conduit ¾"

debidamente fijado.

CONEXION

Para una efectiva conexión de

puesta a tierra, la conexión se

logra a través de 2 tornillos que

fijan correctamente el cable a la

parte interna del pararrayos. Se

recomienda utilizar cable de cobre

desnudo Nª 2/0 ó 3/0 (de 19 hilos).

Este pararrayos esta formado por una punta la cual capta los rayos produciendo la excitación del mismo hacia cualquier otro punto por encima de la edificación que se protege. En la siguiente tabla veremos de manera mas detallada como funciona

PUNTA DE FRANKLIN

El Sistema de Hilos Tendidos (HT) se utiliza ocasionalmente

en edificios muy singulares, de extraña o irregular

configuración, así como en zonas abiertas.

Calificado como "aislado" de la estructura a proteger,

consiste en tender por encima de la zona a proteger una red

de hilos conductores fijados sobre postes independientes.

La medida de las mallas está definida por la aplicación del

modelo electro geométrico (teoría de la esfera ficticia).

Estos sistemas están conformados por:

· Uno o varios conductores aéreos.

· Una bajante en cada extremo de los conductores.

· Una toma de tierra por bajante.

· Unión equipotencial de las tomas de tierra y circuito

general de tierras.

HILOS TENDIDOS

JAULA DE FARADAY Para estructuras grandes, se utiliza una modificación al sistema

Franklin de pararrayos, al añadir a las terminales aéreas

conductores que crucen sobre la estructura a proteger como una

caja de Faraday limitada sobre y a los lados de la construcción, y

todo ese conjunto resultante es conectado a cables múltiples de

bajada, que a su vez se conectan al sistema de tierras perimetral

del edificio.

Los edificios modernos con estructura de acero y con varillas

embebidas en concreto se acercan al concepto de la jaula de

Faraday, y el riesgo de que un rayo que penetre en un edificio

protegido de esta manera es extremadamente pequeño. Esta

constituido por:

· Múltiples puntas captadoras.

· Red de unión de las diversas puntas.

· Una bajante conductora por punta captadora.

· Una toma de tierra por bajante.

· Unión equipotencial de las tomas de tierra y circuito general

de tierras.

Después de haber analizado los pararrayos convencionales ahora

nos enfocaremos en lo que es un pararrayos con sistema de

cebado.

D F A R A D A Y

K E L V I N U W

Y A S T L N I D

S N H C O A G E

O K I R A L L O

Y L L Q R R I P

A I O U S A G O

R N F S O M T A

HILOS

FARADAY

ATMOSFERA

DESCARGA

RAYOS

FRANKLIN