¿Qué es un pararrayos?
una barra de iluminación es un terminal externo instalado en un edificio o estructura que tiene como objetivo atraer el rayo para tener un punto de impacto controlado y evitar que golpee una zona o personas no deseadas.
Hay varios tipos de varillas de ligtning con diferentes características. Pero están compuestos de materiales metálicos y su morfología se basa en uno o más puntos sobresalientes donde impacta la descarga.,
toda la instalación se llama Sistema de protección contra rayos, se compone principalmente de:
- Sistemas de captura (pararrayos)
- down conductor.
- Sistemas de puesta a tierra.
- supresores de sobretensión.
antes de explicar cómo funciona el pararrayos, nos gustaría contextualizarlo a través de la historia y presentarle los posibles efectos de los rayos.
historia del pararrayos
el 15 de junio de 1752, durante un día tormentoso en Filadelfia, un inventor científico llamado Mr., Benjamin Franklin voló una cometa con marco de metal atada con un cordón de seda al que previamente había insertado una llave de metal, colocándola cerca de su mano. Gracias a ese experimento pudo observar que a través del hilo de seda la electricidad llegaba a la llave y las chispas eléctricas volaban.
pudo confirmar que la llave de metal estaba cargada electrostáticamente, y demostró que las nubes estaban cargadas eléctricamente y que los rayos eran grandes descargas electrostáticas.,
Franklin descubrió que si el rayo o el fuego eléctrico, como él la llamó, cuando salió de las nubes y se encontró un conducto metálico en su camino a la tierra para entrar, se quedaría allí y se disipan. Como resultado de ese loco experimento, un año más tarde, en 1753, descubrió el pararrayos llamado Franklin type y ese cometa se convirtió en el más famoso de la historia.,
los Relámpagos efectos
Entre algunos de los diferentes efectos que pueden producir los relámpagos, podemos mencionar algunos como la térmica, fisiológicos, electrodinámica, electroquímica efectos, etc. Por su importancia destacaremos las térmicas y fisiológicas.
Los efectos térmicos se producen debido a la alta temperatura alcanzada por el canal a través del cual fluye la corriente del rayo, puede alcanzar hasta 20,000 ° C, lo que causa grandes daños cuando la descarga eléctrica alcanza, por ejemplo, un árbol o impacta en una estructura.,
por otro lado, los efectos fisiológicos, afectan principalmente a los seres vivos y se producen debido a los voltajes de paso y contacto que aparecen cuando el rayo se descarga a la tierra. Para combatir y mitigar estos efectos, la normativa de protección contra rayos establece medidas de seguridad para personas y animales, como las recogidas en el Anexo D DE LA NORMA UNE 21186: 2011.
también hay regulaciones internacionales que se ocupan de los efectos de la corriente de rayos en el cuerpo humano y el ganado (IEC TR 60479-4: 2011)., Y otras regulaciones, que establecen procedimientos de seguridad para la reducción de riesgos cuando estamos fuera de una estructura o edificio (IEC / TR 62713).
el thunderbolt también tiene dos efectos asociados muy característicos, el rayo que es su efecto luminoso debido a la alta circulación de corriente (hasta 200 kA) y el trueno que es el efecto de sonido debido a la onda expansiva del aire que se calienta en pocos micro segundos a temperaturas muy altas.
Operación
Cuando la gente nos pregunta ¿Cómo funciona un pararrayos de trabajo?, Indicamos que es una terminal aérea que da protección externa a un edificio o estructura de impactos directos de rayos. De esa manera, el pararrayos debe instalarse siempre sobre el punto más alto del edificio o estructura que necesitamos proteger, estará a cargo de capturar y conducir con seguridad la descarga del rayo a tierra.
para capturar esta descarga, el pararrayos tiene una punta y un cuerpo metálico, que están conectados por una red conductora a un sistema de puesta a tierra de baja impedancia (menos de 10 Ω) donde se disipa la descarga del rayo.,
en condiciones de tormenta, el alto voltaje ocurre entre el sistema nube-tierra debido al gran número de cargas eléctricas que están presentes tanto en la base de la nube como en el suelo. Este alto voltaje es el disparador para iniciar el líder descendido del haz, que perforará el aire dieléctrico entre la nube y el suelo., El muy alto campo eléctrico E (kV / m), que aparece en esa zona, produce una circulación de cargas eléctricas ascendentes a través del cuerpo del pararrayos de signo opuesto iniciando un trazador ascendente, que se reunirá y recombinará con el líder descendiente, capturándolo y descargándolo al suelo.,
sistemas de protección contra rayos externos
en la actualidad, existen 4 sistemas de protección externa que están avalados por la normativa:
- Pararrayos Franklin
- jaulas Faraday
- pararrayos de emisión temprana
- cables aéreos
debido a sus ventajas con respecto a otros sistemas de protección, el pararrayos ese (early streamer emission) es actualmente el más utilizado, proporciona un radio de protección mayor que otros sistemas (hasta 80m de radio en protección de Nivel I)., ) y su instalación es muy simple, ya que en algunos casos, solo requiere un conductor descendente para impulsar la corriente del rayo y una conexión a tierra para disipar toda su energía. Como consecuencia de todos estos factores, la instalación de un sistema de pararrayos ESE es simple, fácil, rápido y tiene un costo muy bajo en comparación con otros sistemas.,
diseño e instalación
para un correcto diseño de un sistema de protección contra rayos en una estructura, primero debemos realizar un análisis del riesgo del mismo, para determinar si su protección es necesaria. En el caso afirmativo de que la protección contra rayos es necesaria, debemos calcular cuál es el nivel de protección o factor de seguridad a aplicar en esta estructura (I, II, III o IV). En el sitio web de INGESCO hay un software gratuito en línea para obtener este cálculo y evaluación de riesgos.,
Una vez calculado el nivel de protección de la estructura, elegiremos el sistema de protección contra rayos externo que mejor se adapte a sus necesidades en cada proyecto entre esos 4 sistemas de protección.
si el sistema de protección contra rayos externo seleccionado es el pararrayos ESE seguiremos todas las directrices establecidas por las normas internacionales (UNE 21186: 2011, NFC 17.,102: 2011, NP 4426:2013)
en el artículo Instalación de pararrayos encontrará más información sobre cómo instalar un pararrayos ESE de acuerdo con las regulaciones mencionadas.
Cómo saber si necesita instalar un sistema de protección contra rayos externo
saber si instalar un sistema de protección externa con descargas eléctricas depende de la normativa vigente en cada país. La compra de un pararrayos es la elección de los propietarios del edificio o casa.,
debemos tener en cuenta el riesgo que supone el rayo para las personas o infraestructuras y la importancia de cumplir con la normativa, ahorrar en no poner en un sistema de protección adecuado puede ser un gran coste en un momento muy inesperado. La calidad del sistema de captación es crucial.
Puede consultar directamente con el Departamento de ingeniería de INGESCO para realizar un estudio gratuito, de acuerdo con la normativa vigente y detallar en un informe técnico si es necesaria la instalación de un sistema externo de protección contra rayos o puede realizar el estudio usted mismo con el software de INGESCO.,
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