La imagen principal muestra la activación de las descargas ascendentes positivas de un pararrayos para conectarse con la descargas descendentes del rayo.
¿Qué es un pararrayos?
Un pararrayos es un sistema de captación que tiene por objeto interceptar la descarga eléctrica atmosférica proveniente de la nube para conducirla a tierra de forma segura por medio de un cable conductor.
Se instala en cualquier construcción o estructura que sobrepase una altura promedio de todas las construcciones cercanas y/o establecimientos que la norma mexicana determine y exija la seguridad para impedir que el rayo pueda causar daños a las personas.
Cualquier sistema de captación (pararrayos) debe cumplir con las Normas o Reglamentos que le apliquen, tanto nacionales como internacionales (UNE 21.186, NFC 17.102, NOM-022-STPS, NMX-J-549-ANCE)
¿Cómo se instala un pararrayos?
Un pararrayos, para poder cumplir con su función, se debe instalar siempre por encima de la parte más elevada del edificio o estructura a proteger por sobre 3 metros, para poder obtener su radio de protección dada por el fabricante se deberá cumplir con la altura del mástil, generalmente se instalara en un mástil de 6 metros que es la altura optima para obtener su máxima protección del pararrayos, se deberán cumplir indicaciones obligatorias de las normas nacionales e internacionales, de este modo se estará otorgando una garantía de funcionamiento y evitaremos daños cuando se produzca una descarga atmosférica eléctrica del rayo y permitirá un camino seguro de la corriente hasta la toma de tierra.
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¿Qué elementos componen un sistema de protección contra el rayo?
Un sistema de protección contra el rayo contempla los siguientes componentes:
- Sistema de captación (pararrayos con dispositivo de cebado o puntas Franklin y mallas)
- Conductores de bajada
- Protección contra sobretensiones
- Otras medidas que minimicen los efectos destructivos del rayo (uniones equipotenciales, apantallamientos, etc.)
¿Por qué debo instalar un pararrayos?
Los objetivos de un sistema de protección contra el rayo es:
- Capturar el rayo
- Conducir la corriente del rayo de forma segura a tierra
- Disipar la corriente del rayo en tierra
- Proteger contra los efectos secundarios del rayo
En un mundo de edificios y equipos cada vez más complejos, el rayo es un riesgo. Una descarga puede dañar los edificios y producir fallos en los equipos electrónicos. Además, puede ocasionar un incendio y pérdidas económicas muy graves.
¿Cuáles son los efectos del rayo y por qué usamos un pararrayos?
- Efectos eléctricos: destrucción de equipos. Elevación del potencial de tierra y generación de sobretensiones que pueden dañar los equipos conectados a la red eléctrica.
- Efectos electrodinámicos: daños en edificios. Deformaciones y roturas en la estructura por las fuerzas generadas por el elevado campo magnético que se produce.
- Efectos térmicos: incendios. La formación de chispas y la disipación de calor por efecto Joule pueden llegar a provocar incendios.
- Efectos sobre las personas y animales: electrocuciones y quemaduras. El paso de una corriente de una cierta intensidad durante un corto plazo de tiempo es suficiente para provocar riesgo de electrocución por paro cardíaco o respiratorio. A esto se añaden los peligros de quemaduras.
- Efectos de inducción: Dentro de un campo electromagnético variable, todo conductor sufre el paso de corrientes inducidas. Si estos conductores llegan a equipos electrónicos o informáticos pueden llegar a producir daños irreversibles.
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¿Qué tipos de pararrayos existen?
Dentro de los sistemas de protección contra el rayo existen tanto sistemas pasivos como PDCs (Pararrayos con dispositivo de cebado). A continuación, le explicamos el funcionamiento de cada uno:
- Pararrayos con dispositivo de cebado (PDC)
Los pararrayos con dispositivo de cebado (PDC) basan su funcionamiento en las características eléctricas de la formación del rayo. El rayo comienza con un trazador descendente que se propaga en cualquier dirección. Una vez se acerca a los objetos situados sobre el suelo, cualquiera de ellos puede recibir el impacto. Los Pararrayos con Dispositivo de Cebado se caracterizan por emitir el trazador ascendente continuo antes que cualquier otro objeto dentro de su radio de protección. El pararrayos debe ser el punto de impacto controlado de la descarga, de forma que proporcione a la corriente del rayo un camino a tierra sin dañar la estructura. Las principales normas que rigen este tipo de sistemas de protección contra el rayo son: UNE 21186, NFC 17-102, NP 4426.
El radio de protección de un Pararrayos con Dispositivo de Cebado depende de su tiempo de avance, del Nivel de Protección de la estructura que protege y de su altura sobre el punto a proteger. El mayor tiempo de avance que puede aplicarse, según la normativa, es de 60 microsegundos. Los pararrayos con este tiempo llegan a proteger más de 100 metros, aunque siempre dependiendo del Nivel de Protección y la altura.
Para todos los cálculos hay 3 tramos de altura diferenciados, tanto aplicando la norma UNE21186 como el CTE:
- Entre la punta y 2 metros más abajo no se considera que el pararrayos ofrezca protección (puede producirse un arco eléctrico, que haría que la descarga se dirigiera al objeto supuestamente protegido).
- Entre 2 y 5 metros, el radio de protección varía muy bruscamente (del orden de decenas de metros).
- A partir de los 5 metros, el radio de protección apenas varía.
Lo importante es proteger la cubierta del edificio (sobre todo las esquinas) y todos los elementos sobre ella. Por eso, Aplicaciones Tecnológicas recomienda instalar el pararrayos sobre un mástil de 6 metros, y caracteriza el radio de protección de sus pararrayos para esta altura en cada Nivel de Protección.
- Puntas Franklin y Mallas Conductoras (Sistemas Pasivos)
Los sistemas de captación mediante puntas y mallas consisten en repartir y disipar la corriente de descarga del rayo por un entramado de conductores. Las secciones y materiales deben cumplir con lo establecido en las normas que definen este tipo de sistemas (serie IEC/EN 62305, serie IEC/EN 62561).
Cómo saber si debo instalar un pararrayos
Si tiene dudas acerca de si debe instalar o no un sistema de pararrayos, desde Aplicaciones Tecnológicas S.A. podemos realizar un estudio en base a las normas y a sus necesidades específicas