Descarga Atmosférica

El rayo es la unión violenta de las cargas positivas y negativas, constituyendo una descarga eléctrica a través de gases de baja conductividad. Las

descargas pueden ocurrir de nube a nube o de nube a tierra.Estas últimas son a las que nos referiremos, por ser las que provocan daños

tanto en tierra, como en el agua.

Usualmente las nubes están cargadas negativamente en su base y positivamente en su parte superior. Por inducción electrostática la tierra

resultará positiva inmediatamente debajo de tal nube. Se establece así una diferencia de potencial enorme, produciéndose el rayo cuando se vence la

rigidez dieléctrica del medio (aire o vapor de agua). Simultáneamente con el rayo se produce la luz (relámpago) y sonido (trueno).

Aproximadamente la mitad de los rayos constituyen descargas simples y la otra mitad corresponde a rayos compuestos por descargas múltiples de

rápida sucesión.

Así como en la nube se forman centros de carga, algo similar ocurre en la tierra, pues

hay suelos más conductores que otros, teniéndose en cuenta que las cargas en la tierra se mueven según la inducción que impone la nube. Dado que la nube puede cubrir grandes superficies terrestres, su influencia electrostática será importante. Puede

haber de este modo muchos centros de carga.

El rayo incidirá sobre el elemento que le signifique mayor conductividad y sea capaz de

aportar más cargas al fenómeno. También pueden producirse descargas superficiales entre

ellos al desaparecer la carga inductora como consecuencia de rayos de nube a nube.

El inicio de la descarga en una primera instancia es invisible, en la cual varios pilotos se acercan a

tierra, a modo de ramificaciones. Cuando el camino trazado por los pilotos queda ionizado,

se inicia la descarga de retorno principal, originando las descargas visibles.

Un sistema pararrayos es unelemento que se compone detres partes:Pararrayo propiamente dichoCable o elemento conductorTierra Física (en el caso deembarcaciones, el elementoque asegure contactoeléctrico con el agua).

Factores Determinantes en un Pararrayos

1. ConductividadLa resistencia total desde elpararrayos hasta la placa seráde menos de 0,03 ohms.

Las interconexiones debenser mínimas;La trayectoria será lo mássencilla posible, evitandocurvas pronunciadas yángulos rectos, según sedetalla a continuación:La sección del conductor debajada será de cobre de 50mm2, por lo menos.El elemento receptor (puntadel pararrayo) deberá estardispuesto de tal forma quesobresalga por lo menos 15cm con respecto a cualquierotro elemento que estemontado.

2. Conexionado y disposición

PARARAYOS

3. Placa de descarga y puesta a masa:la placa de contacto directo con elagua será de cobre, de más de 0,2 m2de superficie, y de un espesor que nosea inferior a 4 mm, fijado en unaposición tal que se encuentre en todomomento en contacto con el agua, encualquier condición de navegación.Los cuerpos metálicos interiores(motor, tanques de agua y nafta,mecanismos metálicos de timón, etc. )se conectarán a la placa de contactocon el agua (especialmente el motorpara que la corriente de descarga nopase por los cojinetes) o al conductorde bajada principal.

4. Precauciones.Todo elemento por el cual circula corriente provoca un campo magnéticoalrededor del mismo, se deberá prestar atención entonces en la ubicacióndel instrumental eléctrico, electrónico y de navegación.Debe evitarse el uso de combinación de metales que formen cuplasgalánicas o electrolíticas tal que aceleren la corrosión en presencia dehumedad o en inmersión directa. Si es impráctica emplear la combinaciónconveniente, pueden reducirse los efectos de la corrosión conrevestimientos adecuados o conectores especiales.

Tanto el sistema de protecciónexterno como interno estaránapoyados por un buen sistemade toma de tierra, para laevacuación de las corrientesdel rayo, así como unaadecuada equipo tencialidadentre todos los sistemas detierra, tanto de los sistemas deprotección como de loscircuitos eléctricos ytelefónicos del espacio aproteger.

A continuación, veremos lasdistintas formas en quepodemos protegernos de losefectos de un rayo. La decisiónde dotar a una estructura deun adecuado Sistema deProtección Contra el Rayo(SPCR) depende de factorescomo la probabilidad de caídasde rayo en la zona, su gravedady consecuencias para personas,maquinaria u operatividad enempresas.

Para realizar una correctaprotección debemos dotarnuestra estructura de dossistemas de protección:

Protecciones:

protección externa contraimpactos directos de rayo(pararrayos, tendido o jaula deFaraday), y protección internacontra sobretensione provocadaspor la caída del rayo en cualquiertendido de cable (limitadores detensión).

Para proteger todo tipo deestructuras y seres vivos contra lasdescargas atmosféricas se tiene querealizar la instalación de un sistemade puesta a tierra contra el rayopara ello se instala un para rayo, elcual atrae la descarga q viene delrayo y así podrá canalizar o guiar lascorrientes a hacia tierra.Algunas de las estructuras q poseeneste tipo de protección son:1. Edificios.2. Torres de telefonía.3. Depósitos de materiales.

Protecciones Externas de Impacto Directo:

Punta Franklin

Los pararrayos Punta Franklin, vienen de Una o de Cuatro puntas, sonelementos de protección. Su función es captar los rayos (descargasatmosféricas) para llevar la energía del mismo a tierra en forma segura yconfiable sin afectar la edificación y/o construcción protegida.Su mayor objetivo es provocar la excitación atmosférica por encima decualquier otro punto de la estructura a proteger.

APLICACIONEn torres de comunicaciones, edificios viviendas, fábricas, galpones,hangares y cualquier otra edificación y/o construcción sujeta a descargasatmosféricas.

FIJACIONViene para ser enroscada directamente a un tubo conduit ¾" debidamentefijado.

CONEXIÓNPara una efectiva conexión de puesta a tierra, la conexión se lograa través de 2 tornillos que fijan correctamente el cable a la parteinterna del pararrayos. Se recomienda utilizar cable de cobredesnudo Nª 2/0 ó 3/0 (de 19 hilos).Materiales:1. una varilla captadora con el mástil.2. Uno o dos bajantes.3. Unión equipotencial de las tomas de tierra y circuito general detierras.4. Una toma de tierra por bajante.5. Un elemento protector contra golpes en los dos últimos metrosdel bajante conductor.6. Un desconectador por bajante para la comprobación de laresistencia de la estructura.

TendidoProtección formada por uno omúltiples conductores aéreossituados sobre la estructura aproteger. Los conductores sedeberán unir a tierra mediante lasbajantes en cada uno de susextremos. El área protegidavendrá dada por el área formadapor el conjunto de conductoresaéreos.· Uno o varios conductores aéreos.·Una bajante en cada extremo delos conductores.· Una toma de tierra por bajante.· Unión equipotencial de las tomasde tierra y circuito general detierras.

Jaula de FaradayUna jaula de Faraday es cualquierrecubrimiento metálico, bienconectado, con la característica deaislar el campo eléctrico. De talmodo las descargas que seproducen en el exterior de la jaulano afectan el interior, como el casodel video, pese a que el joven seencuentra sometido a un voltajemuy alto, no es lastimado.

Una jaula de Faraday es cualquier recubrimiento metálico, bienconectado, con la característica de aislar el campo eléctrico. De talmodo las descargas que se producen en el exterior de la jaula noafectan el interior, como el caso del video, pese a que el joven seencuentra sometido a un voltaje muy alto, no es lastimado.

La jaula de Faraday es una consecuencia de la distribución decargas eléctricas en la superficie externa de la jaula, la quien bienpuede ser como la que se muestra en el video, o un traje metálico(que emplean los trabajadores electricistas), o el chasis de unaparato eléctrico, un una envoltura metálica alrededor de unteléfono celular, el cual no podrá captar señal.