viviendo con rayos. manos a la obra

VIV

IEN

DO

CO

N R

AY

OS

Viviendo con RayosEspecialistas contra rayos y sobretensiones

Viviendo con Rayos

Manos a la

Obra

Este libro sirve a todas las personas quienes han: visto los rayos, sentido su poderoso trueno, percibido el olor de tormenta elctrica, vivido una experiencia con los rayos o visto las prdidas que produce un rayo, y entonces puedan saber y conocer:

Medidas de proteccin que se deben adoptar con miras a evitar daos fsicos en los seres vivos.

Normas y reglamentaciones tcnicas nacionales e internacionales vigentes.

Tcnicas de proteccin contra rayos en diferentes aplicaciones.

Tendencias tecnolgicas en proteccin contra rayos.

Cules equipos para proteccin contra rayos comprar? y Dnde comprarlos?

Qu exigir? y Cmo hacerlo? desde la ptica legal vigente.

Cmo conseguir servicios y procesos industriales que operen sin ser interrumpidos por los rayos?

Dnde encontrar ms informacin sobre rayos?

2da EdicinELECTROPOL

VIVIENDO CON RAYOSManos a la Obra

Este libro no podr ser reproducido, total ni parcialmente,

sin el previo permiso escrito del editor.

Todos los derechos reservados.

VIVIENDO CON RAYOS

Manos a la Obra

2013, Pedro Durn Jaimes

ISBN: 978-958-46-3078-0

Primera Edicin: Colombia, Septiembre de 2013

Impreso por Stilo Impresores LTDA.

Calle 166 No. 39 - 60

Tel.: 6703927

Bogot D.C.

Editado por

Cuidado de edicin

Correccin de estilo

Diseo y diagramacin

ELECTROPOL LTDA

Sarai Mndez Pez

Germn Vargas Acosta

Guillermo Lozano Villamizar

2da Edicin

Pedro Durn Jaimes

Viviendo con Rayos

Manos a la

Obra

Prlogo 7 - 8Introduccin 9conos usados en este libro 10

EN EL PRINCIPIO

Quin puede controlar los rayos? 13Se siente seguro? 16Qu puede hacer un rayo en mi empresa? 20Ascensores protegidos 23Consiga ser competitivo 26Construyendo con rayos 30Los rayos y los bomberos 34Proteccin contra rayos ecolgica 38Riesgo climtico en Colombia 43Riesgo por rayo atmosfrico 46Viviendo en un rascacielos 50

PRIMEROS PASOS

Anlisis de riesgo 55Anlisis de riesgo: componentes del riesgo 60SIPRA: Sistema Integral de Proteccin contra Rayos 62Apantallamiento 67Detalles de ingeniera 70Gua: instalaciones especiales ms vulnerables 74Mediciones 77

CONTENIDO

PROTECCIN INTERNA

5 Pilares: Equipotencialidad 84DPS: Qu es? 89DPS: Caractersticas deseables 93DPS: Historia 96Cmo ser un experto al comprar DPS? 98Comprar DPS: Cmo ser experto Objetivo 101Comprar DPS: Cmo ser experto Precio 102Comprar DPS: Cmo ser experto Seguridad 103DPS: Clase 1 - Instalacin 105DPS: Coordinacin 109DPS: Uso de fusibles previos 112Especificacin de DPS 116Mantenimiento predictivo: Innovacin tecnolgica 119

PROTECCIN EXTERNA

5 Pilares: Instalacin captadora 1285 Pilares: Instalacin derivadora 1355 Pilares: Distancias de separacin 1435 Pilares: Sistema de puesta a tierra 146Proteccin en cimentacin 151Diagnstico y evaluacin SIPRA 157Oil & Gas: Proteccin contra rayos 161

LEGISLACIN

BCP: Business Continuity Planning contra los rayos 166Calidad, Idoneidad y Seguridad de un bien inmueble 169Gua: legislaciones, normatividades, reglamentos 172Pararrayos: Quin decide? 175

RECOMENDACIONES

Manual de seguridad contra rayos 1825 reglas de oro para trabajo elctrico 197Electricidad: Efectos 199Electricidad: Equipos de seguridad 200Electricidad: Peligros 202Sabas qu 203Sitios de inters 207Libro recomendado 209Fabricante recomendado 212ELECTROPOL: Por qu escogernos? 219Historia 220Nuestro valor agregado 222Nuestros servicios 223

PRODUCTOS

Top 5: Cimentacin 226Top 10: Externa 230Top 10: Interna 234Glosario 239Bibliografa 240Contctenos 242

PrlogoDurante ms de 200 aos la ingeniera de rayos ha estado solamente en el escritorio de los cientficos, los fsicos, y los investigadores. Cmo hacer que ms personas aborden un tema tan complejo, y cotidiano en nuestras vidas? Est justificado el hecho que los rayos son un tema de inters general y que la tcnica para protegerse de los rayos y sus efectos tambin son para todas las personas.

Cuando conoc a Pedro en el ao 2001 saba solo un poquito de Colombia y tena pocos datos sobre la naturaleza del rayo en esa regin de Sur Amrica. Hoy me complace ver el crecimiento del inters en el tema de los rayos en ese pas y leer una publicacin dirigida al pblico en general, en un lenguaje sencillo al alcance del ciudadano comn, enfocado en el apasionante tema de los rayos, sus efectos, y mucho mejor la proteccin que podemos adoptar frente a ellos.

Para abordar un tema tan especializado, sobre el cual no abunda la literatura, se requiere una ardua labor de investigacin, clasificacin, anlisis, sntesis, y organizacin lgica de la informacin considerada. El esfuerzo deliberado para verterlo a un lenguaje claro y entendible que acerque el tema cientfico de los rayos al pblico en general, y presentarlo con una profusin de ilustraciones acertadas, refleja el inters de su autor en concientizar a sus lectores sobre los riesgos inherentes a los rayos, y su deseo de guiarlos en la obtencin de una proteccin integral contra rayos y sobretensiones, en todos los aspectos de la vida moderna.

Dr. Ing. PETER ZAHLMANN Neumarkt, Alemania. Agosto 26 de 2013.Traduccin al espaol del texto original en alemn

7

8PrlogoEl sugestivo ttulo del libro de Pedro es provocador y desde el principio invita al lector, en un lenguaje sencillo, cotidiano y sin ecuaciones, propio de su personalidad, a conocer la forma como la ingeniera ha intentado evitar los daos por rayo mediante la proteccin no solo de los equipos y sistemas elctricos y electrnicos modernos, sino principalmente de la vida humana.

He tenido la gran experiencia de conocer a Pedro y su linda familia desde ya hace cerca de quince aos y puedo dar fe que como buen hijo adoptivo del Caribe colombiano impregna en sus agradables conversaciones y discusiones tcnicas el mpetu en sus ideas con el respeto que merece su antagonista o partidario.

Los 7 captulos en que se divide el libro presentan aclaraciones sencillas que alguien no conocedor del tema sobre la proteccin contra rayos pueda entender, desde la evaluacin de riesgo por rayos, la proteccin interna, la proteccin externa, hasta leyes, normas y reglamentos vigentes en Colombia, gracias al desarrollo y la innovacin tecnolgica que se ha hecho en el pas y en los cuales ha participado Pedro y su empresa.

Felicito a Pedro por haber tenido la entereza de escribir un libro sobre este apasionante tema y le agradezco por el honor de ofrecerme escribir este prlogo a la segunda edicin. En nombre de la comunidad acadmica le agradezco por el inters en hacer parte activa de este bello tema, que an tiene muchas preguntas que estn por resolverse.

Horacio Torres-SnchezProfesor Especial y EmritoUniversidad Nacional de Colombia

IntroduccinLa Creacin de Adn, pintura original de Miguel ngel Buonarotti ,y la escultura en mrmol del escultor Colombiano Carlos E. Rodrguez Arango, me hicieron pensar en las manos de todos los profesionales que estn viviendo con rayos y ponen manos a la obra sobre proyectos de proteccin contra rayos y sobre-tensiones.

Estas obras de arte ponen de manifiesto: el dedo de Dios como Creador del Universo el Seor Soberano Jehov, el hombre creado perfecto Adn y la tierra como un paraso donde los rayos tienen un impacto en la vida de las personas.

No obstante, surgen las siguientes preguntas:Por qu los rayos tienen un impacto en la vida de las personas? Por qu se piensa en los rayos en estos tiempos modernos? Cmo se hace la proteccin contra rayos? Qu se protege y por qu?

Con un lenguaje sencillo fcil de entender pretendo llegar a la mente de todos los que han: visto los rayos, sentido el poder del trueno, percibido el olor a tormenta elctrica, vivido los efectos de los rayos en su vida personal o conocen de casos donde los rayos produjeron prdidas.

Tambin quiero orientar tcnicamente a los profesionales de la electricidad, para que manos a la obra puedan construir proyectos de proteccin contra rayos eficaces y seguros, fundamentndose en las normas tcnicas internacionales reconocidas por la comunidad cientfica internacional y adoptadas por los reglamentos tcnicos nacionales de obligatorio cumplimiento.

--- Se encuentra en el techo de la capilla Sixtina Se encuentra en el fondo de la catedral de sal de Zipaquir Colombia (foto de

la portada)

2

1

12

9

Colocamos estos pequeos y tiles conos a lo largo de este libro. Este es su significado:

ConsejoInformacin til para tener en cuenta

Advertencia!Detalles importantes para prestar atencin

Aspectos tcnicosInformacin tcnica esencial para profundizar

RecuerdeAspecto relevante para tener a la mano

Ms informacinInformacin complementaria para investigar

LegislacinReferencia a normas, leyes y reglamentos

AplicacionesUso prctico de productos

Proteccin contra rayos Probado para onda 10/350

Proteccin contra sobretensionesProbado para onda 8/20

Contacto de sealizacin remota Monitorea de forma remota el estado del descargador

conos usados en este libro

10

en el principio

Quin puedecontrolar los rayos?

Rayo Alpujarra, Medelln Colombia

El rayo es un fenmeno extremadamente bello, cuando se presenta se puede:

Oler el ozono que produceEscuchar su poderoso trueno a varios kilmetros Ver su resplandor conocido como un relmpago

Adems es de gran magnitud en cuanto a: Calor

EnergaLongitud Velocidad

Sin embargo no veo el rayo producto del azar, sino como un fenmeno natural complejo producto de un ingenioso y sabio diseador con estilo y buen gusto.

S i e l rayo es un fenmeno natura l c reado y d iseado por nues t ro magn f i co Creador, en tonces podemos esperar que sea l , Jehov D ios qu ien pueda cont ro la r lo y d i r ig i r lo .

RAYOS EN EL REGISTRO BBLICO2370 a.C.El registro Bblico menciona que para el tiempo de No en el mes de noviembre, el mismo ao que muri Matusaln, ocurri el diluvio universal.

Quin puedecontrolarlos rayos?

13

Fueron rotas las compuertas de los cielos y una fuerte precipitacin que dur 40 das inundando toda la tierra.

Recordemos que No siguiendo las instrucciones de Dios al pie de la letra construyo una arca para proteger a su familia y a las diferentes especies de animales.

1613 a.C.Unos 20 aos antes del nacimiento de Moiss, un patriarca oriental llamado Job, hombre fiel , rog a Dios que le hablara. Y desde la tempestad del viento Jehov le pregunta:

Dnde te hallabas t cuando yo fund la tierra?... Puedes enviar relmpagos para que vayan y te digan: aqu estamos!? Quin puso sabidura en las capas de las nubes, o quien dio entendimiento al fenmeno celeste?

Job 38:4, 35,36

Sin duda yo s creo que Dios es el dueo de la patente de los rayos.

1513 a.C.Ya en la poca de Moiss, cuando Egipto era la Prime-ra Potencia Mundial, se registraron dos sucesos que tienen que ver con los rayos.

El primero se encuentra registrado en el captulo 9 del libro de xodo: Jehov trae sobre la tierra de Egipto granizo, truenos y fuego trmulo.

Esto cre un fuerte impacto en los egipcios quienes crean que el dios Reshpu controlaba los relmpagos y el dios Thot controlaba los truenos.

Vale la pena resaltar que la tormenta de granizo y fuego no afect la tierra de Gosn donde se encontra-ban los Israelitas, y tampoco afect a las personas que le creyeron a Moiss quienes tomaron acciones

14

para protegerse a s mismos y a su ganado.

El segundo suceso se registra en los captulos 19 y 20 del libro de xodo donde se relata que en el monte Sina se producan truenos y relmpagos mientras Jehov Dios descenda sobre la montaa para hablar con Moiss. Este acontecimiento aterroriz a los cerca de tres millones de israelitas que estaban al pie de la montaa.

RAYOS EN MI VIDAEn Barranquilla, Colombia donde vivo son comunes fuertes aguaceros acompaados de fuertes vientos, tornados y tormenta elctrica, confieso que es aterrador.

No obstante he tomado todas las medidas de proteccin, vivo en una casa apantallada contra rayos y poseo los ms avanzados equipos de proteccin contra rayos y sobretensiones en las acometidas: elctrica, telefnica y TV cable.

Doy fe que no he sufrido daos en mis equipos electrnicos ni electrodomsticos.

Entonces no se puede concluir que Dios es el causante de la desgracia de miles de personas que son alcanzados por los rayos cada ao en el planeta. Al igual que no fue el causante de las desgracias que le ocurrieron al patriarca Job.

Por eso lejos sea del Dios verdadero obrar inicuamente (Job 34:10) estas palabras de Elih, un contemporneo de Job, quien le hizo entender que Dios no es culpable de su desgracia.

Entonces cmo evitar los daos por rayo? De eso quiero expresarme, VIVIENDO CON RAYOS MANOS A LA OBRA muestra precisamente cmo se hace.

15

QUE TAN SEGURO

TE SIENTESVIVIENDO CON

RAYOS?

?Se sienteseguro?

Por lo general no se piensa en seguridad contra rayos, para algunos este fenmeno atmosfrico no les produce miedo.

Otros ni siquiera piensan en la probabilidad de sufrir las consecuencias de una descarga de rayo. Sin embargo, no inquietarse no evita que ocurra.

De hecho es importante tener presente que las probabilidades de verse afectado por un rayo aumentan si usted se identifica con al menos alguno de los siguientes casos.

CUNDO ESTAS EN VERDADERO RIESGO?Existen altas probabilidades de rayo:

Si...

#1 Habitas en zonas aisladas de escasas viviendas (fincas, conjuntos residenciales apartados del rea urbana)

#2 Las viviendas aledaas poseen proteccin externa contra rayos*

#3 Resides en un rascacielos, es decir un edificio de ms de cien metros de altura

Se siente seguro?

17

* Antenas captadoras o elementos expuestos en sus azoteas (equipos de aire acondicionado, tanques de reserva de agua, etc.)

#4 Su vivienda est conectada a servicios pblicos areos (redes de potencia, telfono, TV cable entre otros)

#5 Vives en una zona tropical, aunque su vivienda sea de un solo piso

Estos son tan solo algunos ejemplos donde hay verdadero riesgo de impacto directo de rayo.

QU ES LO QUE MS TE PREOCUPA?Cada uno de nosotros tiene intereses diferentes. Por ejemplo le preocupara:

AUn peridico: la tirada del prximo da.

Un joven aficionado a la msica: su instrumento musical electrnico.

El ama de casa: creo que su lavadora, especialmente si tiene varios hijos.

Un cabeza de hogar: el televisor de 100 de ltima tecnolo-ga y los millones que le cost.

Un industrial: la produccin, la materia prima, cumplir a los clientes.

Una empresa de seguridad: los sistemas de monitoreo de imgenes.

Una empresa de telecomunicaciones: la continuidad del servicio.

Una heladera: no se le puede daar la cadena de fro.

Un restaurante: el congelador donde almacena las carnes.

18

Un banco: no le puede fallar el servicio, se paralizara toda la operacin.

Una aerolnea: el tiempo que requieren las aeronaves para revisin despus de ser impactadas por rayo. Esto genera congestiones de pasajeros y prdidas econmicas.

Una clnica: no s en qu piensa primero. Entre las posibilidades estn: sus pacientes conectados al respirador, a los neonatos, el quirfano, etc.

En este caso existe una gran responsabilidad y con ello la preocu-pacin se incrementa.

En fin a todos en resumidas cuentas nos preocupa el dinero que est en juego.

Nosotros como especialistas en la proteccin contra rayos y sobretensiones podemos ayudarlo a vivir tranquilo

Si...Ests bien protegido

EntoncesPuedes: Estar tranquilo Sentirse seguro Ser competitivoSer el mejor!

Adems entenders que la tranquilidad no tiene precio: Vivir tranquilo tiene muchos beneficios!

Precisamente para eso es la sabidura prctica: para que conserve vivos a sus dueos. Un sabio entonces siempre sabe vivir con rayos.

19

Qu puede hacer un rayo en mi empresa?

Ser el propietario y/o gerente de una empresa conlleva una gran responsabilidad.

Una de las mayores inquietudes est relacionada con garantizar la productividad.

CMO PUEDE AFECTAR MI PRODUCTIVIDAD?El impacto directo de rayo puede producir un verdadero desastre.

Grandes cantidades de energa de rayo producirn destruccin en toda la instalacin elctrica y en todos los equipos conectados, poniendo en peligro a las personas.

QU HACER?Aplique las recomendaciones de la legislacin y normatividad existente.

Estas recomendaciones son confiables y son la tcnica ms avanzada que se aplica en todo el mundo.

Qu puede hacer un rayo en mi empresa?

Normas internacionales

IEC 62305-1-2-3-4

Normas NacionalesNTC 4552-1-2-3-4

21

Ver pgina

Ver pginas

Para conseguirlo comience por

MEDIR el RIESGO existente por RAYO

PROTECCIN INTEGRALDe acuerdo con el riesgo existente se tomarn medidas de proteccin que permitan mitigarlo.

La opcin ms efectiva es una proteccin integral bien diseada y calculada por un experto que tenga en cuenta como trminos de referencia las normas citadas.

Estas medidas de proteccin implican instalar:

Sistema interceptador de rayos que: Captura los rayosEvita que golpeen el objeto a proteger o edificio Los deriva a un sistema de puesta a tierra que dispersa la energa de forma segura

Corresponde a la indispensable instalacin de DPS (Dispositivos de Proteccin Contra Sobretensiones).

Principalmente en los servicios de: Cables de datos Cmaras de seguridad

YAcometidas de:Potencia AC Telefona Televisin por cable

#1Proteccin EXTERNA

Proteccin INTERNA#2

22

61, 79, 122

54

Ascensoresprotegidos

por lasescaleras?

POR QU PROTEGERLOS?Los ascensores prestan un servicio esencial y en algunos casos vital.

Es indispensable que cuenten con proteccin contra rayos y sobretensiones

Analicemos primero el riesgo de dao:

#1 Estn instalados en edificios Al ser estructuras altas se incrementa el riesgo de impacto de rayo

Si el edificio posee instalacin captadora y los ascensores no estn protegidos Entonces aumenta el riesgo de dao

#2 Poseen equipo electrnico sensible Instalado en la parte ms alta del edificio donde el campo electromagntico de rayo es ms elevado

#3 Son susceptibles a sobretensiones transitorias Las cuales se pueden originar por: descarga de rayos y conmutacin del sistema elctrico

SE NECESITAN ASCENSORES PROTEGIDOSNo use el ascensor en caso de terremoto!

En caso de incendio evacue el edificio por las escaleras!

Ascensoresprotegidos

24

Estas advertencias son bien conocidas por el riesgo de quedarse atrapado en un ascensor.

Si... El ascensor no funciona

Cmo Evacuar a una persona con infarto cardaco Trasladar a una persona discapacitadaSubir el mercadoVisitar al nieto

AdemsPodemos quedar atrapados

Lo increble es que por rayos pueden daarse todos los ascensores y el caos se presenta de inmediato.

Si los ascensores de un edificio no estn protegidosPreprese para subir escaleras!

CMO SABER SI CUENTAN CON LA PROTECCIN ADECUADA?

En la mayora de los casos fabricantes y comercializadores de ascensores no los protegen, ms bien se esmeran por ofrecer:

Mantenimiento y reparacinDisponibilidad de suministro de repuestos*

En otros casos la garanta cubre el servicio de reparacin pero no cubre los repuestos

Por ello es indispensable la visita tcnica de un perito en proteccin contra rayos que especifique la solucin y nos informe la realidad.

No tiene que vivir un mal rato! Viviendo con rayos implica pensar en los rayos y tambin en los ascensores.

*Especialmente tarjetas electrnicas

25

ser competitivoConsigaMichael Fred PhelpsNadador Olmpico

22 medallas

Ser competitivo de clase mundial abarca la capacidad de:Crear economa productivaGenerar valor compartidoPromover un ambiente innovador Ser productivos

QU SE NECESITA PARA SER COMPETITIVO?Afilar muy bien muchas herramientas entre ellas se hace indispensable la innovacin tecnolgica.

Implementar la ms avanzada tecnologa del mundo crea ventaja competitiva.

Investigar y desarrollar una solucin innovadora requiere: Recursos especializadosTalento humano

Adems posiblemente muchos aos y muchos fracasos para lograrlo

#1La innovacin tecnolgica para la competitividad abarca muchos aspectos, como por ejemplo:

Electrnica Energa Logstica Maquinaria y equipo Medio ambiente Recursos naturalesTelecomunicaciones

Consigaser competitivo

27

#2 Es recomendable comparar cmo se hacan las cosas hace veinte aos y cmo se hacen ahora. Analizar esta gran diferencia contribuye a marcar la ventaja competitiva.

Podemos observar en varios sectores de la productividad el impacto de la tecnologa.

Estamos obligados a ser competitivos no hay otra alternativa.

#3 Se requiere que los individuos sean: Atentos al cambio Competitivos Dispuestos a innovar Rpidos en las decisiones

PROTECCIN + COMPETITIVIDAD Podemos afirmar que: No puede haber competitividad si no hay proteccin contra rayos y sobretensiones.

Los pases desarrollados y altamente tecnificados comenzaron a proteger:

Aeropuertos y puertosProduccin de petrleoSistemas de almacenamiento Sistemas de telecomunicaciones Sistemas de trfico Todos sus procesos industriales

TECNOLOGAEn la medida que aparecieron adelantos tecnolgicos fueron desarrollando tambin tecnologa innovadora para protegerlos hasta alcanzar hoy en da grandes avances.

LEGISLACINHoy la comunidad internacional cuenta con normas internacionales de rayo, una regulacin muy avanzada para la implementacin de la proteccin.

28

PRODUCTOSSe encuentran disponibles una amplia gama de productos para diferentes aplicaciones con la ms avanzada tecnologa del mundo acorde con el desarrollo innovador de la industria.

Se requiere tambin una cultura innovadora y esa cultura depende de cada individuo.

Perfil del Profesional Competitivo: Autodidacta Investigador ObservadorBuen lectorCuriosoEmprendedor

SIPRA: SISTEMA INTEGRAL DE PROTECCIN CONTRA RAYOS

Instalarlo Gestionarlo Administrarlo

Implementar un SIPRA genera beneficios

#1 Predecir con anticipacin una falla #2 Prevenir la falla sin parar el proceso#3 Mantener el control de estado del sistema#4 Monitorear permanentemente #5 Evitar que vuelva a ocurrir una falla

Cmo?

Ver pgina

29

61

s,pero si tiene

proteccin contrarayos

Construyendocon rayos

Hoy en da la proteccin contra rayos no es opcional. Los rayos pueden ocasionar graves daos en los edificios.

Si... Un rayo impacta un edificio

EntoncesSe generaran prdidas cuantiosas

Este punto es especialmente crtico gracias a dos factores:

Alta concentracin de personasGeneralmente los edificios estn diseados para alta concentracin de personas:

Centros comerciales Escuelas HospitalesViviendas multifamiliares

Equipos electrnicosActualmente disponemos de una gran cantidad de equipos electrnicos para darle confort a la vida moderna.

Construyendocon rayos

31

La mayora de estos equipos tienen sistemas con electrnica sensible:

Aires acondicionadosAlarmasAscensoresCmaras de seguridadControl de acceso biomtricoDeteccin y extincin de fuego Iluminacin automtica

Por ello para construir con rayos es fundamental analizar los diferentes aspectos que influyen en este sector tan representativo en la economa.

EDIFICIOS SOSTENIBLESLa tendencia es construir edificios sostenibles. Eso implica dotarlos de electrnica moderna y lgicamente invertir en proteccin contra rayos.

La inversin en un SIPRA no alcanza el 1% del total de la inversin en la construccin (excluyendo los costos de mobiliario y dotacin de equipos electrnicos).

CAMBIO CLIMTICOEl cambio climtico est motivando a tomar decisiones que permitan construir edificios blindados contra rayos.

Proteccin1%

Contruccin99%

32

Por cada grado de temperatura que se incrementa en el planeta tierra los rayos aumentan entre un 10% y 20%

En Colombia es indispensable la proteccin contra rayos, al estar ubicados en una zona de inter-confluencia tropical presentamos una alta densidad de rayos.

Colombia: 10 millones de rayos por ao aproximadamente.BRANDING

Adems es importante tener presente que una buena marca se gana con responsabilidad. Citando al exitoso constructor el doctor Donal Trump, quien dice:

"Si tuviera que elegir entre perder todos mis edificios o la reputacin de mi constructora lograda con 20 aos de buena reputacin, publicidad y clientes satisfechos no dudara Prefiero perder todo lo fsico porque lo puedo reconstruir. Pero no hay capital capaz de reconstruir el buen nombre (good will)".

Un edificio protegidoEs preferido por el compradorDa respaldo a sus proyectosGenera confianza

"La seguridad no tiene precio".

33

Llame a los Bomberos

Los rayosy los bomberos

Donde hay una emergencia ah estarn los bomberos!

TambinDonde hay rayos tambien hay emergencias!

Podemos hacer est afirmacin porque los rayos no solo producen incendios, igualmente pueden paralizar:

El trfico de una ciudad Los servicios pblicos esenciales

Entre los servicios pblicos ms prioritarios encontramos: generacin elctrica, acueductos, hospitales etc.

PeroEsto no ocurrir si estn protegidos contra los rayos.

PENSAR EN RAYOS IMPLICAENTONCES PENSAR EN LOS BOMBEROS?

Los bomberos son verdaderos hroes, por eso les debemos: Admiracin Afecto HonraRespeto

Los rayosy los bomberos

35

Y Especial consideracin! Por lo tanto haremos todo lo posible para colaborar con ellos en su labor.

NECESIDADES DE LOS BOMBEROSEl crecimiento de la poblacin en las ciudades es ms rpido que la cantidad de bomberos.

El IBH es insuficiente En ocasiones no tienen la dotacin que requierenSlo pocas ciudades tienen la cantidad de estaciones de bomberos recomendadas

IBH: ndice de Bomberos por cada 1.000 habitantes

La recomendacin es una estacin de bomberos por cada cien mil habitantes

EDIFICIOS PROTEGIDOS CONTRA RAYOS

Si...La poblacin se est concentrando en edificios cada vez ms altos, los cuales son vulnerables a los rayos.

EntoncesPor lo tanto estos edificios deben estar auto protegidos, blindados contra los rayos.

Si...Los vehculos escalera mejor equipados usados por los bomberos alcanzan solamente hasta 30 metros de altura.

EntoncesEsto dificulta el rescate de personas que viven en los edificios ms altos.

36

Si...En algunos pases los edificios altos no cuentan con helipuertos habilitados.

Y Tampoco cuentan con escaleras de emergencia.

EntoncesLa proteccin contra los rayos es obligatoria!

SISTEMAS CONTRAINCENDIOS RESISTENTES A LOS RAYOS

Los sistemas de deteccin y extincin de fuego electrnicos deben estar protegidos contra rayos y sobretensiones, pues son vulnerables al campo electromagntico de los rayos.

La ocurrencia de un rayo es tan impredecible como la necesidad de un bombero. La diferencia es que el rayo pudiera tener un efecto destructivo.

Cuando piense en rayos piense en los bomberos.

37

en es en2

Proteccin contra rayos ecolgica

Proteccin contra

CUIDAR LOS RAYOS?Los rayos son uno de los recursos naturales ms valiosos.

Sin embargo no podemos cuidar los rayos como cuidamos lo verde o el agua, entonces cmo contribuimos a cuidar el planeta en el caso de los rayos?

POR QU LA PROTECCINCONTRA RAYOS ES ECOLGICA?

PRIMER CASOUsted vive en un edificio habitado por 100 familias las cuales poseen en en conjunto ms de 500 electrodo-msticos (televisores, computadores, neveras, etc.).

Consecuencias Destruccin del equipo electrnico, el cual se convierte en basura altamente contaminante.

SEGUNDO CASOSe encuentra en una empresa industrial donde existen procesos de fabricacin en serie.

ConsecuenciasSe producen daos en la planta de produccin. Estos implican otros daos colaterales (materia prima, equipo electrnico, proceso de fabricacin, etc.) que en definitiva impactan el medio ambiente.

TERCER CASOSe encuentra en una ciudad de alto trfico rodando su vehculo para llegar al trabajo.

Consecuencias Se daaron los semforos del sector, por eso usted senci-llamente queda atrapado en una nube de monoxido de carbono.

Quiero que estemos conscientes de cuidarnos y cuidar el planeta. Pensar en el medio ambiente implica tomar medidas de proteccin contra los rayos; cules?

MEDIDAS DE PROTECCIN CONTRA RAYOSLo mnimo que se puede hacer es adoptar un nivel de proteccin contra rayo LPL Clase III, acorde con:

Algunas regulaciones recientes, como la Alemana, adoptaron el nivel Clase III cmo el mnimo nivel de seguridad a implementar en los edificios que debido a su uso pueden presentar graves consecuencias por impacto directo de rayo.

Tambin es fundamental en los edificios altos con riesgo de impacto directo de rayo con peligro de incendio. No obstante en la mayora de los casos estos edificios no poseen sistemas de evacuacin como helipuerto o escaleras exteriores de emergencia ni han implementado un plan de contingencia o evacuacin; adems los cuerpos de bomberos locales no poseen equipos especializados para rescate y evacuacin.

Lugares con alta concentracin de personas y/o esenciales para la comunidad por ejemplo:

AeropuertosCentros comerciales Centros educativos Escuelas Pre-escolares Escuelas primarias Escuelas secundarias Hospitales PuertosServicios pblicosUniversidades

CONCIENCIA ECOLGICA CON PROTECCIN CONTRA RAYOS

Al ver los desastres nos damos cuenta de la realidad, pero al sufrirlos directamente asumimos conciencia.

Cuando poseemos conciencia ecolgica entonces desarrollamos el pensamiento ecolgico.

De esta manera tomamos acciones que contribuyen a mejorar el ambiente y evitar los daos.

Tambin favorecemos el bienestar de las personas y cultivamos en otros la conciencia ecolgica.

Incluso contribuimos Contribuimos a la eficiencia de la produccion, la rentabilidad y el mejoramiento continuo.

Adems todo lo que hacemos lo hacemos con responsabilidad social compartida.

CONCLUSINTodos estamos viviendo con rayos por lo tanto pensamos en los rayos y nos protegemos contra los rayos porque tenemos conciencia ecolgica y cuidamos el planeta,Manos a la obra.

rayos ecolgica

39

Los rayos activan el ciclo del nitrgeno contribuyendo a fertilizar la tierra. Tambin producen la mayora del ozono que se requiere para protegernos de los rayos UV
























IEC62305-3

NTC4552-3

RETIE

40
























#1

#2#3#4#5

41
























#6

42

Ries

go c

limt

ico

en C

olom

bia

Cost

a At

lnt

ica,

10

de O

ctub

re d

e 20

12re

d de

loca

lizac

in

de ra

yos

LINE

TLI

NET.

ww

w.ke

raun

os.c

o

Si deseamos establecer unos fundamentos con respecto a la proteccin contra rayos es importante analizar su relacin con el clima en Colombia.

En nuestro pas la ZCIT (Zona de Confluencia Inter Tropical) da como resultado:

#1 Los rayos son ms potentes que en otras regiones del planeta

#2 Poseemos la ms alta densidad de rayos por kilmetro cuadrado

#3 Presentamos dos temporadas invernales por ao

No obstante se est presentando un cambio climtico: 2010 2011: fuerte temporada invernal2012: verano muy largo

Mediana de rayosEstados Unidos: 23 kA, Colombia: 45 kA,

La industria tiene que tecnificarse para hacerse competitivo en el mercado global

EL PLAN DE SEGURIDADTecnificarse no solamente implica:

Adquirir mquinas modernas Ampliar sus plantas de produccin Comprar tecnologa

Es esencial implementar un plan de seguridad contra los rayos.

Riesgo climticoen Colombia

44

Para conseguirlo se requiere la asesora de especialistas contra rayos y sobretensiones que puedan: #1 Medir el riesgo #2 Focalizar medidas de proteccin

Para alcanzar el xito la proteccin debe ser efectiva y econmicamente viable

La ms avanzada tecnologa del mundo est disponible en Colombia para hacer crecer la economa.

INNOVACIN TECNOLGICA EN COLOMBIALa ms avanzada tecnologa del mundo en proteccin contra rayos est siendo implementada en Colombia por las empresas que presentan los mejores indicadores de crecimiento y rentabilidad.

Literalmente el cambio climtico se hace sentir en Colombia. Motivando la innovacin tecnolgica en el campo de la proteccin contra rayos.

Los ms visionarios estn movindose en el tema de prevencin contra las descargas atmosfricas, innovando en diferentes reas.

Por ejemplo: Edificios con sistemas de captacin modernos ajustados a las nuevas normas internacionales IEC 62305 Instalaciones elctricas con tecnologas como el Radaxflow con Funcin Rompeolas y LifeCheck Condition Monitoring (tecnolo-gas desarrollada en Alemania por DEHN & SHNE)

Estas tecnologas estn orientadas al mantenimiento predictivo de fallos garantizando:

Confiabilidad EficienciaIntegridad

45

Si... Densidad de rayos de su zona: 7 rayos / Km

Y rea con radio de 1,5 kilmetros = 7 Km

Entonces 49

Rayos indirectos por ao

Afectaran su equipo electrnico=

Riesgo de daoCUANDO EL RAYO IMPACTA

DIRECTO EN EL EDIFICIOAl no disponer de sistemas de proteccin contra rayos los daos son muy severos.

Daos estructuralesDaos en las acometidas elctricas Destruccin de equipo electrnico Riesgo potencial para los seres vivos

Adicionalmente los rayos producen chispas peligrosas de mucha energa capaces de producir verdaderas explosiones.

EN LA RED DE SERVICIOS PBLICOSEn la mayora de los casos estos sistemas no poseen lneas de guarda o apantallamiento contra rayos, esto presenta un riesgo potencial muy elevado de impacto directo de rayo en la red.

Los sistemas de distribucin elctrica en Colombia son areos.

Los rayos causan grandes prdidas: Econmicas Vidas humanas Servicios pblicos Patrimonio histrico

Ingeniera contra rayos cambia indicadores en la produccin

Tambin inciden de manera directa en la produccin de un pas, mueven el PIB y afectan de manera directa los costos de produccin.

EL RECALENTAMIENTO GLOBALEl aumento de la temperatura en el planeta est aumentando los rayos.

Por cada grado que aumenta la temperatura del planeta los rayos aumentan entre el 10% y 20%

Las probabilidades de impacto directo en el edificio aumentan cuando aumenta la actividad de rayos.

Ciudad: MedellnLugar: Centro EducativoProbabilidad: 1 rayo cada 5 aosRealidad: 3 RAYOS en 1 DA (Abril 2009)

Riesgo por rayoatmosfrico

El aumento en las prdidas provocadas por rayos se hace notorio en la medida que:

#1 Usamos equipos electrnicos muy sensibles#2 Aumentamos la dependencia a la electrnica

LOS RAYOS Y EL CLIMA EN COLOMBIANuestro pas tiene unas condiciones climticas especficas que lo convierten en un destino favorito para los rayos.

VULNERABILIDADEl desarrollo de ingeniera contra rayos ha sido un proceso lento. Incluso muy pocos poseen proteccin contra rayos, y otros tienen protecciones obsoletas.

El desconocimiento del tema es generalizado.

ESTADSTICASLas prdidas econmicas estn correlacionadas con las pocas de invierno.

Si aumentan las tormentas aumentan las prdidas.

Los equipos electrnicos ms afectados son: #1 Cmputo #2 Automatizacin #3 Transmisin de datos

Colombia: se estimaron perjuicios por 10 mil millones de pesos solo entre enero y abril de 2010.

Brasil: prdidas de 600 millones de dlares por ao, y ms de 1.300 muertos por ao.

Alemania: los daos por rayo y sobretensiones equivalen al 45% de todos los desastres.

Estos datos son importantes si tenemos en cuenta que la densidad de rayos en Alemania es muy bajo comparado con Colombia.

LEYES Y NORMAS TCNICAS

Minimizar el riesgo exige: ingeniera contra rayos, conciencia sistmica y cumplimiento de leyes y normas

ALCANCE DE UN RAYOSegn un estudio de rayo elaborado en la ciudad de Neumarkt, Alemania:

Se encontraron daos a 3 kilmetros de distancia del impacto del rayo.La mayora de los daos se concentraron en un radio de 1,5 kilmetros.

Los daos afectaron: AlmacenesBancosFabricas OficinasServicios pblicosEntre otros

46



Entonces 49









Ver pgina Los rayos causan grandes prdidas: Econmicas Vidas humanas Servicios pblicos Patrimonio histrico
























47

42



Entonces 49

































IEC62305

NTC4552

RETIE1-2-3 1-2-3-4

Incluye en el artculo 16 las medidas de proteccin obligatorias

48



Entonces 49

































2

2

49

Viviendoen un rascacielos

peroy los rayos?

Viviendoen un rascacielos

Qu sinti la primera vez que estuvo debajo de una tormenta, sinti el olor a lluvia fuerte, contempl el cielo iluminado por los relmpagos y escuch el ensordecedor trueno?

RASCACIELOS SEGUROS CONTRA LOS RAYOSAl momento de escribir este artculo el rascacielos ms alto del mundo es:

Burj Khalifa Dubai, Emiratos rabesAltura: 828 metrosPisos: 162 Inauguracin: 2010

Prximamente ascender al trono:Sky City One o J2202,3 Changsha, ChinaAltura: 838 metrosPisos: 220

Se construyen muchos ms en varios lugares del planeta. Sin embargo la conquista del cielo exige superar muchos retos, entre ellos la seguridad contra rayos.

RAYOS ESTANDO EN UN RASCACIELOSSon el objeto ms alcanzado por los rayos, pueden ser impactados: en una tormenta varias veces y en un ao ms de treinta veces. Esta probabilidad aumenta dramticamente al encontrarse ubicado en una zona con alta densidad de rayos de interconfluencia tropical.

51

Adems desde el comienzo de la construccin hasta su conclusin: Prevn todo tipo de riesgosSe rigen por altas normas seguridadImplementan proteccin contra rayosExiste vigilancia estricta de las autoridades Normas tcnicas de rayo aplicadas de manera exhaustivaNivel de proteccin varias veces ms alto que el mnimo requerido

Pero qu les sucede cuando impacta un rayo? A qu nos enfrentaremos viviendo en un rascacielos? Cmo se siente un rayo?

Muchos rascacielos ya conocen el efecto de los rayos. Por ejemplo las Torres Petronas de Kuala Lumpur Malasia, el sptimo ms alto del mundo (452 metros), al momento de la maniobra de instalacin del puente que une las dos torres recibieron impactos de rayo: interrumpieron el servicio de energa, daaron los sistemas automatizados y los ascensores.

Es imprescindible que los rascacielos cuenten con la tecnologa ms avanzada del mundo contra rayos. As al estar protegidos no sufrirn consecuencias.

SIPRA DE UN RASCACIELOSUn SIPRA (Sistema Integral de Proteccin contra Rayos) de un rascacielos no es igual al de un edificio de 30 metros de alto: a mayor altura se exige superar varios retos.

DISTANCIAS DE SEGURIDADLos sistemas de captacin y derivacin exigen ms distancia de seguridad a los objetos metlicos. Para disminuirla se deben instalar ms derivadores y muchos anillos de proteccin. Pero esto choca contra:

Arquitectura del edificio Fuerzas de la naturaleza como el viento Estabilidad del mismo sistema de proteccin

52

Visitar pgina

PROTECCIN LATERALA partir de los 30 metros de altura el edificio puede ser impactado por rayos en sus laterales.

CAMPO ELECTROMAGNTICO DE RAYOProduce acoplamiento: galvnico, inductivo y capacitivo en los sistemas elctricos y electrnicos.

Entre los sistemas sensibles se encuentran: Cmaras de seguridadComunicacionesContra fuegoControles de accesoElevadores rpidosIluminacin Imgenes de seguridadSealizacinVentilacin

RASCACIELOS EN COLOMBIASe han construido ms de 14 rascacielos y se encuentran en construccin muchos ms.

Primero: Edificio de Avianca Bogot (1969) Ms alto: Torre Colpatria Bogot (1979 - 196 m).

No obstante el edificio Majestic Bucaramanga ser el ms seguro; cuenta con: sistema especialmente diseado de proteccin contra rayos en cimentacin, materiales importados y tecnologa Alemana.

CONCLUSINSolo viviendo en un rascacielos protegido podr tranquilamente sentir el olor a lluvia fuerte contemplando muy de cerca el resplandor y la belleza del impactante fenmeno rayo, as volver a revivir sus primeros recuerdos.

http://www.edificios.com.co/index.php/normatividades

53

primeros pasos

Anlisis de riesgo

prevenir es mejor que

lamentarprevenir

es mejor quelamentar

Antes de una ciruga se requiere certeza por parte del cirujano. Por ello es necesario realizar muchos exmenes de diagnstico que le permitan saber de qu lo va a operar. De igual manera se requiere un examen cuidadoso del riesgo por rayo.

Es necesario medir el riesgo en una estructura antes de si quiera pensar en analizar cul es la zona ms vulnerable y dnde se requiere proteccin.

QU ES?Es el examen del riesgo potencial que presenta una estructura debido a las descargas directas o indirectas de rayos.

Adems evala y calcula las prdidas o daos que pueden presentarse, clasificndolas en cuatro tipos:

#1 Lesiones a seres vivos#2 Servicios pblicos#3 Patrimonio cultural#4 Prdidas econmicas

Anlisis de riesgo

56

QU OBJETIVO CONSIGUE?Reducir el riesgo existente por rayo a un nivel de Riesgo Tolerable (RT) implementando diferentes medidas de proteccin.

Estos umbrales pueden variar de acuerdo con las autoridades de cada pas.

POR QU ES NECESARIO?Es el primer paso para la implementacin de un sistema de proteccin contra rayos, al analizar las medidas de proteccin a implementar para mitigar el riesgo.

Como podemos observar su objetivo va ms all de solamente descubrir cul es el riesgo existente.

Cada pas ha establecido parmetros que lo regulan, entre ellos:

CMO SE HACE?Se modelan las 128 ecuaciones del anlisis de riesgo. De esta manera permite encontrar un equilibrio costo beneficio.

Esto se realiza cada vez que se implementan o incluyen cambios en la proteccin

Es necesario ver el comportamiento numrico de los componentes de riesgo con el propsito de alcanzar un nivel por debajo del riesgo tolerable.

IEC NTC4552-262305-2

57

Se recomienda utilizar un software especializado como el DEHNsupport.

Como resultado es posible establecer o dimensionar: Distancias de seguridadMedidas de proteccinNmero de puntas captadoras

Adems permite definir el tamao de:Mallas de captacinElectrodos de puesta a tierra

RESULTADOEl resultado se condensa en un documento tcnico que incluye tanto el nivel de riesgo sin proteccin como el nivel de riesgo a conseguir con las medidas de proteccin.

Este documento debe especificar claramente las recomendaciones a implementar para mitigar el riesgo a un nivel tolerable por las autoridades.

CASO PRCTICO: Colegio de niosNormalmente al valorar el riesgo en un colegio de nios encontramos que es muy elevado. Por ello requiero ponderar las medidas de proteccin y ver en cuanto me reduce.

As es que calculo con apantallamiento de nivel 1 y dispositivos de proteccin interna de todo tipo.

58

No obstante el riesgo sigue alto, entonces tengo que disminuirlo implementando medidas de proteccin adicionales para proteger a los nios:

Avisos de advertenciaBajantes aisladosControl de potenciales

Valorar riesgo en un colegio(Normalmente es muy elevado)

S No

Ponderar medidas de proteccin

Reducir el riesgo(Calcular apantallamiento: Nivel 1)

Implementar proteccin interna

Riesgo sigue alto?

Edificio protegidoInstalar otras medidas de proteccin

59

IMPACTO DIRECTO DE RAYO EN LA ESTRUCTURA O CERCANO A LA MISMA

El nivel de exposicin al rayo vara dependiendo la zona geogrfica donde nos encontremos.

Colombia, ubicada en la zona tropical, presenta alto nivel de densidad de rayos con parmetros ms severos.

Lesiones a seres vivos causados por tensiones de paso y contacto Hoy en da el potencial de crecimiento de una empresa radica en el hombre y no en la mquina. Este riesgo se incrementa cuando contamos con un gran nmero de personas dentro o cerca de instalaciones expuestas a descargas atmosfricas.

Daos fsicos causados por chispas peligrosas dentro de las estructura causando fuego o explosin El rayo es la causa de muchos incendios. Su poderosa carga elctrica puede generar la chispa que produce el desastre, especialmente en ambientes que contienen materiales inflama-bles o explosivos.

Falla de sistemas internos causado por LEMP (Impulsos Electromagnticos del rayo)Actualmente dependemos de equipo electrnico sensible a los LEMP.

Anlisis de riesgo:componentes del riesgo

RA

RB

RC

60

En sistemas elctricos y electrnicos a causa de sobretensiones Evitar los conatos de fuego es mucho ms econmico que apagarlos.

IMPACTO DIRECTO DE RAYO EN LA RED DE SERVICIOS ENTRANTES O CERCANO A ELLOS

La corriente de rayo pude ser transmitida a travs de la acometida hasta la estructura.

En su mayora las redes en Colombia son areas (energa elctrica, telefona fija, televisin por cable y conexin de internet).

Lesiones en seres vivos causado por tensiones de contacto dentro de la estructuraExiste una alta interaccin hombre-mquina, la cual se incrementa en la industria semi-automatizada porque se interacta directamente con mquinas interconectadas a servicios entrantes a la estructura que reciben el mximo de la energa del rayo, causando lesiones muy graves.

Daos fsicos (fuego o explosin)

Fallas de sistemas internos causados por sobretensiones inducidas Fallas de sistemas internos causados por sobretensiones Podramos tener una puerta abierta a los efectos destructivos de los rayos directamente al corazn de los equipos electrnicos de los cuales dependen los procesos ms importantes de la compaa (servidores de datos, centros de proceso y control de automatismos).

RM

RU

RVRW

RZ

61

SIPR

A

Sistema Integral de Proteccin contra RayosSIPRA

SIPRA: POR QU IMPLEMENTARLO?

Se ha observado un incremento considerable de rayos desde el ao 2005 como resultado del cambio climtico. Aumentado la probabilidad de impactos directos de rayo.

CMO PUEDEN LOS RAYOS AFECTAR UN EDIFICIO?

Al impactar directa o indirectamente su energa recorre el suelo hasta encontrar los sistemas de puesta a tierra donde estn conectados los equipos electrnicos.

Adems puede producir acoplamientos inductivos, capacitivos y galvnicos en las instalaciones elctricas y de cmputo generando destruccin a su paso al sobrepasar su nivel de aislamiento elctrico.

#1

#2

E

100 kA

63

Ver pgina

Por ejemplo la energa de un rayo puede aumentar cien veces ms al umbral del voltaje que puede soportar un computador.

CULES SON LAS MEDIDAS DE PROTECCIN MNIMAS?

Las podemos dividir en dos: Proteccin Interna Consiste en la instalacin de descargadores de corriente de rayo y sobretensin coordinados (DPS) en las instalaciones de acometidas: elctricas y telefnicas, sistemas de transmisin de datos y equipos electrnicos.

Proteccin Externa Consiste en la construccin de un sistema interceptador de rayos y derivador que incluya una puesta a tierra capaz de dispersar el rayo de forma segura.

CULES SON LOS BENEFICIOS DE OPERAR UN EDIFICIO PROTEGIDO?

a. Operar en condiciones seguras durante una tormenta elctrica b. Disponibilidad permanente del servicio c. Estabilidad de las instalaciones elctricas y equipos electrnicos d. Proteccin jurdica y penal a la compaa e. Aumenta la vida til del equipo electrnico al protegerlo de

sobretensiones

#4

#3

64

83, 127, 134, 142, 145

CUNTO TIEMPO ES LA VIDA TIL DE UN SIPRA?

Si el SIPRA se pudo construir inmerso en las estructuras de acero de refuerzo y en el concreto (proteccin en cimentacin), la vida til supera los 50 aos.

Pero un sistema que se construye despus que el edificio est terminado tiene que durar mnimo 10 aos para lo cual se deben usar accesorios de calidad y resistentes a la corrosin y al medio ambiente.

Tambin se pueden usar DPS con tecnologas modernas que ofrecen un desgaste inapreciable y por ende una vida til que supera los 30 aos.

Una sola inversingenerando grandes benficos en el tiempo.

CADA CUNTO TIEMPO SE DEBE REVISAR Y CERTIFICAR?

Recomendacin: una vez por aoValidez dictamen de inspeccin en Colombia: cinco aos

CULES DOCUMENTOS SE DEBEN MANTENER VIGENTES?

nicamente el dictamen de inspeccin de las instalaciones elctricas, las cuales incluyen un captulo de proteccin contra rayos.

# 7

#6

#5

65

ES EL FENMENO RAYO UN RIESGO QUE SE DEBA CONSIDERAR PARA BCP?

Un rayo puede acabar en un segundo con un negocio, es por eso que est incluido dentro del anlisis de riesgo para la seguridad informtica en el BCP (BUSSINES CONTINUITY PLANNING).

CMO ES UN SIPRAPARA SU INSTALACIN?No requiere extensas obras civilesImplementacin en corto tiempo No es necesario cerrarNo interfiere con la esttica del edificio

QUINES POSEEN UN SIPRA EN COLOMBIA?

La mayora de empresas con SIPRA son empresas extranjeras o cuyas edificaciones son construidas por extranjeros.

Pero la cultura de proteccin contra rayos se ha ido extendiendo y ahora muchas empresas lo presupuestan desde su fundacin.

Sin embargo las leyes han obligado de manera general a todas las empresas que se fundaron posteriormente a mayo 1 del 2005, incluyendo todas las instalaciones especiales.

#10

# 9

#8

Ver pginas 66

73, 165

ApantallamientoMetro Hamburgo Estacin Steinfurther Alle

Cuando el da est lluvioso lo ms sensato es salir con un paraguas. De la misma manera un apantallamiento es como un paraguas que protege al edificio de impactos directos de rayo.

QU ES?Disear a partir del resultado del anlisis de riesgo la implementacin del sistema proteccin externa contra rayos.

CMO SE HACE?Para darle una idea clara al tcnico constructor de la proteccin contra rayos a implementar es necesario presentar los planos con alto nivel de detalle, as puede definir cmo se va a realizar #1 VolumetraRepresentar con eficacia y precisin en un dibujo digital 3D la informacin expuesta en planos y fotografas de una estructura real, utilizando como herramienta de diseo software especializado CAD.

Apantallamiento

68

#2 Diseo de apantallamientoIntegrar al modelo 3D el sistema proteccin externa contra rayos, el cual se obtiene como resultado de un anlisis de riesgo, que determina:

Mtodo de proteccinNivel de proteccinNmero de bajantesTipo de piezasEspecificacin de materialesPuesta a tierra

#3 TrazadoOrganizar la informacin grfica del proyecto para su posterior impresin digital o fsica, que incluye:

Vistas generalesMarquillaDatos del proyectoDetalles de instalacinCantidad de materialesObservaciones

Se requiere la pericia de profesionales de varias disciplinas especialistas en proteccin contra rayos

ENTREGABLESPlanos 3D con la informacin grfica generada en el trazado.

69

Detalles de ingeniera

QU ES?Plasmar en un dibujo digital 3D la forma como se debe instalar una solucin, con el conjunto de partes y accesorios.

Con los detalles de ingeniera se consigue mostrar lo que no se ve en un plano, explicando cmo realizar una tarea.

Estos detalles solo los percibe un profesional con experiencia. La carencia de ellos dificulta un presupuesto acertado y un resultado exitoso con la seguridad requerida.

QU OBJETIVO CONSIGUE?Permite implementar una solucin que sea:

Segura FuncionalEstable ms de 10 aos Con presupuesto definidoBuena apariencia

Detalles de ingeniera

71

Calculando los diferentes parmetros:ElctricosMecnicosEstructurales Se requiere la pericia de profesionales de varias disciplinas especialistas en proteccin contra rayos

POR QU ES NECESARIO?Son indispensables en cualquier proyecto que involucra seguridad al evitar la improvisacin en el sitio de la obra, garantizando el cumplimiento de la legislacin y normatividad vigente.

Cuando no se cuentan con detalles de ingeniera se desconoce:

Cun seguro y estable quedar el proyecto?Cmo se va a desarrollar la obra?Cundo se va a terminar la implementacin?

CULES ASPECTOS SE TIENEN EN CUENTA?

Teniendo en cuenta que es posible ver previamente la solucin, de forma objetiva, permite:

Cuantificar costoDeterminar nivel de seguridadAlistar recursos para su implementacinDeterminar clase de mano de obra que se requiereSeleccionar materiales y partes

En sentido tcnico y econmico

72

CMO SE HACE?#1 Plantear necesidad#2 Realizar investigacin#3 Proponer diferentes soluciones#4 Seleccionar solucin ms viable* #5 Disear y ajustar el prototipo

Siempre se recomienda trabajar con un manual de procedimiento para asegurar antes de implementar el proyecto:

CalidadTiempo de ejecucinSeguridad del personal tcnicoEntrenamiento requerido

RESULTADOPlanos 3D con los detalles de ingeniera y documento con procedimientos.

73

Gua: instalacionesespeciales msvulnerables

Las autoridades han catalogado como instalaciones especiales aquellas que son las ms vulnerables a los efectos del rayo:

Almacenamientos de combustible

Casas flotantes

Celdas electrolticas y de galvanoplastia

Edificaciones donde se acumula polvo con agua o tengan atmsferas corrosivas

Equipos especiales

Equipos y maquinaria de riego

Escaleras y pasillos mecnicos

Gasolineras y Estaciones de Servicio.

Gras

Hangares para aeronaves

Gua: instalacionesespeciales msvulnerables

75

Hornos o equipos de calentamiento por induccin

Industrias harineras

Instalaciones de ascensores

Instalaciones de vivienda o comercio mviles de ms de 24 Voltios

Instalaciones en ambientes especiales clasificados como peligrosos

Instituciones de asistencia mdica

Montacargas

Piscinas y fuentes de instalaciones similares

Procesos de Pinturas

Silos de granos

Sistemas de Bombas contra incendio

Sitios de Reunin Pblica

Vehculos recreativos

2012 34.3.1RETIE

76

Mediciones

QU ES?Servicio tcnico que se presta en campo en el cual se mide:

Resistencia hmicaCompensacin de potencialResistividad del terrenoDimensiones y alturas del objeto

QU OBJETIVO CONSIGUE?

Determinar la informacin indispensable para crear condiciones seguras para las personas en ambientes con riesgos elctricos.

POR QU ES NECESARIO?Conocer los resultados de estas mediciones permite:

Controlar los riesgos por rayo y sobretensionesCumplir con las normas tcnicas y el RETIEDisear sistemas de puesta a tierraImplementar SIPRA

Mediciones

78

Para realizar un anlisis de riesgo se necesita conocer las condiciones elctricas del terreno donde se ubica el objeto a proteger, lo cual facilita:

Calcular los sistemas de puesta a tierra a implementar, minimizando el riesgo por tensiones de paso y contacto

Seleccionar las medidas de proteccin ajustadas a las caractersticas especiales del terreno obteniendo los mejores resultados

Ser asertivo en las cantidades de materiales y clase de tecnologa en la construccin de los sistemas de proteccin contra rayos y sobretensiones.

CMO SE HACE?

Requiere trabajo de campo con el propsito de:Realizar las diferentes medicionesTomar las evidencias fotogrficasRegistrar los datosAnalizar la informacin recolectadaEditar el documento tcnico

RESULTADODocumento tcnico que contiene:

Registro de los datos arrojados por los equipos de medicinInformacin adicional: diagramas y fotografasFirma de aprobacin para solicitar dictamen de inspeccin

#1

#2

#3

79

PROTECCIN INTERNA

PROTECCIN INTERNA

?

?

La posibilidad de que un rayo impacte directamente un edifico puede ser uno en 10 aos. Sin embargo la posibilidad de dao por impacto indirecto, es decir cercano a mi edificio, puede ser abrumadora.

En algunas ciudades la posibilidad de impacto indirecto supera los 140 rayos por ao

Por ese motivo es ms conveniente comenzar la proteccin integral contra rayos implementando primero la proteccin interna

QU OBJETIVOS SE CONSIGUEN?Proteger los sistemas elctricos y electrnicos contra los daos ocasionados por rayos y sobretensiones.

Para conseguirlo debe ser capaz de evitar que los acoplamientos inductivos, capacitivos y galvnicos destruyan los equipos e instalaciones.

De esta manera protejo la capacidad de produccin continua o CP.

Recuerde: la fbula de ESOPO de la gallina de los huevos de oro

PROTECCIN INTERNA

POR QU ES NECESARIO?El 50% de la energa del rayo penetra en el edificio a travs de: Acometidas de servicios y elctricasSistemas de puesta a tierra

Dejando destruccin a su paso

CMO SE REALIZA?Generalmente se instalan:

#1 Descargadores de alta energa Clase I (resistentes a ondas 10/350 s) en el tablero general de la instalacin elctrica.

#2 Descargadores de sobretensin Clase II (resistentes a las ondas 8/20 s) en los tableros de distribucin

#3 Descargadores Clase III directamente en los equipos electrnicos o prximos a ellos.

En algunas instalaciones especiales tambin se requieren otras medidas de proteccin especializadas que permiten evitar chispas peligrosas.

82

Ver pgina

La posibilidad de que un rayo impacte directamente un edifico puede ser uno en 10 aos. Sin embargo la posibilidad de dao por impacto indirecto, es decir cercano a mi edificio, puede ser abrumadora.

En algunas ciudades la posibilidad de impacto indirecto supera los 140 rayos por ao

Por ese motivo es ms conveniente comenzar la proteccin integral contra rayos implementando primero la proteccin interna

QU OBJETIVOS SE CONSIGUEN?Proteger los sistemas elctricos y electrnicos contra los daos ocasionados por rayos y sobretensiones.

Para conseguirlo debe ser capaz de evitar que los acoplamientos inductivos, capacitivos y galvnicos destruyan los equipos e instalaciones.

De esta manera protejo la capacidad de produccin continua o CP.

Recuerde: la fbula de ESOPO de la gallina de los huevos de oro

POR QU ES NECESARIO?El 50% de la energa del rayo penetra en el edificio a travs de: Acometidas de servicios y elctricasSistemas de puesta a tierra

Dejando destruccin a su paso

CMO SE REALIZA?Generalmente se instalan:

#1 Descargadores de alta energa Clase I (resistentes a ondas 10/350 s) en el tablero general de la instalacin elctrica.

#2 Descargadores de sobretensin Clase II (resistentes a las ondas 8/20 s) en los tableros de distribucin

#3 Descargadores Clase III directamente en los equipos electrnicos o prximos a ellos.

En algunas instalaciones especiales tambin se requieren otras medidas de proteccin especializadas que permiten evitar chispas peligrosas.

Clase Proteccin Instalacin

I Tablero general de la instalacin elctrica

II Tableros de distribucin

III Directamente en los equipos electrnicos o prximos a ellos

IEC IEC60079-14,17,2561643-11,21

83

73

5Pilares: equipotencialidadGolondrinas sobre una lnea de 13.000 V

Se da cuenta de la presencia de campos electromagnticos y antes que sobrevenga el impacto directo del rayo, reacciona: produciendo la unin entre la fase y el sistema de puesta a tierra.

Para garantizar una correcta proteccin tiene que reaccionar rpidamente del orden de nano segundos y extinguir el arco elctrico, evitando generar cortocircuito.

TAMAO DEL EXTINTORSe requiere una capacidad de extincin de arco no inferior a 50 kA equivalente a un extintor de arco gigante.

Un arco elctrico produce temperaturas por encima de 3000 C. Son superiores a un incendio producido por otra fuente de energa.

El secreto no est en el tiempo de respuesta del descar-gador o DPS sino en la capacidad para apagar o extinguir el arco voltaico que se produce en una fraccin de tiempo inferior a 15 milisegundos.

Es la capacidad de desconectarse o aislarse despus de recibir el impacto de rayo y estar listo para esperar el prximo evento.

Se tiene que conocer la capacidad de apagado de la corriente consecutiva en la red que es capaz de extinguir el DPS

Esta caracterstica garantiza bsicamente que no habr:Cortocircuito en la red Desconexin del servicio Perturbaciones

Es esencial en el caso de los equipos electrnicos sensibles.

5Ha visto las golondrinas posadas sobre una cuerda de alta tensin? Por qu no se electrocutan? Porque estn paradas sobre un mismo potencial elctrico.

QU ES?Es la tcnica que permite poner todo sobre el mismo potencial. Evita las diferencias de potencial peligrosas y reduce el campo magntico del rayo. Es uno de los cinco pilares de la proteccin contra rayos.

POR QU ES NECESARIA?Cuando impacta un rayo todos los elementos se energizan con niveles muy altos de electricidad, estamos hablando de miles de voltios.

Pero cuando estos elementos estn separados, es decir no interconectados cada uno, poseer un nivel de potencial diferente. De tal modo que si se encuentran cerca se presentaran chispas peligrosas o explosio-nes.

Pilares: equipotencialidad

CMO SE HACE?Bsicamente se deben interconectar todos los elementos necesarios.Como por ejemplo:

Conductores de la instalacin* Estructura del edificioEstructura metlica de cimentacinTodas las partes metlicas

DISPOSITIVOS DE PROTECCINCmo se puede interconectar una fase activa con la barra de compensacin de potencial que est conectada a la puesta a tierra?

Esto es posible a travs de un DPS que permitir el paso del voltaje nominal de la instalacin pero cortar el sobrevoltaje transitorio daino o perjudicial. De igual manera cortar el paso de corriente de impulso producida por los rayos.

Se requiere instalar dispositivos de proteccin conocidos como descargadores.

Si pretendemos conectar una fase activa de la acometida de potencia con el sistema de puesta a tierra generamos un cortocircuito (situacin potencialmente peligrosa)

Sistema de potenciaLa instalacin de DPS en los sistemas de potencia debe hacerla un profesional de la electricidad experto en el tema. Porque debe tener en cuenta muchos factores relacionados con la seguridad de la instalacin.

Sistema de transmisin de datos

Esta instalacin debe hacerse teniendo en cuenta: Continuidad del servicioControl predictivo de fallos Mantenimiento preventivo de fallosSeguridad del sistema

Son el conjunto de equipos electrnicos de automatizacin y control como: PLC, sensores de campo, actuadores etc. Se protegen equipotencializando cada uno de los hilos de seal.

Estos equipos estn interconectados y comunicados con protocolos de seales muy sensibles a los campos electromagnticos del rayo.

Para conseguirlo existe una familia de muy extensa de DPS con caractersticas especiales, que pueden resistir los rayos y las sobretensiones transitorias que envan una seal predictiva de fallo usando la misma plataforma de transmisin sin distorsionar o atenuar las seales.

CMO FUNCIONA?Un DPS acta como un guardin:

SolamentePERMITE el paso del nivel de tensin nominal apto para los equipos elctricos y electrnicos.

Pero CIERRA el paso cuando se presentan:

Altas energas de rayo (lim)Sobretensiones transitorias (I )

85



TAMAO DEL EXTINTORSe requiere una capacidad de extincin de arco no inferior a 50 kA equivalente a un extintor de arco gigante.

Un arco elctrico produce temperaturas por encima de 3000 C. Son superiores a un incendio producido por otra fuente de energa.

El secreto no est en el tiempo de respuesta del descar-gador o DPS sino en la capacidad para apagar o extinguir el arco voltaico que se produce en una fraccin de tiempo inferior a 15 milisegundos.

Es la capacidad de desconectarse o aislarse despus de recibir el impacto de rayo y estar listo para esperar el prximo evento.

Se tiene que conocer la capacidad de apagado de la corriente consecutiva en la red que es capaz de extinguir el DPS

Esta caracterstica garantiza bsicamente que no habr:Cortocircuito en la red Desconexin del servicio Perturbaciones

Es esencial en el caso de los equipos electrnicos sensibles.

IEC

Ha visto las golondrinas posadas sobre una cuerda de alta tensin? Por qu no se electrocutan? Porque estn paradas sobre un mismo potencial elctrico.

QU ES?Es la tcnica que permite poner todo sobre el mismo potencial. Evita las diferencias de potencial peligrosas y reduce el campo magntico del rayo. Es uno de los cinco pilares de la proteccin contra rayos.

POR QU ES NECESARIA?Cuando impacta un rayo todos los elementos se energizan con niveles muy altos de electricidad, estamos hablando de miles de voltios.

Pero cuando estos elementos estn separados, es decir no interconectados cada uno, poseer un nivel de potencial diferente. De tal modo que si se encuentran cerca se presentaran chispas peligrosas o explosio-nes.

CMO SE HACE?Bsicamente se deben interconectar todos los elementos necesarios.Como por ejemplo:

Conductores de la instalacin* Estructura del edificioEstructura metlica de cimentacinTodas las partes metlicas

DISPOSITIVOS DE PROTECCINCmo se puede interconectar una fase activa con la barra de compensacin de potencial que est conectada a la puesta a tierra?

Esto es posible a travs de un DPS que permitir el paso del voltaje nominal de la instalacin pero cortar el sobrevoltaje transitorio daino o perjudicial. De igual manera cortar el paso de corriente de impulso producida por los rayos.

Se requiere instalar dispositivos de proteccin conocidos como descargadores.

Si pretendemos conectar una fase activa de la acometida de potencia con el sistema de puesta a tierra generamos un cortocircuito (situacin potencialmente peligrosa)

Sistema de potenciaLa instalacin de DPS en los sistemas de potencia debe hacerla un profesional de la electricidad experto en el tema. Porque debe tener en cuenta muchos factores relacionados con la seguridad de la instalacin.

Sistema de transmisin de datos

Esta instalacin debe hacerse teniendo en cuenta: Continuidad del servicioControl predictivo de fallos Mantenimiento preventivo de fallosSeguridad del sistema

Son el conjunto de equipos electrnicos de automatizacin y control como: PLC, sensores de campo, actuadores etc. Se protegen equipotencializando cada uno de los hilos de seal.

Estos equipos estn interconectados y comunicados con protocolos de seales muy sensibles a los campos electromagnticos del rayo.

Para conseguirlo existe una familia de muy extensa de DPS con caractersticas especiales, que pueden resistir los rayos y las sobretensiones transitorias que envan una seal predictiva de fallo usando la misma plataforma de transmisin sin distorsionar o atenuar las seales.

CMO FUNCIONA?Un DPS acta como un guardin:

SolamentePERMITE el paso del nivel de tensin nominal apto para los equipos elctricos y electrnicos.

Pero CIERRA el paso cuando se presentan:

Altas energas de rayo (lim)Sobretensiones transitorias (I )

60364-5-54

* SIPRA, instalaciones: elctrica de potencia, transmisin de datos,telecomunicaciones, etc.

86



TAMAO DE

viviendo con rayos. manos a la obra

Documents