La Electricidad y Sistemas de Proteccion : Sistemas de Apantallamiento Contra Descargas Atmosfericas

APANTALLAMIENTO CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS

PRIMERA ETAPA PROTECCIONES ELÉCTRICAS SEGÚN “RETIE” A partir del día 31 de mayo de 2005, entró en vigencia en todo el territorio nacional el nuevo Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas “RETIE”, el cual pretende dar status, organización y cumplimiento de normas a los sistemas eléctricos de todo lugar que requiera alimentación de energía eléctrica. Se trata de que los sistemas eléctricos actuales y futuros de todas las instalaciones con este servicio, estén funcionando bajo el cumplimiento de estándares y normas internacionales de operabilidad y seguridad. El RETIE en sus apartes sobre las protecciones eléctricas expone que toda instalación eléctrica debiese contar con al menos los siguientes tres (3) niveles de protección:

1. Sistema de apantallamiento contra descargas atmosféricas

2. Sistemas de puestas a tierra

3. Protecciones contra sobrevoltajes transitorios.

Conozcamos un poco acerca del primer nivel obligatorio de protección:

SISTEMAS DE APANTALLAMIENTO CONTRA DESCARGAS ATMOSFERICAS

Existen actualmente 2 métodos que brindan seguridad y cumplen con las exigencias del RETIE.

1. Jaula de Faraday

2. Pararrayos Ionizante (NO RADIACTIVO ) con Dispositivo de Cebado

Ambos sistemas están diseñados bajo el modelo electrogeométrico y cumplen con la teoría de la esfera ficticia. Ambos métodos de protección contra rayos son eficientes pero, el segundo presenta un radio de cobertura más amplio, lo cual le permite brindar un nivel de alcance mayor extendible a las áreas al aire libre aledañas a su sitio de instalación. De los diseños, instalaciones y funcionamiento de las puntas tipo Franklin o convencionales, conocemos ampliamente, por lo cual ampliemos un poco el concepto básico del sistema con pararrayos ionizante con dispositivo de cebado.

1. Carga del dispositivo de ionización. por intermedio de electrodos inferiores que utilizan la energía eléctrica ambiental (la cual alcanza valores en miles de voltios / metro durante las tormentas); Esto origina que el equipo funcione como un sistema autónomo que no requiere de ninguna fuente de energía exterior.

2. Control del fenómeno de ionización. efectuado gracias a un dispositivo que detecta la aparición de un trazador descendente (rayo), con lo cual el campo eléctrico local sufre un aumento brusco y elevado cuando la descarga atmosférica es inminente. El pararrayos detecta el aumento de energía en el campo, acumulando la energía suficiente en capacitores internos para proceder con el paso siguiente.

3. Cebado precoz del trazador ascendente. Gracias a la acumulación de energía en los capacitores internos del equipo, por efecto de la toma de ionización en el ambiente, se genera una chispa entre los electrodos superiores y la punta convencional central; En el momento de inminencia de la descarga atmosférica el acumulado de energía es máximo y permite al equipo anticiparse a la caída del rayo, lanzando un trazador ascendente

El amplio radio de protección respecto a los sistemas tradicionales está dado por la siguiente formula (cálculo modelo electrogeométrico y cumplimiento de la teoría de la esfera ficticia mayor distancia): Rp = Extraer raíz cuadrada a [Delta h. (2D – h) + Delta L(2D + L)] Donde: Delta L(m) = V (m / us). Delta T(us) Siendo:

• Delta L(m), Es la distancia a la cual el pararrayos se calcula para generar el trazador ascendente en su espacio de cobertura, medida por la velocidad interna de generación del campo eléctrico local y el avance en tiempo de cebado del equipo.

• D, Es el valor medio calculado sobre la base de 100 descargas analizadas en laboratorio y luego de la aplicación de un margen de seguridad del 35%, exigido por las normas de fabricación del equipo.

• h, Es la altura real de la ubicación del pararrayos respecto de la superficie a proteger.

Una de las ventajas de este sistema es que el equipo permite la captación de hasta ocho (8) impactos directos de rayos continuos sin saturarse. La finalidad de ambos sistemas es la captar los rayos y canalizarlos hasta la malla de puesta a tierra del pararrayos y disipar su energía en el subsuelo, sin que ocasione daños irreparables en instalaciones eléctricas, edificaciones, equipos eléctricos y electrónicos y, principalmente proteja la vida humana. El rayo es causante de un 60% de fallas y salidas de los sistemas de alimentación eléctrica de un lugar, lo cual ocasiona grandes pérdidas financieras en la recuperación de equipos y sistemas. Interacción positiva del rayo con el medio ambiente Los efectos del rayo en son mas perceptibles en esta era tecnológica debido al incremento del uso de equipos de telecomunicación (contaminación electromagnética del ambiente), el empleo de combustibles contaminantes (vehículos, calderas, quemas, otros) y trastornos en las condiciones ambientales. El rayo no solamente causa daños, sino que trae consigo mismo múltiples beneficios al ecosistema, como la compensación en la naturaleza al proporcionar producción de Nitrógeno, fijándolo en la tierra como elemento indispensable para la vida en el planeta. Cabe resaltar que estudios realizados por científicos a nivel mundial han comprobado que el fenómeno del rayo es vital en la recuperación de la capa de Ozono.

Publicado:

NYSA: Septiembre 08 de 2006