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Es la IGUALACIÓN VIOLENTA DE CARGAS de un campo eléctrico que se ha creado entre una nube y la tierra, o entre nubes.
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RAYO
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Son los rayos que afectan los equipos de telecomunicaciones
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NUBE A TIERRA
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Son los rayos más comunes
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NUBE A NEGATIVA HACIA TIERRA
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Son los rayos relativamente raros y ocurren normalmente en montañas o en estructuras altas
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INICIADOS TIERRA
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Rayos que normalmente aparecen en nubes de tormenta del tipo cumulonimbus convectivas que usualmente miden de 3 a 50 Km de largo y son consecuencia de un rompimiento dieléctrico atmosférico.
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RAYOS INICIADOS EN NUBES NEGATIVAS
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Consisten usualmente de descargas múltiples, con intervalos entre descargas de decenas a centenas de milisegundos. La primera descarga es la que tiene mayor amplitud
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LOS RAYOS
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Pueden causar grandes diferencias de potencial en sistemas eléctricos distribuidos fuera de edificios o de estructuras protegidas
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Las descargas atmosféricas
Descargas Atmosféricas |
El campo eléctrico debajo de una nube de tormenta, es generalmente considerado entre
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10 y 30 KV/m
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Estos rayos contienen más carga que sus contrapartes negativas, por lo que son muy estudiados. En general no exhiben el mismo comportamiento en su secuencia que los negativos, y suceden más frecuentemente en tormentas invernales con nieve y en latitudes altas
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DE NUBE POSITIVA A TIERRA
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Es proporcional al cuadrado de la altura sobre el terreno circundante, esto hace que las estructuras aisladas sean particularmente vulnerables
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LA FRECUENCIA DE DESCARGAS
Descargas Atmosféricas |
Incrementan también la probabilidad de una descarga
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LAS PUNTAS AGUDAS
Descargas Atmosféricas |
Ocurren con diferentes intensidades y un sistema que proteja contra sus efectos deberá ser diseñado tomando en cuenta la intensidad promedio o superior del área en cuestión
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LOS RAYOS
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No pueden ser detenidas, pero la energía puede ser desviada en una forma controlada
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LAS DESCARGAS
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Un sistema de protección contra descargas
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PARARRAYOS
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No tiene una resistividad uniforme en todos los puntos
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LA TIERRA
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Sea crea cada vez que existe un campo magnético
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RAYO
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Puede transmitir la corriente de una descarga a una gran distancia del punto donde la descarga tuvo lugar
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UN OLEODUCTO
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Son señales eléctricas de alta frecuencia, gran potencial y alta corriente, por ello son causa de interferencia en sistemas electrónicos
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LOS RAYOS
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Para los rayos, tienen una impedancia en términos prácticos infinita, lo que impide que conduzcan la corriente
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Conductores más largos de 10 m
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Se reflejan como cualquier onda de alta frecuencia
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LOS RAYOS
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Estándares de protección
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Franklin/Faraday
Puntas de inicio “Early Streamers” |
Es el estándar de en EUA aprobado por la asociación contra el fuego
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FRANKLIN/FARADAY
NFPA-780 |
En México, tenemos desde el 2006 ÉSTA norma mexicana al respecto emitida por ANCE (Asociación de Normalización y Certificación)
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NMX-J-549-ANCE
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En Norteamérica, los equipos y estructuras son clasificadas según su necesidad de protección contra descargas atmosféricas de acuerdo a ÉSTE MÉTODO
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MÉTODO AMERICANO
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Las estructuras de esta clase, requieren de poca o ninguna protección. El requisito es que verdaderamente estén conectados a tierra
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Primera clase.
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Esta clase consiste en edificios con cubierta conductora y estructura no conductora, tal como edificios con cubierta metálica. Este tipo requiere de conductores para conectar la cubierta a electrodos en la tierra.
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Segunda clase.
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Esta clase consiste en edificios con estructura metálica y cubierta no conductora. Este tipo requiere de terminales aéreas conectadas a la estructura y fuera de la cubierta para actuar como terminales pararrayos
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Tercera clase.
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Esta clase consiste de estructuras no metálicas, que requieren una protección
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Cuarta clase.
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Esta clase consiste de aquellas cosas cuya pérdida puede ser de consecuencias, y que normalmente recibe un tratamiento de pararrayos completo, incluyendo terminales aéreas, cables de bajada y electrodos de aterrizado
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Quinta clase.
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Es la técnica usada para analizar la ACCIÓN DE LAS DESCARGAS EN OBJETOS A TIERRA y fue desarrollado originalmente por Golde R.H. y derivado de ese modelo, desde 1970 se emplea el método de la esfera giratoria
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MODELO ELECTROMAGNÉTICO
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Sirve para calcular la zona o distancia de protección de los pararrayos.
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MÉTODO DE LA ESFERA GIRATORIA
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Fue el primero en darse cuenta que la altura era un factor importante en el diseño de protecciones contra rayos
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Benjamín Franklin
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Es la distancia sobre la cual un pararrayos sencillo vertical de una altura dada sobre un plano limpio, atrae una descarga atmosférica
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El rango de atracción de un pararrayos
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Son terminales aéreas de cobre, bronce o aluminio anodizado terminadas en punta y son el sistema más sencillo y más antiguo de pararrayos
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PUNTAS FRANKLIN
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Estas terminales deben estar por lo menos 25 cm, (las más pequeñas miden 30cm) sobre la estructura y cuando está a una altura mínima, la distancia entre ellas debe ser como máximo de 6 m
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PUNTAS FRANKLIN
SISTEMA FRANKLIN |
De acuerdo con ÉSTE ESTÁNDAR, existen dos clases de materiales (terminales aéreas, cables, accesorios y terminales de tierra). Los materiales clase I, se utilizan para la protección de estructuras que no exceden de 23 m de altura y los materiales clase II
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Estándar NFPA 780 (normas para la instalación de sistemas de protección contra rayos
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Dice que cualquier parte metálica no conductora de corriente a una distancia menor de 1,8m del cable de los pararrayos, debe tener puentes de unión a éste para igualar potenciales y prevenir arqueos
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La norma oficial mexicana (NOM)
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De acuerdo con ÉSTA norma, el sistema de electrodos para la protección contra descargas atmosféricas, depende también de las condiciones del suelo
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NFPA-780
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Este sistema se utiliza para estructuras grandes, es una modificación al sistema Franklin de pararrayos, al añadir a las terminales aéreas conductores que crucen sobre la estructura a proteger
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Sistema tipo Jaula de Faraday.
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NORMA QUE permite que se LOS RIELES DE LOS ELEVADORES unan al sistema de pararrayos.
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La NOM-001-SEDE-1999
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Consiste en un conjunto de puntas simples o ionizadoras cuya misión es la de ofrecer multitud de puntos de descarga entre tierra y nube. Mejora el comportamiento de los pararrayos de punta
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MATRIZ DE DISPERSIÓN
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ESTOS pararrayos se caracterizan por generar un trazador ascendente para capturar los rayos que descienden, controlando el punto de impacto y proporcionando un camino a tierra sin dañar a las estructuras que se encuentren dentro del radio de protección. Dicha característica se denomina TIEMPO DE AVANCE EN EL CEBADO y determina el radio de protección del pararrayos
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Con dispositivo de cebado (PDC)
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Con ÉSTE sistema , se puede proteger contra el rayo, toda edificación y espacio abierto, controlando su descarga y conduciendo su energía de forma segura a tierra.
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PDC
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El principio de funcionamiento DE ÉSTE pararrayos es la inhibición del proceso del rayo por el principio de la desionización de la carga electrostática durante la formación del mismo.
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PDCE
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Este sistema ofrece otras ventajas tecnológicas de protección donde los sistemas convencionales en punta no son capaces de llegar y cumple con las máximas exigencias de seguridad y compatibilidad electromagnética, asegurando su proyección como el pararrayos del futuro
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PDCE
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Esta innovación tecnológica facilita el crear un ambiente eléctrico equilibrado entre el suelo y la estructura que se quiere proteger
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PDCE
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Incrementan sustancialmente la densidad de descargas en el lugar donde son instaladas. La probabilidad se incrementa aproximadamente con el cuadrado de su altura
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Las torres metálicas de comunicaciones
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Dice "cuando sea factible, se debe mantener una separación de por lo menos 180 cm entre los conductores visibles de sistemas de comunicación y los conductores de pararrayos
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La norma oficial mexicana
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Consiste en colocar radialmente conductores enterrados horizontalmente bajo las mismas técnicas de aterrizado equipotencial empleado en las subestaciones de potencia
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CONTRA-ANTENAS
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Solamente requieren de supresores de picos en las líneas de conexión eléctrica, los que también se deben aterrizar en el cabezal
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Las luces de alerta
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Cuando tienen una altura tal que sobrepasan cualquier estructura, son un blanco de las descargas atmosféricas. Por ello, para esos casos se recomienda protegerlos como si fuesen una estructura
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ÁRBOLES QUE CRECEN AISLADOS
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Producen en los conductores una onda de sobre voltaje viajera en los dos sentidos, en su viaje a tierra
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Las descargas estáticas
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Son aparatos eléctricos que dirigen a tierra los sobre voltajes, deben colocarse uno por fase y lo más cerca posible del equipo a proteger, como transformadores, interruptores, reguladores de voltaje, para que sea mayor su efectividad
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APARTARRAYOS
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Observa que el conductor de puesta a tierra directa del apartarrayos de un sistema de distribución, podrá interconectarse al neutro del secundario siempre y cuando éste último tenga una conexión a una tubería metálica subterránea de agua, o siempre y cuando sea un sistema secundario multiaterrizado y que los conductores no se lleven en cubiertas metálicas
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La NOM-001-SEDE-2005
Apartarrayos |
Se colocan en los cables de la antena a una altura de 50 m y a cada 30 m hacia arriba después de esa altura. Otra conexión va en la base de la torre y la otra en el cabezal de tierras. La altura de 50m es crítica debida al hemisferio de descarga del rayo ya mencionado
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Las conexiones a tierra del cable coaxial
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La entrada del cable de comunicaciones al edificio, debe ser a través de
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Un cabezal de tierras
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Se caracteriza por responder al acercamiento del rayo, adelantándose en su captura a otros elementos dentro de su zona de protección, para conducirlo a tierra de forma segura.
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PARARRAYOS TIPO PDC
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Está probado para mantenerse operativo en condiciones intensas de lluvia, garantizando su aislamiento.
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PARARRAYOS TIPO PDC
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Una de las ventajas de este sistema frente al de captación pasivo o convencional es la de permitir proteger grandes áreas, que los sistemas convencionales no tendrían alcance para proteger
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PARARRAYOS TIPO PDC
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Para hacer más efectiva la protección de este sistema, se usan puntas del tipo Franklin o del tipo "paraguas"
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Sistema tipo Jaula de Faraday
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