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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.
RAYO
Son los rayos que afectan los equipos de telecomunicaciones
NUBE A TIERRA
Son los rayos más comunes
NUBE A NEGATIVA HACIA TIERRA
Son los rayos relativamente raros y ocurren normalmente en montañas o en estructuras altas
INICIADOS TIERRA
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.
RAYOS INICIADOS EN NUBES NEGATIVAS
Consisten usualmente de descargas múltiples, con intervalos entre descargas de decenas a centenas de milisegundos. La primera descarga es la que tiene mayor amplitud
LOS RAYOS
Pueden causar grandes diferencias de potencial en sistemas eléctricos distribuidos fuera de edificios o de estructuras protegidas
Las descargas atmosféricas
Descargas Atmosféricas
El campo eléctrico debajo de una nube de tormenta, es generalmente considerado entre
10 y 30 KV/m
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
DE NUBE POSITIVA A TIERRA
Es proporcional al cuadrado de la altura sobre el terreno circundante, esto hace que las estructuras aisladas sean particularmente vulnerables
LA FRECUENCIA DE DESCARGAS
Descargas Atmosféricas
Incrementan también la probabilidad de una descarga
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
LOS RAYOS
No pueden ser detenidas, pero la energía puede ser desviada en una forma controlada
LAS DESCARGAS
Un sistema de protección contra descargas
PARARRAYOS
No tiene una resistividad uniforme en todos los puntos
LA TIERRA
Sea crea cada vez que existe un campo magnético
RAYO
Puede transmitir la corriente de una descarga a una gran distancia del punto donde la descarga tuvo lugar
UN OLEODUCTO
Son señales eléctricas de alta frecuencia, gran potencial y alta corriente, por ello son causa de interferencia en sistemas electrónicos
LOS RAYOS
Para los rayos, tienen una impedancia en términos prácticos infinita, lo que impide que conduzcan la corriente
Conductores más largos de 10 m
Se reflejan como cualquier onda de alta frecuencia
LOS RAYOS
Estándares de protección
Franklin/Faraday
Puntas de inicio “Early Streamers”
Es el estándar de en EUA aprobado por la asociación contra el fuego
FRANKLIN/FARADAY
NFPA-780
En México, tenemos desde el 2006 ÉSTA norma mexicana al respecto emitida por ANCE (Asociación de Normalización y Certificación)
NMX-J-549-ANCE
En Norteamérica, los equipos y estructuras son clasificadas según su necesidad de protección contra descargas atmosféricas de acuerdo a ÉSTE MÉTODO
MÉTODO AMERICANO
Las estructuras de esta clase, requieren de poca o ninguna protección. El requisito es que verdaderamente estén conectados a tierra
Primera clase.
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.
Segunda clase.
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
Tercera clase.
Esta clase consiste de estructuras no metálicas, que requieren una protección
Cuarta clase.
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
Quinta clase.
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
MODELO ELECTROMAGNÉTICO
Sirve para calcular la zona o distancia de protección de los pararrayos.
MÉTODO DE LA ESFERA GIRATORIA
Fue el primero en darse cuenta que la altura era un factor importante en el diseño de protecciones contra rayos
Benjamín Franklin
Es la distancia sobre la cual un pararrayos sencillo vertical de una altura dada sobre un plano limpio, atrae una descarga atmosférica
El rango de atracción de un pararrayos
Son terminales aéreas de cobre, bronce o aluminio anodizado terminadas en punta y son el sistema más sencillo y más antiguo de pararrayos
PUNTAS FRANKLIN
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
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
Estándar NFPA 780 (normas para la instalación de sistemas de protección contra rayos
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
La norma oficial mexicana (NOM)
De acuerdo con ÉSTA norma, el sistema de electrodos para la protección contra descargas atmosféricas, depende también de las condiciones del suelo
NFPA-780
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
Sistema tipo Jaula de Faraday.
NORMA QUE permite que se LOS RIELES DE LOS ELEVADORES unan al sistema de pararrayos.
La NOM-001-SEDE-1999
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
MATRIZ DE DISPERSIÓN
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
Con dispositivo de cebado (PDC)
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.
PDC
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.
PDCE
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
PDCE
Esta innovación tecnológica facilita el crear un ambiente eléctrico equilibrado entre el suelo y la estructura que se quiere proteger
PDCE
Incrementan sustancialmente la densidad de descargas en el lugar donde son instaladas. La probabilidad se incrementa aproximadamente con el cuadrado de su altura
Las torres metálicas de comunicaciones
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
La norma oficial mexicana
Consiste en colocar radialmente conductores enterrados horizontalmente bajo las mismas técnicas de aterrizado equipotencial empleado en las subestaciones de potencia
CONTRA-ANTENAS
Solamente requieren de supresores de picos en las líneas de conexión eléctrica, los que también se deben aterrizar en el cabezal
Las luces de alerta
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
ÁRBOLES QUE CRECEN AISLADOS
Producen en los conductores una onda de sobre voltaje viajera en los dos sentidos, en su viaje a tierra
Las descargas estáticas
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
APARTARRAYOS
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
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
Las conexiones a tierra del cable coaxial
La entrada del cable de comunicaciones al edificio, debe ser a través de
Un cabezal de tierras
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.
PARARRAYOS TIPO PDC
Está probado para mantenerse operativo en condiciones intensas de lluvia, garantizando su aislamiento.
PARARRAYOS TIPO PDC
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
PARARRAYOS TIPO PDC
Para hacer más efectiva la protección de este sistema, se usan puntas del tipo Franklin o del tipo "paraguas"
Sistema tipo Jaula de Faraday