EFECTOS DEL RAYO
La información estadística conocida nos indica que de
un modo permanente se forman cerca de 5.000 tormentas alrededor del
globo terráqueo, con el consiguiente peligro para bienes y
personas. La intensidad media mundial de la descarga de un rayo se
estima en 20.000 amperios, pero se llegan a contabilizar rayos de
hasta 200.000 amperios.
Cada año caen cerca de dos millones de rayos solo en la
Península Ibérica, provocando la muerte a una decena
de personas y centenares de animales. Las averías y desperfectos
causados anualmente por el rayo a la industria se cuantifican en
miles de millones.
Naturalmente la orografía de cada país determina el
número y la intensidad de las tormentas que se producen,
riesgo que varía dentro de un mismo país. El conocimiento
de las zonas de riesgo es una información importante para
determinar eficazmente el tipo de protección contra el rayo
más adecuado.
Las efectos de un rayo pueden ser ocasionados por un impacto directo
o por causas indirectas.
Mientras que un impacto directo puede tener consecuencias catastróficas
para estructuras, personas o animales, los daños por causas
indirectas suelen ser más numerosos con cuantiosas pérdidas
económicas. Causas indirectas son la caída de rayos
en las inmediaciones o sobre tendidos aéreos o inducciones
en estos conductores.
FORMACIÓN DEL RAYO
En condiciones atmosféricas propicias, dadas principalmente
en verano, se crea dentro de la nube una separación de cargas
colocándose las negativas en la base de la nube mientras
las positivas lo hacen en la parte superior. El potencial dentro
de la nube es generalmente del orden de varios millones de voltios.
Este efecto produce un cambio similar, pero de polaridad opuesta
en la superficie de la tierra y del mismo tamaño aproximadamente.
El campo eléctrico entre la base de la nube y la superficie
de la tierra situada bajo la misma, es tan alto que se crean pequeñas
descargas desde la nube llamadas líderes de paso. Cuando
estos líderes se acercan a la superficie de la tierra se
genera un flujo ascendente de carga positiva. Cuando el líder
de carga y el flujo ascendente se encuentran se cierra el circuito
con una corriente de descarga entre 10kA y 200kA.
En la secuencia de las tres ilustraciones de la izquierda, se puede
apreciar como se inician los líderes de paso desde la nube,
así como los canales de flujo ascendente desde los objetos
más elevados hacia ésta, para finalmente encontrarse
y convertirse en el rayo.
Protección contra el rayo
La decisión de dotar a una estructura de un adecuado Sistema
de Protección Contra el Rayo (SPCR) depende de factores como
la probabilidad de caídas de rayo en la zona, su gravedad
y consecuencias para personas, maquinaria u operatividad en empresas.
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Para realizar una correcta protección
debemos dotar nuestra estructura de dos sistemas de protección
: protección externa contra impactos directos de rayo
(pararrayos, tendido o jaula de Faraday), y protección
interna contra sobretensiones provocadas por la caída
del rayo en cualquier tendido de cable (limitadores de tensión).
Tanto el sistema de protección externo como interno
estarán apoyados por un buen sistema de toma de tierra,
para la evacuación de las corrientes del rayo, así
como una adecuada equipotencialidad entre todos los sistemas
de tierra, tanto de los sistemas de protección como
de los circuitos eléctricos y telefónicos del
espacio a proteger. |
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