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PROTECCIÓN CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

A.

OBJETIVOS DE UN ESTUDIO.

PROTECCIÓN CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS. El objetivo básico de un estudio de sistemas de pararrayos consiste en definir un proyecto que permita construir las instalaciones eléctricas para protección razonablemente confiable contra descargas atmosféricas, los planos deberán mostrar la ubicación y las principalescaracterísticas de dispositivos, los dibujos se deberán representar con el suficiente detalle que permita su interpretación en campo y la adecuada construcción, adicionalmente, se deberán respetar las especificaciones de las Normas obligatorias en el lugar de la instalación, así como las preferencias del usuario.

B.

BASES TEÓRICAS PARA CÁLCULO.

Para la protección contra descargas atmosféricasse conecten dos principios básicos, 1. 2. El principio del mástil según Franklin. El principio de la jaula electrostática según Faraday.

MÁSTIL DE FRANKLIN. El principio de Franklin establece que la distancia más cercana entre una carga electrostática de origen atmosférico residente en las nubes y la superficie terrestre será de manera indudable el punto más alto de una zona geográfica. Bajoeste principio, al erigir un mástil, la punta de este se convierte en un receptor de descargas atmosféricas, las cuales pueden ser canalizadas a tierra de forma segura sin daño para el inmueble o personas dentro de un cono virtual donde la punta es la misma punta del mástil, y su radio es aproximadamente dos tantos de la altura del mástil. Se presta a suponer que entre mas alto sea un mástil masgrande será el cono virtual de protección, sin embargo, varios autores difieren de este concepto. Se deberá tener presente que en caso de daño de un único mástil durante una tormenta, automáticamente se desvanece la protección. JAULA DE FARADAY. El principio de Faraday establece que el material encerrado dentro de una envolvente de material conductor cuando este conductor es conectado a tierra, elmaterial encerrado queda libre de interferencias electromagnéticas y que cualquier fenómeno eléctrico, por intenso que sea, no causara ningún efecto en el interior de la envoltura, ya que esta sirve como pantalla o blindaje del interior. El efecto esperado consistirá en que las corrientes eléctricas causadas por cargas electrostáticas externas tenderán a circular por el material conductor de laperiferia sin daño o afectación a los elementos encerrados dentro de este espacio y que no circularan corrientes eléctricas dentro de dicho volumen encerrado. Bajo este principio, al recubrir una edificación de una malla de material conductor, las corrientes eléctricas de origen atmosférico tenderán a circular por estos conductores en el exterior del edificio y pueden ser canalizadas a tierra deforma segura sin daño del inmueble o personas dentro de este blindaje. Esta protección es exclusiva para el volumen encerrado dentro del blindaje y deberá contar con un drene efectivo de corrientes a tierra. Se deberá tener presente que la construcción de una jaula perfecta representa una inversión sumamente elevada. Recientemente se ha aceptado la clasificación de dos tipos de sistemas deprotección: SISTEMAS PASIVOS. Los sistemas pasivos son aquellos en los que por su sola ubicación con relación al suelo y a la fuente de carga electrostática atmosférica provocan una ionización en una punta y atraen cargas de signo opuesto, se instalan para recibir descargas eléctricas atmosféricas, dentro de esta clasificación entran puntas de descarga convencionales, puntas de “punta múltiple”, puntascon toroides, puntas elevadas macizas, hilos de guarda y otros medios semejantes.

Autor: Ing. Eduardo García Mc Pherson – Santiago de Querétaro, Qro. 2005

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