Descargas electricas atmosfericas

Diseño SIPRA para edificio TUBOTEC

Descargas eléctricas atmosféricas Diseño sipra para el edificio de Tubotec

Rubén Darío Cortes Delgado 205008 Juliana Velásquez Gómez 205048 Profesor Camilo Younes Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales Noviembre 26 de 2010

Diseño SIPRA para edificio TUBOTEC

Presentación
Colombia que es uno de los países en el mundo donde se presenta mayorincidencia de rayos, es primordial el diseño de un sistema de protección contra rayos(SIPRA),tales como las especificaciones técnicas y de la ubicación de la estructura a construir. El presente proyecto esta estructurado en base a la Norma Técnica Colombiana NTC 4552, basada en la SIPRA ya anteriormente nombrado y que ayudara a reducir los riesgos por la exposición directa o indirecta de losrayos. El propósito de protección externa contra rayos es controlar el fenómeno natural de descargas atmosféricas evitándolo de forma segura y haciendo posible la descarga y dispersión de las elevadas corrientes del rayo hacia la tierra a través de elementos conductores.

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Descripción del procedimiento del trabajo
El diseño del sistema integral contra rayosconsta de las siguientes partes: a. Evaluación del nivel de riesgo por descargas eléctricas atmosféricas: Para la evaluación del nivel de riesgo por rayos se sigue la metodología establecida en la norma técnica Colombiana NTC 4552, con la cual se evalúa el riesgo por rayos en la estructura a proteger teniendo en cuenta la actividad tormentosa de la zona así como las características del rayo y lascaracterísticas propias de la estructura a proteger. b. Implementación del modelo electrogeométrico: El modelo electrogeométrico consiste en construir una esfera, cuyo radio está en función de la magnitud absoluta de la corriente del rayo, y rotarla por las estructuras de la instalación levantadas en 3D mediante la herramienta de dibujo ACAD, y donde la esfera toque la estructura se instalará unelemento captador que está sólidamente puesto a tierra. El radio de la esfera representa la última guía del rayo.

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c. Cálculo del sistema de puesta a tierra para el sistema de pararrayos. Se calculará el sistema de puesta a tierra adecuado para el sistema de apantallamiento.

d. Protección interna contra sobretensiones. Se determinará los tipos de DPSnecesarios a instalar en el sistema interno para la protección contra sobretensiones. A continuación se mostrará en detalle cada punto del procedimiento de trabajo propuesto.

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Evaluación del nivel de riesgo por rayos Indicadores del riesgo por rayos: Los indicadores de exposición por el rayo tienen que ver con la densidad de descargas a tierra en la zona y lamagnitud absoluta de la corriente del rayo. En Bogotá la densidad de descargas a tierra(DDT) presenta un valor de 2(descargas/(año*km2)), este valor fue tomado de la tabla del anexo A de la norma NTC 4552. La corriente absoluta del rayo se tomará de 31kA que corresponde al 50% de probabilidad de ocurrencia y es el valor recomendado por la norma.

De la Tabla 1. se puede observar que para una DDT= 2 ypara una Iabs=31kA el índice de exposición del rayo presenta un riesgo Bajo.

TABLA 1.

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Indicador de Gravedad según las características de la estructura. El indicador de gravedad según las características de la estructura a proteger se obtienen sumando los subindicadores de uso, tipo y área y altura de la estructura así:
• Cálculo del subindicador deuso de la estructura I USO:

IG =Iuso+Itipo+IAA

De la Tabla 2 se puede observar que la estructura a la cual se le está realizando la evaluación del nivel de riesgo es industrial catalogada como clase A y por ello el subindicador de uso corresponde a IUSO=30.

Tabla 2. Subindicador dependiendo del uso de la estructura

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Cálculo del sudindicador según...