Formacion Del Rayo

La formación del rayo
Se acepta generalmente que el rayo se crea por una separación de cargas eléctricas debido a la turbulencia del aire. Se piensa que la separación de carga se debe a la integración de gotas de lluvia, copos de nieve y cristales de hielo. Las nubes que contienen humedad suben y se enfrían al subir. Si la tasa de subida es gradual, normalmente resulta neblina y lluvia.
Sinembargo, si la tasa de subida es sobre un cierto nivel, el efecto de enfriamiento será acelerado. Esto puede provocar grandes gotas de lluvia o aún granizo. La mecánica de la lluvia o granizada ayuda a provocar separación de cargas, llegando a generar una carga negativa en la base de la nube y carga positiva en la parte superior de la nube o en las
partículas de hielo. Las diferencias de potencialsubsecuentes creadas entre nubes o nubes a tierra pueden ser suficientemente
altas de modo que se produce un rayo de nube a nube o de nube a tierra (descarga de rayo).
Las descargas nube a nube pueden causar interferencia eléctrica y algunas veces un daño significativo, pero es la
descarga a tierra generalmente la más destructiva. Cuando la diferencia de potencial entre la base de la nube y elplano
tierra/aire inferior excede el valor de ruptura dieléctrica del aire en la vecindad inmediata, el aire se ioniza y empieza
una descarga, viajando aproximadamente a 2 metros por microsegundo. Sigue una trayectoria aleatoria, generalmente
hacia abajo, hecha de pequeños pasos. Hay algún debate respecto de la forma en que los pasos se producen y el punto
en el cual comienza el arco real, peroeventualmente el líder cargado negativamente se aproximará a tierra. A su vez, en
la superficie de la tierra se inducirá carga positiva y en particular en las estructuras elevadas. Si el potencial es
suficientemente alto en la tierra (o estructura elevada), entonces comienza aquí la ionización del aire y se creará un
líder ascendente, cargado positivamente. Eventualmente los líder cargadospositivo y negativo se encontrarán, a menudo
vía una ruta que parece azarosa, y se producirá la descarga de alta corriente, de corta duración, acompañada por
ruido (trueno) y un relámpago brillante.
La cantidad de actividad atmosférica no es igual en todas las zonas; varía de acuerdo a varios factores, incluyendo
ubicación geográfica, altura, etc. La energía asociada con la descarga tambiénvaría. Es necesario considerar estos y
otros factores, para decidir si se necesita un esquema de protección contra rayo y la forma que debiera tomar.
9.3 Estimación de riesgo
Una estimación probabilística toma en cuenta los siguientes factores:
• Resistividad del suelo.
• Las dimensiones externas de la estructura y de cualquier estructura adyacente conectada eléctricamente.
• La longitud de loscables aéreos que salen de la estructura.
• La densidad de descargas en la localidad - asociada con el número de días de tormenta al año.
• El tipo de construcción -principalmente la altura, tipo de techo, y esquema de protección (si existe) en el lugar.
En general, mientras mas grande es, mayor es la probabilidad de ser impactada.
• Factores geográficos -la altura vertical sobre el nivel delmar y la relación con otra estructuras, por ejemplo cuán
cerca está de árboles altos.
• Perfil de tierra y terreno.
Estos factores toman en cuenta el área de exposición formada por la estructura y los cables conectados a ella y la
metodología capacita para calcular el riesgo de impacto. Si el riesgo es menos que 1 en 100 000 entonces generalmente
no se requiere protección. Sin embargo, con elpropósito de realizar una estimación formal del riesgo, éste necesita
estimarse en relación a las consecuencias de un impacto directo. Si el edificio está asociado con una refinería de
petróleo o depósito de explosivos, entonces se necesitará un esquema de protección contra descarga atmosférica que
ofrezca el mayor grado posible de protección, aún si el riesgo de un impacto es pequeño.
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