Los Pararrayos

Introducción

Es bien sabido que el clima está cambiando poco a poco. Entre otros fenómenos y desastres climatológicos se puede señalar el aumento progresivo de las tormentas.

Villanos en varias tragedias, los rayos pueden traer muchos dolores de cabeza si no observamos algunas medidas de seguridad. Apagones, incendios, muertes, perjuicios. Basta una lluvia y las malas noticias aparecen.Los grandes centros urbanos son las principales áreas afectadas, ya que estudios indican que la polución atmosférica y las islas de calor contribuyen a la ocurrencia de rayos.

Una descripción simple puede clasificar un rayo como un corto circuito entre una nube y la tierra, un fenómeno de la naturaleza imprevisible y aleatorio que ocurre cuando la energía acumulada en una nube alcanza un valorcrítico y rompe la rigidez dieléctrica del aire. Felizmente, estos eventos son estudiados desde hace mucho tiempo y las medidas de prevención están en un estado bien avanzado. La instalación de un pararrayos, técnicamente llamado Sistema de Protección contra Descargas Atmosféricas (SPDA), es el medio más adecuado de proteger una edificación y las personas que estén en su interior.

Lossistemas de protección contra descargas atmosféricas (SPDA), popularmente conocidos como pararrayos, son equipos fundamentales para la seguridad estructural de las edificaciones, actuando también indirectamente en la protección de las personas.






Efecto punta

Las cargas alrededor de un conductor no se distribuyen uniformemente, sino que se acumulan más en las partes afiladas.

De estamanera, si se tiene un objeto en forma de punta sometido a un intenso campo electrostático (como el generado por una nube de tormenta), la acumulación de cargas en la punta es también muy elevada.

Esta propiedad fue aprovechada por Benjamín Franklin para diseñar su pararrayos a mediados del siglo XVIII.


Principio del pararrayos

El pararrayos no es más que un dispositivo que, colocadoen lo alto de un edificio, dirigen al rayo a través de un cable hasta la tierra para que no cause desperfectos.

Normalmente las nubes de tormenta tienen su base cargada negativamente, mientras que la región de tierra que se encuentra debajo de ellas, por efecto de inducción electroestática, presenta carga positiva. Las cargas negativas de la nube se repelen entre sí y son atraídas por lascargas positivas de la tierra.

Puesto que el pararrayos está conectado a tierra, sus electrones son repelidos por los de la nube con lo que queda cargado positivamente al igual que la tierra bajo la nube. Debido a la forma y características del pararrayos (efecto punta), la densidad de carga en la punta del pararrayos es tal que ioniza el aire que lo rodea, de modo que las partículas de airecargadas positivamente son repelidas por el pararrayos y atraídas por la nube, realizando así un doble objetivo:
a. Por un parte, se produce una compensación del potencial eléctrico al ser atraídos esos iones del aire por parte de la nube, neutralizando en parte la carga. De esta forma se reduce el potencial nube-tierra hasta valores inferiores a los 10000 V que marcan el límite entre elcomportamiento dieléctrico y el conductor del aire, y por tanto previenen la formación del rayo.

b. Por otra, conducen al rayo a tierra ofreciéndole un camino de menor resistencia. Este camino lo formarán el pararrayos, el conductor de descarga y las tomas de tierra.

Un fenómeno que se debe tener en cuenta es el de "disipación natural", que es producida por los arboles, vallas, rocas y demás objetosde forma puntiaguda, ya sean natural o artificiales, sometidos al campo eléctrico de la nube de tormenta, que irán produciendo esa compensación de potencial de forma natural, produciendo la neutralización de la carga de la nube, o al menos, reduciéndola significativamente, con lo que se disminuye el riesgo al llegar la nube sobre zonas habitadas o peligrosas.


Estructura y funcionamiento...