Parámetros del rayo
Páginas: 8 (1928 palabras)
Publicado: 2 de junio de 2013
PARÁMETROS DEL RAYO
Existe una gran variedad de parámetros del rayo que han sido establecidos por diversas investigaciones que han estudiado la física del rayo.
Estos parámetros van desde escalas de fenómenos atómicas como por el ejemplo la electrificación de las nubes de tormenta, hasta el movimiento del aire de la nube de tormenta en una escala de decenas y centenas de kilómetros quecompleta el proceso de carga.
Desde el punto de vista temporal los órdenes de magnitud van desde los microsegundos hasta la duración total de una tormenta en una escala de horas.
El conocimiento de estos parámetros, en sus diferentes escalas, tiene importancia científica como tecnológica. El conocimiento científico nos facilita su importancia en el tiempo y en el espacio y sus relaciones con otrosfenómenos naturales. En lo tecnológico su conocimiento permite el diseño óptimo de protecciones adecuadas de seres vivos y de equipos eléctricos y electrónicos, así como el oportuno mantenimiento para garantizar una operación confiable, económica y segura.
VARIACION ESPACIAL Y TEMPORAL
Los parámetros del rayo se han venido trabajando bajo dos grandes hipótesis en la zona tropical que seexplica de la siguiente manera: “Las magnitudes de los parámetros de la descarga eléctrica atmosférica utilizados en aplicaciones de la ingeniería varian espacialmente y temporalmente”.
La perspectiva temporal significa que los parámetros del rayo se caracterizan por variar en diferentes escalas de tiempo: diaria, mensual, anual y multianual.
La perspectiva espacial significa que la magnitud de losparámetros del rayo varía global y localmente.
Parámetros
Magnitudes y Comentarios
1. De incidencia
Nivel Ceráunico
Número de días tormentosos al año. Este parámetro es utilizado cuando no hay disponibilidad de mediciones directas de Densidad de Descargas a tierra.
Densidad de descargas a tierra
Número de rayos por kilómetro cuadrado-año.
Polaridad
Positiva o NegativaMultiplicidad
Número de descargas individuales por cada descarga.
Duración
En milisegundos. Duración total del rayo o intervalo entre descargas individuales.
2. Amplitud de la Corriente de Retorno del Rayo
En kA. Frecuentemente referenciada como el parámetro más importante para aplicaciones en la ingeniería.
Parámetros
Magnitudes y Comentarios
3. Carga
En culombios. Total, primera descarga ydescargas subsecuentes.
4. Energía
En A2-s ó kJ/Ω ∫ (I2dt) w/R
5. Forma del Impulso de la Corriente de Rayo
kA/µs. En los cuales se tienen en cuenta las características dependientes del tiempo, con énfasis en las características de la respuesta de ascenso de la corriente del rayo.
A continuación se analizan algunos aspectos de estos parámetros, dentro de las perspectivas espacial, temporal yprobabilística.
En los parámetros de incidencia se tienen en cuenta la probabilidad de ocurrencia de las descargas a tierra, junto con la influencia de la altura de las estructuras y la incidencia de descargas múltiples.
1. NIVEL CERÁUNICO
En 1873, el Comité Meteorológico Internacional (IMC), reunido en Viena adoptó una unidad que denominó “Día con trueno oído”, mediante la siguienteresolución:
“Para obtener resultados que permitan comparación, se recomienda contar sólo días de tormenta aquellos en los cuales un trueno es oído y un relámpago es observado”.
Los datos de días tormentosos basados en observaciones humanas permitieron la primera comparación cuantitativa de ocurrencia de tormentas para regiones de un país durante diferentes épocas del año y para diferentes sitiosalrededor del mundo.
1.1 Variación Espacial del Nivel Ceráunico:
Estudios locales sobre la actividad de rayos han sido realizados en diferentes países. Una recopilación de estos estudios, cuyos resultados se representan mediante mapas, permite inferir:
Amplia variación espacial de la actividad eléctrica atmosférica en el mundo, desde valores promedios multianuales de 10 hasta mas de 160 días...
Existe una gran variedad de parámetros del rayo que han sido establecidos por diversas investigaciones que han estudiado la física del rayo.
Estos parámetros van desde escalas de fenómenos atómicas como por el ejemplo la electrificación de las nubes de tormenta, hasta el movimiento del aire de la nube de tormenta en una escala de decenas y centenas de kilómetros quecompleta el proceso de carga.
Desde el punto de vista temporal los órdenes de magnitud van desde los microsegundos hasta la duración total de una tormenta en una escala de horas.
El conocimiento de estos parámetros, en sus diferentes escalas, tiene importancia científica como tecnológica. El conocimiento científico nos facilita su importancia en el tiempo y en el espacio y sus relaciones con otrosfenómenos naturales. En lo tecnológico su conocimiento permite el diseño óptimo de protecciones adecuadas de seres vivos y de equipos eléctricos y electrónicos, así como el oportuno mantenimiento para garantizar una operación confiable, económica y segura.
VARIACION ESPACIAL Y TEMPORAL
Los parámetros del rayo se han venido trabajando bajo dos grandes hipótesis en la zona tropical que seexplica de la siguiente manera: “Las magnitudes de los parámetros de la descarga eléctrica atmosférica utilizados en aplicaciones de la ingeniería varian espacialmente y temporalmente”.
La perspectiva temporal significa que los parámetros del rayo se caracterizan por variar en diferentes escalas de tiempo: diaria, mensual, anual y multianual.
La perspectiva espacial significa que la magnitud de losparámetros del rayo varía global y localmente.
Parámetros
Magnitudes y Comentarios
1. De incidencia
Nivel Ceráunico
Número de días tormentosos al año. Este parámetro es utilizado cuando no hay disponibilidad de mediciones directas de Densidad de Descargas a tierra.
Densidad de descargas a tierra
Número de rayos por kilómetro cuadrado-año.
Polaridad
Positiva o NegativaMultiplicidad
Número de descargas individuales por cada descarga.
Duración
En milisegundos. Duración total del rayo o intervalo entre descargas individuales.
2. Amplitud de la Corriente de Retorno del Rayo
En kA. Frecuentemente referenciada como el parámetro más importante para aplicaciones en la ingeniería.
Parámetros
Magnitudes y Comentarios
3. Carga
En culombios. Total, primera descarga ydescargas subsecuentes.
4. Energía
En A2-s ó kJ/Ω ∫ (I2dt) w/R
5. Forma del Impulso de la Corriente de Rayo
kA/µs. En los cuales se tienen en cuenta las características dependientes del tiempo, con énfasis en las características de la respuesta de ascenso de la corriente del rayo.
A continuación se analizan algunos aspectos de estos parámetros, dentro de las perspectivas espacial, temporal yprobabilística.
En los parámetros de incidencia se tienen en cuenta la probabilidad de ocurrencia de las descargas a tierra, junto con la influencia de la altura de las estructuras y la incidencia de descargas múltiples.
1. NIVEL CERÁUNICO
En 1873, el Comité Meteorológico Internacional (IMC), reunido en Viena adoptó una unidad que denominó “Día con trueno oído”, mediante la siguienteresolución:
“Para obtener resultados que permitan comparación, se recomienda contar sólo días de tormenta aquellos en los cuales un trueno es oído y un relámpago es observado”.
Los datos de días tormentosos basados en observaciones humanas permitieron la primera comparación cuantitativa de ocurrencia de tormentas para regiones de un país durante diferentes épocas del año y para diferentes sitiosalrededor del mundo.
1.1 Variación Espacial del Nivel Ceráunico:
Estudios locales sobre la actividad de rayos han sido realizados en diferentes países. Una recopilación de estos estudios, cuyos resultados se representan mediante mapas, permite inferir:
Amplia variación espacial de la actividad eléctrica atmosférica en el mundo, desde valores promedios multianuales de 10 hasta mas de 160 días...
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