Ingeniero

Universidad Simón Bolívar

Distribución de Corrientes de Rayo en i una Torre de Telecomunicaciones
Luis Gerardo Díaz Miguel Martínez M M í Juan Carlos Rodríguez Jorge Ramírez Elizabeth Da Silva Guillermo Guillén

Agenda
Introducción
Generalidades sobre las descargas atmosféricas (D A ) y los sistemas de (D.A.) protección contra descargas atmosféricas D.A. y torres de telecomunicaciones .. o es e eco u cac o es Estudios previos realizados sobre los efectos de las D.A. sobre las torres de telecomunicaciones

Objetivos Escenarios Estudiados Modelos realizados Resultados Conclusiones

Descargas Atmosféricas
Son fenómenos aleatorios y altamente probabilístcos. Que involucran altas corrientes (cientos de kA) en tiempos de duración muy cortos (μ ) (μs). Lo que implica que inyectangrandes q p q y g cantidades de energía de manera abrupta sobre el objeto en el que impacten.

Respuesta: Sistema de protección contra descargas atmosféricas

Sistema de protección contra descargas Atmosféricas
Un U sistema it externo t de d protección contra rayos está compuesto por tres elementos fundamentales que forman una cadena en la que ningún eslabón funciona correctamente sin elotro.
El sistema de captación ó (terminales aéreos) El sistema de conducción (bajantes) El sistema de drenaje (puesta j (p a tierra).
SPR Captación Conducción Dispersión

SEGURIDAD

D.A. y Torres de Telecomunicaciones
¿Por qué resultan atractivas a los rayos?
Están ubicadas en zonas aisladas, altas o campo abierto. Tienen una altura muy grande, en general mayor a cualquier estructuracercana.

NECESITAN SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

D.A y torres de telecomunicaciones
Captador

Torre Bajante Bajante Aislante

¿Por qué aislar el bajante? j

Sistema de puesta a tierra

Está d E tá demostrado t d que un Sistema de Protección contra Descargas Atmosféricas instalado en torres de comunicaciones, no evita la circulación de i ió corrientes de rayo portoda la estructura.

Problema: Distribución de corrientes de rayo en una torre de telecomunicaciones
Resulta complicado realizar un montaje en campo o en laboratorio para realizar las mediciones mediciones. Lo que hace necesario otro método para estudiar ell f ó t di fenómeno. Respuesta: Utilizar una herramienta computacional que permita calcular transitorios electromagnéticos con precisión yeficiencia.

Objetivos
Determinar la distribución de corrientes de rayo y en una torre de telecomunicaciones mediante una simulación en ATP
Estudiar la ruptura que puede ocurrir en el espacio aislante entre bajante y torre. Evaluar la corriente máxima de rayo que no causa ruptura entre el bajante y torre, así como su probabilidad de ocurrencia ocurrencia.

Escenarios Estudiados
Seconsideraron tres escenarios cada uno para tres escenarios, valores de resistencia de puesta a Tierra: 0Ω, 10 Ω y 100Ω Escenario I: Caso Ideal, sin considerar el modelo de ruptura entre bajante y Torre Escenario II: Considerando el modelo de ruptura entre bajante y torre. Escenario III: Considerando el modelo de ruptura, pero determinando la corriente máxima que no la ocasiona y su probabilidad. b bilid dP(I ) =

1 ⎛ I ⎞ 1+ ⎜ ⎟ ⎝ 31 ⎠
2 .6

Modelo considerado
Seccionamiento en 3 elementos principales:
Captador Estructuras Verticales Principales

1

Sistema protección contra descargas atmosféricas
Bajante

2

Celosías

3 Caso real estudiado: Torre Digitel 60m g

Sistema de puesta a tierra

Modelo en ATP: Estructura Vertical Principal
Seccionamiento por tramos: S i i t tCada tramo equivale a un segmento de línea polifásica

Lo ongitud del d tramo

B

Separación promedio entre lineas

Altura promedio Del tramo

Bajante

A

C

Vista transversal de la línea

Modelo en ATP: Estructura Celosía

Celosía que conecta la fase B con la C en el tramo Y t

C A
Celosía que conecta la fase B con la A en el tramo X

B

Modelo en ATP: Sistema de...