Pararrayos

SISTEMAS DE PARARRAYOS Y MALLAS A TIERRA
¿Qué es un pararrayos?
Un pararrayos es aquel artefacto que, ubicado en lo alto de un edificio o una casa, tiene la función de dirigir al rayo junto con su enorme carga eléctrica hacia la tierra a través de un cable a fin de no causar daños.
El origen del pararrayos proviene de los experimentos de Benjamín Franklin, realizados a mediados de siglo XVIII.A partir de uno de ellos se dio cuenta del denominado “efecto punta”. Este efecto hace referencia a que las cargas presentes en torno a un conductor no se distribuyen de modo uniforme, sino que se juntan en las partes más afiladas y puntiagudas de éste. De este modo, si un objeto puntiagudo es sometido a una fuerte descarga eléctrica como la que se genera con el rayo proveniente de una nube detormenta, entonces la carga se acumulará, sobretodo, en las partes puntiagudas del objeto. Este principio fue utilizado por Benjamín Franklin para la construcción del primer pararrayos funcional.
Tipos de pararrayos:
Sea cual sea la forma ó tecnología utilizada, todos los rayos tienen la misma finalidad: ofrecer al rayo un camino hacia tierra de menor resistencia que si atravesara la estructuradel edificio.
Existen dos tipos fundamentales de pararrayos:
a. Pararrayos de puntas:
Formada por una varilla de 3 a 5 m de largo, de acero galvanizado de 50 mm de diámetro con la punta recubierta de wolframio (para soportar el calor producido en el impacto con el rayo). Si además se desea prevenir la formación del rayo, pueden llevar distintas dispositivos de ionización del aire.
* Detipo Flanklin: se basan en el "efecto punta". Es el típico pararrayos formado por una varilla metálica acabada en una o varias puntas.
La zona protegida por un pararrayos clásico de Franklin tiene forma cónica.

Fig. Zona protegida por un pararrayos clásico.
En este tipo de pararrayos, el efecto de compensación de potencial es muy reducido, por lo que en zonas con alto riesgo suelen usarse otrotipo de pararrayos.
* De tipo radiactivo: consiste en una barra metálica en cuyo extremo se tiene una caja que contiene una pequeña cantidad de isótopo radiactivo, cuya finalidad es la de ionizar el aire a su alrededor mediante la liberación de partículas alfa.
Este aire ionizado favorece generación del canal del rayo hasta tierra, obteniendo un área protegida de forma esferico-cilíndrica.
ElReal Decreto 1428/86 del Ministerio de Industria y Energía prohíbe expresamente el uso de este tipo de pararrayos.

Fig. Zona protegida por un pararrayos radiactivo
b. Pararrayos reticulares o de jaula de Faraday: consisten en recubrir la estructura del edificio mediante una malla metálica conectada a tierra.

Fig. Zona protegida mediante pararrayos reticular.
Hay que hacer notar que losedificios modernos con estructura metálica, cumplen una función similar a las jaulas de Faraday, por lo que la probabilidad de que un rayo entre en uno de estos edificios es extremadamente pequeña.
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
El pararrayos por sí solo no sirve como protección contra los rayos. Ha de ser conectado a tierra.
Un correcto diseño del sistema de puesta a tierra es fundamental paraasegurar la correcta conducción de la descarga eléctrica del rayo. Para ello, debemos asegurarnos que el conjunto del sistema de puesta a tierra tiene una resistencia menor de 10 W, así como asegurarnos de que no existan bucles que produzcan tensiones inducidas.
El sistema de puesta a tierra consta, principalmente, de:
a. Tomas de tierra.
b. Anillos de enlace.
c. Punto de puesta atierra.
d. Líneas principales de tierra.
* Tomas de tierra:
Las tomas de tierra están formadas por los siguientes elementos:
a. Electrodos:
Los electrodos son elementos metálicos que permanecen en contacto directo con el terreno.
Los electrodos estarán construidos con materiales inalterables a la humedad y a la acción química del terreno. Por ello, se suelen usan materiales tales como...