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Resumen ejecutivo: Sistema pararrayos, (ICA-Procobre, Jun 2016)

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Resumen ejecutivo de Presentación de ICA- Procobre, Jun 2016: Sistema pararrayos.

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Resumen ejecutivo: Sistema pararrayos, (ICA-Procobre, Jun 2016)

  1. 1. SISTEMA PARARRAYOS La descarga atmosférica (rayo) es un evento eléctrico de origen natural generado por la acumulación de carga eléctrica estática. En el proceso de descarga se presentan dos eventos de fácil distinción: el relámpago y el trueno. Un impacto de rayo en la superficie terrestre está acompañado de una rápida elevación de tensión (voltaje) y una fuerte dispersión de corriente, que pueden causar daño a personas, animales, equipo de operación eléctrica e inmuebles. A nivel mundial cada año se registran millones de descargas atmosféricas, es necesario conocer la probabilidad de este evento natural en nuestra zona de estudio o de preocupación y la posible potencia eléctrica de disipación. Los elementos básicos de protección contra descarga atmosférica son: Descarga atmosférica Es un evento eléctrico de gran magnitud que umento de tensión en superficies metálicas,genera a comparadas con otras superficies metálicas en el mismo inmueble, gradiente de potencial sobre la superficie de la tierra, impulso electromagnético y corrientes de tierra transitorias, puede tener diversos efectos: Directo: Destrucción, incendio, muerte. Secundario: Sistemas fuera de operación, gastos no programados, temor del personal. Los daños pueden ser son causados por: • El nivel de tensión: Diferencia de potencial entre superficies metálicas. • Trayectoria de corriente: Tuberías, cableado eléctrico, árboles. • Nivel de corriente: Algunos autores “hasta 200kA”. • Radiación electromagnética: Inducida, Conducida. Las manifestaciones sensoriales normalmente son: • Relámpago: Luminosa, ionización del aire. • Trueno: Sonora, expansión y compresión violenta del aire. • Calor: Elevada temperatura en la zona de impacto. Tipos de descarga • Directa: - Sobre el sistema de protección (pararrayos). - Sobre superficies metálicas (ventanas, equipo metálico en azotea) • Indirecta: - Cercana: Otros inmuebles, otras puntas captoras (naturales, artificiales). - Remota: Líneas aéreas de alta y media tensión. Degradación de los elementos del sistema pararrayos La punta captora y el conductor de bajada están sometidas a las condiciones atmosféricas del lugar mientras que el electrodo a degradación por las condiciones del terreno, es necesario que los elementos del sistema sean resistentes a las condiciones físico químicas de su entorno para evitar disminución de su efectividad al paso del tiempo. La revisión y mantenimiento deben ser periódicos. Todos los elementos del sistema son metales que sufren reacciones electro químicas por diversas sustancias en el suelo, en el inmueble que lo contiene y en la atmósfera y se ven obligados a regresar a su estado natural, en la mayoría de los casos son Óxidos, hidróxidos o sales.  Punta captora: es un elemento metálico, puede ser vertical, un cable aéreo tendido horizontalmente o una combinación de los dos, su función es “atrapar” el rayo, se ubica a mayor altura que cualquier otro elemento metálico sobre el inmueble.  Conductor de bajada: Su función es proporcionar la trayectoria definida a la energía del rayo.  Electrodo del pararrayo: Su función es hacer contacto con el terreno para transmitir la energía de la descarga.
  2. 2. El cobre utilizado en la punta captora, en el conductor de bajada y en el electrodo tiene enorme ventaja comparada con otros metales por sus características físicas y eléctricas superiores idóneas a esta aplicación, la corrosión en el cobre, si existe, es casi imperceptible por lo que el sistema pararrayos con este metal no se degradará manteniendo sus características al paso del tiempo. Daño por descarga atmosférica La falta de un sistema pararrayos o de su efectividad es patente cuando una descarga atmosférica causa daño económico a equipo de operación eléctrica, daño físico o la muerte a personas y animales útiles, daños a inmuebles y estructuras de la ingeniería civil, pérdida de servicios, de comunicaciones eléctricas, retraso en entrega de servicios o productos y temor en el personal. La inversión en el sistema de protección es en proporción al daño esperado: • Reparación o sustitución de equipo: hasta 100 % • Equipo fuera de operación*: x % (valoración subjetiva: clientes perdidos, contratos de producción no cumplidos, operaciones no realizadas, otros equipos y sistemas inutilizados, pérdida de productividad del personal, del equipamiento y del inmueble) Marco normativo Las instalaciones de pararrayos se regulan en cada país por guías de recomendación o normas. Es necesario seguir las especificaciones técnicas (por personas calificadas). El objetivo principal es reducir los daños que puede provocar la energía del rayo a personas, animales útiles, de compañía y de ornato, a inmuebles y su equipamiento. Conclusiones El rayo es un fenómeno natural que genera severos efectos térmicos, eléctricos y mecánicos durante la descarga. El sistema pararrayos es necesario para proteger la vida, el inmueble, las instalaciones interiores y exteriores, y los sistemas de producción, debe ser diseñado, construido y mantenido de acuerdo a la normatividad existente y por personas con conocimiento técnico y experiencia en estos sistemas. La actividad eléctrica atmosférica depende de características geográficas y altura sobre el nivel del mar, entre otras variables. Corrosión en el cobre: • En atmósfera marina 0.1 mm en 100 años. • En atmósfera rural 0.4 mm en 200 años. • En agua de mar sin deterioro significativo en 400 años. Las diferentes estructuras tienen un “trato” tecnológico diferente. Esfera rodante, modelo de protección. El rayo no siempre impacta en las terminales mas elevadas, es necesario proteger todo el inmueble.
  3. 3. Esta presentación fue elaborada por Soluciones Integrales en Alta Tecnología (SIATSA) en colaboración con Procobre Centro Mexicano de Promoción del cobre A.C., con el propósito de difundir y diseminar diferentes aspectos relacionados con ventajas y beneficios para quienes adopten o implementen lo aquí expuesto. Se preparó y revisó por personas conocedoras del tema, sin embargo, el Centro Mexicano de Promoción del Cobre y otros organismos participantes no se responsabilizan de su aplicación ni de la profundidad en relación a su contenido, ni por cualquier daño directo, incidental o consecuencial que pueda derivarse del uso de la información o de los datos aquí mostrados. ICA – Procobre Red de instituciones latinoamericanas cuya misión es la promoción del uso del cobre, impulsando la investigación y el desarrollo de nuevas aplicaciones y difundiendo su contribución al mejoramiento de la calidad de vida y el progreso de la sociedad. www.procobre.org

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