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INSTALACIONES ELECTRICAS Y ELECTROMECANICAS

PARARRAYOS Un pararrayos es un instrumento cuyo objetivo es atraer un rayo ionizando el aire para excitar, llamar y conducir la descarga hacia tierra, de tal modo que no cause daños a las personas o construcciones. Fue inventado en 1753 por Benjamín Franklin. El primer modelo se conoce como «pararrayos Franklin», en homenaje a su inventor.

Fig.2 Pararrayos con dispositivo de cebado (PDC).

Fig.1 Esquema de la estructura y el funcionamiento de un pararrayos.

1.- TIPOS DE PARARRAYOS: 1.1.- 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. 1.1.1.- De tipo Franklin: 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.

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En este tipo de pararrayos, el efecto de compensación de potencial es muy reducido, por lo que en zonas con alto riesgo suelen usarse otro tipo de pararrayos. 1.1.2.- 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 esférico-cilíndrica.

Fig. Zona protegida por un pararrayos radiactivo

1.1.3.- De tipo ión-corona solar: este tipo de pararrayos incorpora un dispositivo eléctrico de generación de iones de forma permanente, constituyendo la mejor alternativa a los pararrayos atómicos. La energía necesaria para su funcionamiento suele proceder de fotocélulas. 1.1.4.- De tipo piezoeléctrico: se basa en la capacidad de los materiales piezoeléctricos, de producir carga eléctrica a partir de los cambios en su estructura debido a presiones externas (tales como las producidas por el viento durante un vendaval). Para mejorar el comportamiento de los pararrayos de punta, puede usarse la técnica "matriz de dispersión", que consiste en un conjunto de puntas simples o ionizadoras cuya misión es la de ofrecer multitud de puntos de descarga entre tierra y nube, así modo la repartir esa descarga en una mayor región, la cual reduce la aparición de puntos con distintos potenciales que favorezcan la aparición del rayo. 1.2.- 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 los edificios 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.

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En general, a mayor altura mayor cobertura. Pero también depende del tipo de cabezal empleado. Altura: Es la distancia entre la punta final del pararrayos con dispositivo de cebado y el punto que se desea proteger.

Ambos sistemas precisan ser conectados a tierra convenientemente con unos valores de resistencia final no superior a los 10 Ohmios. Bien es sabido que…“Un pararrayos mal instalado, es más peligroso que no tenerlo”. PREGUNTAS BASICAS: 1. ¿Cuándo es obligatorio instalar un pararrayos? a. En los edificios en los que se manipulen sustancias tóxicas, radioactivas, altamente inflamables o explosivas. b. En los edificios cuya altura es superior a 43 m. c. Siempre que la frecuencia esperada de impactos (Ne) sea mayor que el riesgo admisible (Na). 2. ¿Qué parámetros tiene en cuenta el cálculo de Ne o frecuencia esperada? a. Ubicación geográfica. Se debe determinar el valor de Ne, correspondiente al número de impactos sobre el terreno por km y año. b. Superficie Equivalente de Captura Ae de la estructura a proteger en m2.

c. Situación del edificio en relación a su entorno. En función de si el edificio se encuentra aislado, próximo a otros edificios o árboles de la misma altura o incluso más altos, rodeado de edificios más bajos o aislados sobre una colina o promontorio. 3. ¿Qué parámetros tiene en cuenta el cálculo de Na o riesgo admisible? a. Tipo de construcción. Conocer si la estructura y cubierta del edificio, son metálicas, de hormigón o madera.

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b. Contenido del edificio. Conocer si el contenido es inflamable o no. En caso afirmativo, la instalación de pararrayos es obligatoria. c. Uso del edificio. Conocer si son edificios de concurrencia, de uso sanitario, comercial, docente. En caso afirmativo, la instalación de pararrayos es obligatoria. d. Necesidad de continuidad de las actividades que se desarrollan. Conocer si el deterioro puede interrumpir un servicio imprescindible (hospitales, bomberos, policía, etc.) o puede ocasionar impacto medioambiental grave. En caso afirmativo, la instalación de pararrayos es obligatoria. EL PARARRAYO NIMBUS CON DISPOSITIVO DE CEBADO: Es la protección más segura. Con un solo pararrayos puede disponer de radios de protección superiores a 100 m. Principales ventajas de la instalación de un pararrayos Nimbus con dispositivo de cebado (PDC) • Instalación simple. • Mantenimiento sencillo y económico de acuerdo con UNE 21186. • Mayor ionización, mayor rapidez y por tanto, mayor efectividad. • Mayor radio de protección. • Mayor robustez con materiales de acero inoxidable AISI 316 (doble capa). • Componentes no fungibles. • Diseñado para soportar condiciones adversas (lluvia, nieve, etc.). • Respetuoso con el medio ambiente y la fauna. • Diseño innovador acorde a las nuevas tendencias arquitectónicas. • Certificados por el Laboratorio Central Oficial de Electrotecnia (LCOE). PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL PARARRAYO CON DISPOSITIVO DE CEBADO:

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