Mi blog de Energia.: Pararrayos!

En muchos lugares del mundo se presentan tormentas eléctricas, rayos y relámpagos por doquier pueden ser parte del paisaje (Diariamente en el mundo se producen unas 44.000 tormentas y se generan mas de 8.000.000 de rayos según el sistema de detección mundial de meteorología.)

Pero.. que es un rayo?

El rayo es una poderosa descarga electrostática natural producida durante una tormenta eléctrica; generando un "pulso electromagnético". La descarga eléctrica precipitada del rayo es acompañada por la emisión de luz (el relámpago), causada por el paso de corriente eléctrica que ioniza las moléculas de aire, y por el sonido del trueno, desarrollado por la onda de choque. La electricidad (corriente eléctrica) que pasa a través de la atmósfera calienta y expande rápidamente el aire, produciendo el ruido característico del trueno. Los rayos se encuentran en Estado plasmático. Un rayo puede generar una potencia instantánea de 1 GigaWatt (mil millones de vatios), pudiendo ser comparable a la de una explosión nuclear.

Que daño causan?

Cuando un impacto directo golpea una instalación donde hay materiales combustibles, pueden estar expuestos al rayo, al canal del rayo o al efecto de calentamiento del rayo, produciéndose importantes incendios.

Cuando cae un rayo en una instalación siempre buscará el camino a tierra de más baja impedancia y por él circulará hasta tierra. Si el conductor tiene algún equipo eléctrico conectado a un equipo y es atravesado por esa corriente, muy probablemente será destruido. Dentro de los efectos secundarios no menos importantes se encuentra los sobrevoltajes transitorios, corrientes a tierra que dañan equipos electrónicos, inclusive puede llegar a fundirlos.

El Pararrayos!

Fue inventado hace más de doscientos años, exactamente en el año 1794, por Benjamín Franklin en su intento de explicar cómo actúan los rayos. Él pensaba que si se colocaba un gran polo de hierro con punta afilada en un lugar más elevado que el resto de los conductores de la zona, la energía sería atraída en primer lugar hacia él y luego desviada hacia la tierra. Este es el motivo por el cual los pararrayos se denominan también "Varas de Franklin".

En 1919 Nikola Tesla definió correctamente el principio de funcionamiento del pararrayos, y rebatió las teorías y la técnica de Benjamín Franklin y su patente (Tesla es el jefe!!!). Desde entonces, la industria del pararrayos ha evolucionado y se fabrican modelos de distinto diseño, como pararrayos de punta simple, pararrayos con multipuntas o pararrayos con punta electrónica, pero todos con el mismo principio físico de funcionamiento: ionizar el aire a partir de un campo eléctrico natural generado en el suelo por la tormenta, con el principio de excitar y capturar el rayo en la zona que se desea proteger.

Cómo funcionan

Los pararrayos Franklin o ionizantes consisten en un mástil metálico (acero inoxidable, aluminio, cobre o acero), con un cabezal captador. El cabezal puede tener muchas formas en función de su principio de funcionamiento: puede ser en punta, multipuntas, semiesférico o esférico y debe sobresalir por encima de las partes más altas del edificio al que protegen. El cabezal está unido a tierra, mediante un cable de cobre conductor. La toma de tierra se hace mediante picas hincadas en el terreno, mediante placas conductoras también enterradas, o bien con un tubo sumergido en el agua de un pozo).

Todos los sistemas de protección acabados en una o varias puntas que tienen como principio excitar y atraer el rayo, sean pasivos o activos, ionizan el aire generando chispas peligrosas y descargas de alta tensión.

En las zonas urbanas e industriales tienen que ser protegidas con sistemas de pararrayos desionizadores de carga electroestática ( para-rayos ), donde la transferencia de carga electroestática será compensada pacíficamente en el tiempo real y no se representará la descarga visual del rayo ni sus fenómenos repercutidos de acoplamientos o inducciones.

En principio, un pararrayos protege una zona teórica de forma cónica con el vértice en el cabezal; el radio de la zona de protección depende del ángulo de apertura de cono y a su vez éste depende de cada tipo de protección.

Los radios de protección están en función de la altura de ubicación, las dimensiones y los niveles de protección. 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 estructura del edificio.

Les recomiendo informarse sobre las tecnologias de los parrarayos como son los ionizantes y desionizantes.

Datos adicionales:

Se prevé que el cambio climático genere temporadas de tormentas cada vez más largas con grandes potenciales energéticos que repercuten en una tendencia hacia una mayor actividad eléctrico-Atmosferica, en general, y de rayos, en particular.
Los rayos causan muchas muerte en el mundo, solo en Brasil mueren cien personas por año . Es uno de los país más afectados por la muerte directa de personas causada por los rayos, según investigadores brasileños equivale al 10 por ciento del total mundial.
En diciembre pasado en Perú: han muerto 14 personas en el país tras recibir el impacto de un rayo.Los casos se presentaron en Ayacucho, Cusco, Puno, La Libertad, Iquitos y Huancavelica, donde la temporada de lluvias ya empezó con fuerza.
Los pararrayos franceses y españoles tienen su propio código de fabricación, el cual algunos inescrupulosos hacen pasar como si fuera la norma ICE-62305 del Comité Electrónico Internacional.