… Avanzando en el mundo y sus sucesos

… Avanzando en el mundo y sus sucesos

La descarga eléctrica atmosférica, popularmente conocida como “rayo”,

es un fenómeno natural observado y temido por el ser humano desde el mismo comienzo del uso de la razón por parte de la especie. Por el ambiente donde ocurren los rayos, la atmósfera terrestre y por las causas que les dan origen, ellos presentan las características propias de un fenómeno climático, es decir con estacionalidad del momento del año en el que pueden ocurrir con mayor probabilidad, pero con mucha variabilidad en cuanto a tipo, cantidad o intensidad de sus descargas. En términos generales podemos afirmar que el rayo es un fenómeno frecuente e inevitable como el viento, la lluvia o la nevada.

Si bien existen síntomas claros que preceden la ocurrencia de descargas

atmosféricas, no resulta posible predecir con certeza, el momento, el lugar de impacto ni la intensidad de sus parámetros Todas las mediciones realizadas sirven para ser acumuladas y analizadas en términos estadísticos, permitiendo luego hablar sobre probabilidad de la ocurrencia de tal o cual tipo de descarga.

Curiosidades!

Cuánto vale un rayo? ¿ La potencia en vatios se

puede hallar multiplicando el número de voltios por el de amperios, pero al hacer

esto hay que tener en cuenta que mientras se produce la descarga el

potencial baja hasta cero; por lo tanto, al hacer el

cálculo de la potencia de la descarga hay que tomar el

potencial medio, es decir, la mitad de la tensión inicial.

Según esto tenemos: La potencia de la descarga = 50.000.000×200.000 / 2, es decir, 5.000.000.000.000 de vatios…o 5 mil millones de

kilovatios.

Una descarga eléctrica en el aire de la

atmósfera puede ocurrir dentro de una misma nube, o de una nube a otra, en este caso la identificamos como intra nube. Si la descarga tiene lugar entre la nube y el suelo toma el nombre de “rayo”. Existe la posibilidad que la descarga ocurra en un sentido o en el otro y que la carga migrante pueda ser positiva o negativa. Sin embargo, por opinión concordante de distintos autores, entre las descargas nube a suelo, hay prevalencia de las que transportan carga negativa. Se considera que sólo 10 % de los rayos son del tipo positivo es decir transportan carga eléctrica positiva. A los fines de lograr protección contra los efectos destructivos o dañinos para las instalaciones, conviene orientar los estudios a los rayos antes que a otros tipos de descargas. En esta imagen se pueden apreciar los dos tipos de descargas

atmosféricas, Nube a Nube y Nube a Tierra.

La nube que se carga eléctricamente como para originar el rayo es el “cumulus nimbus”, que tiene forma

reconocible vista a la distancia, es detectable por los radares meteorológicos y muestra un color gris muy oscuro, casi negro, en su parte baja que impide el paso de la luz solar, oscureciendo llamativamente en pleno día, toda la región bajo su influencia. Las cargas acumuladas por la nube pueden alcanzar una altura del orden de 10 km, situándose su parte baja a unos 3 km del suelo.

En esta imagen se pueden apreciar los De una descarga Nube a Tierra.

… Avanzando en el mundo y sus sucesos

PROTECCIÓN CONTRA DESCARGAS

ATMOSFERICAS

Dada las circunstancias del cambio

atmosférico hoy en día se es más vulnerable a

sufrir una descarga atmosférica; A veces se

formulan preguntas tan simples como puede

ser ¿se podrá contrarrestar un rayo? Pero al

mismo tiempo se puede responder con una

evasiva que no permite si quiera responder el

cómo se produce y el por qué.

A través del tiempo se han

realizado una serie de investigaciones para determinar desde su origen hasta la forma en que se podría lograr su prevención; pero para ello se necesita de un proceso continuo que a la final se concluye que esto solo puede ser realizado por un experto, sin saber que éste fenómeno es una problemática que involucra y afecta a toda la humanidad y su alrededor puesto que no se tiene el debido conocimiento e implementación de reglamentos y Normas Técnicas.

Las medidas de protección para los efectos de

las descargas atmosféricas, son costosas, sin embargo, este costo debe de estar proporcional con la destrucción que se puede esperar si no se toma las precauciones debidas. En los equipos electrónicos, la influencia de las sobre tensiones originadas por las descargas atmosféricas pueden destruirlos en un caso extremo, o por lo menos provocarían falsos funcionamientos. La falta de elementos altamente conductores y eficientes para canalizar estas descargas a tierra (Con una muy baja impedancia) lo que en la actualidad conocemos como un sistema de pararrayos, puede provocar daños importantes a

estructuras o equipos.

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.

Efecto punta:

Las cargas alrededor de un conductor no se distribuyen

uniformemente, sino que se acumulan más en las

partes afiladas.

De esta manera, si se tiene un objeto en forma de

punta sometido a un intenso campo electrostático

(como el generado por una nube de tormenta), la

acumulación de cargas en la punta es también muy

elevada.

Principio del pararrayos:

El pararrayos no es más que un dispositivo que,

colocado en lo alto de un edificio, dirigen al rayo a

través de un cable hasta la tierra para que no cause

desperfectos.

.

NECESIDAD DE UN

PARARRAYOS.

El rayo es un fenómeno meteorológico que

genera severos efectos térmicos, eléctricos y mecánicos, en función de su energía durante la descarga. Se conocen rayos con trayectoria ascendente y descendente, que varían de valor en función de la actividad tormentosa y su situación geográfica. Los valores de corriente que pueden aparecer en un solo rayo oscilan entre 5.000 y 350.000 amperios, con una media de 50.000 amperios. Las temporadas de tormentas son cada vez más amplias durante el año y aparecen incluso en inviernos; su distribución geográfica es muy variable, y puede haber variaciones importantes en los mapas ceráunicos de la actividad de tormentas y la densidad de rayos.

La elevada intensidad de un rayo puede provocar paro cardíaco o respiratorio por electrocución de un ser vivo, debido al paso de la corriente de descarga. El impacto directo de un rayo provoca daños en las estructuras (edificios, antenas telecomunicaciones, industrias, etc.). El impacto de un rayo disipa calor por el efecto Joule y, por tanto, puede llegar a provocar incendios.

El cambio climático es uno de los mayores causantes del aumento de la actividad de tormentas y del aumento de la densidad de rayos, y por defecto de la aparición de tantos accidentes en instalaciones protegidas con pararrayos en punta.7

El aumento de la actividad solar incrementa la

actividad eléctrica de la atmósfera, y genera inesperadas tormentas electromagnéticas y termodinámicas que no aparecen en los modelos climáticos ni en las previsiones. Esta actividad eléctrica es, entre otros fenómenos meteorológicos conocidos, otro detonante del aumento de la actividad de rayos nube-tierra o tierra-nube. Según la NASA, las tormentas solares tendrán su máximo previsto para el año 2012.

El Secretario General de la Organización Meteorológica Mundial 2010 (OMM 2010), Michel Jarraud, instó a la comunidad internacional a actuar con urgencia para poner fin al cambio climático.

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), varios organismos nacionales e internacionales han formulado directrices que establecen límites para la exposición a campos electromagnéticos (CEM) en el trabajo y en los lugares de residencia. En este sentido, estas directrices afectan directamente a las instalaciones de pararrayos, ya que ponen en peligro la continuidad de la industria y la salud de las personas en el trabajo.

EFECTOS PRODUCIDOS POR

LA CAÍ EFECTOS PRODUCIN

RAYODA DE UN RAYO.

Los efectos directos de un rayo son la destrucción física causada por el impacto de los que pueden resultar

incendios. 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.

Efectos secundarios producidos por la caída de

un rayo

Los efectos secundarios de un impacto de rayo

directo o cercano a una instalación incluyen:

La carga electrostática

La célula de tormenta induce una carga estática

en cualquier estructura inmersa en la tormenta.

Esta carga estática estará relacionada con la

carga de la célula de la tormenta. Por esto se

inducirá una diferencia de potencial en la

estructura o conductor respecto a tierra que

será un posible causante de interferencias.

Como consecuencia de la carga electrostática

se producen los arcos secundarios que es una

de las interferencias más frecuentes.

Los pulsos electromagnéticos

Los pulsos electromagnéticos, son el resultado de los campos electromagnéticos transitorios que se forman por el flujo de corriente, a través del canal de descarga del rayo. Después de que se establece el canal de descarga del rayo entre la nube y la tierra, llega a formarse un camino tan conductivo como un conductor eléctrico.

Los pulsos electrostáticos

Los transitorios atmosféricos o pulsos

electrostáticos, son el resultado directo de la

variación del campo electrostático que acompaña

a una tormenta eléctrica. Cualquier conductor

suspendido sobre la superficie de la tierra, está

inmerso dentro de un campo electrostático y será

cargado con un potencial en relación a su altura,

sobre la superficie de la tierra.

Las corrientes de tierra

La corriente transitoria de tierra es el resultado directo del proceso de neutralización que sigue a un impacto de rayo. El proceso de neutralización, es consumado por el movimiento de la carga a lo largo o cerca de la superficie de la tierra, desde el punto donde se induce la carga, hasta el punto donde termina el rayo.