Las 5 preguntas más frecuentes sobre las terminales aéreas de emisión temprana (ESE)

Las 5 preguntas más frecuentes sobre las terminales aéreas de emisión temprana (ESE)

Un rayo es uno de los acontecimientos más destructivos de la naturaleza. El pararrayos de emisión temprana (ESE) es una de las principales herramientas de los sistemas de protección contra el rayo (LPS), una gran innovación respecto a los pararrayos pasivos o varillas Franklin. Empezando por su instalación y requisitos hasta su funcionamiento, estas son las cinco preguntas más frecuentes sobre el ESE en Aplicaciones Tecnológicas.

Un pararrayos con dispositivo de Emisión Temprana de Rayos, también conocido por su abreviatura (ESE) o bajo el nombre de pararrayos ionizante, es un sistema de protección externa activa contra el rayo. Cuando se pone en marcha, un rayo viaja por un trazador descendente que se propaga a saltos en cualquier dirección. Al acercarse a la tierra, puede golpear cualquier objeto. El objetivo de cualquier pararrayos es convertirse en el punto de descarga del rayo, para que su impacto sea controlado y no cause daños a las personas o a las infraestructuras.

A diferencia de otros pararrayos, el dispositivo ESE emite un trazador ascendente continuo con un tiempo de anticipación, de manera que se anticipa al golpe de rayo descendente y puede atraparlo antes de que impacte en cualquier otro objeto dentro de su radio de protección. Este tiempo de anticipación es el que determina el radio de protección: cuanto más se adelante el trazador ascendente emitido por el pararrayos, mayor será la altura a la que captará el trazador descendente del rayo y, por tanto, mayor será la zona de impacto del rayo protegida.

Con más de 35 años de experiencia en sistemas de protección contra el rayo, estas son las preguntas más frecuentes sobre las Terminales Aéreas ESE a las que responden los especialistas de Aplicaciones Tecnológicas:

¿Qué radio puede proteger un dispositivo ESE?

El radio de protección de un ESE depende de su tiempo de avance, del Nivel de Protección de la estructura que protege y de su altura sobre el punto a proteger. El mayor tiempo de avance que se puede aplicar, según la normativa, es de 60 µs. Los pararrayos con este tiempo pueden proteger más de 100 metros, aunque esto depende siempre del Nivel de Protección y de la altura.

Para todos los cálculos existen 3 tramos de altura diferentes, tanto aplicando la norma UNE21186 como el CTE:

Entre la punta y 2 metros por debajo, se considera que el pararrayos no ofrece protección (puede producirse un arco eléctrico, que haría que la descarga se dirigiera al objeto supuestamente protegido)

Entre 2 y 5 metros, el radio de protección varía mucho (del orden de decenas de metros)

A partir de 5 metros, el radio de protección apenas varía.

Lo importante es proteger la cubierta del edificio (especialmente las esquinas) y todos los elementos que se encuentran en ella. Por ello, Aplicaciones Tecnológicas recomienda instalar el pararrayos en un mástil de 6 metros, y caracteriza el radio de protección de sus pararrayos para esta altura en cada Nivel de Protección.

¿Puede el conductor de bajada estar en contacto con la estructura metálica?

La norma (UNE21186) considera que un sistema aislado es aquel en el que la corriente de rayo no está en contacto con la estructura a proteger, ni siquiera a una distancia en la que se pueda producir una chispa. En la práctica, esto significa que los sistemas aislados son sólo aquellos que se instalan en un mástil autoportante o en un elemento externo a la estructura.

Si el sistema no está aislado, la corriente del rayo estará en contacto con la estructura, sea ésta metálica o no. Una cubierta para el conductor, un tubo de plástico o una abrazadera de algún material aislante no es impedimento alguno para la corriente de rayo. Por lo tanto, es importante tener en cuenta que la corriente se distribuirá por toda la estructura metálica. De hecho, la normativa recomienda esta distribución, ya que implica múltiples caminos para la descarga, minimizando la corriente en cada punto y aumentando el potencial en toda la estructura al mismo tiempo.

¿Puede el conductor de bajada pasar por un tubo de bajada?

El conductor de bajada de un pararrayos debe ser lo más directo posible y preferiblemente instalado en la fachada exterior. La norma UNE21186 contempla la posibilidad del paso por interiores, pero sólo si no es posible hacerlo por el exterior, ya que implica dificultades de verificación y mantenimiento y supone un riesgo por la penetración de la corriente de rayo en el interior de los edificios. El mantenimiento de las distancias de separación y la conexión equipotencial pueden evitar las chispas, pero no las sobretensiones.

Sin embargo, si es inevitable que el conductor de bajada tenga que ir por el interior de la estructura, la normativa especifica que debe ir por un conducto específico no inflamable y aislado que discurra total o parcialmente por el interior de la estructura.

¿Para qué sirve la vía de chispas y cómo se instala?

La vía de chispas (también llamada vía de chispas de aislamiento o ISG) es un componente que aísla eléctricamente diferentes partes conductoras de una instalación mediante una vía de descarga, que en caso de caída de rayo cortocircuita y une estas partes. Se utiliza para unir elementos que pueden causar problemas si están normalmente conectados (por ejemplo, la corrosión) pero que deben estar unidos cuando se produce la descarga para evitar chispas peligrosas. Se suelen utilizar para unir el mástil de la antena y otros elementos metálicos del tejado con el conductor de bajada, y también para unir la toma de tierra del pararrayos con la toma de tierra general del edificio.

Debe instalarse en paralelo con el conductor de bajada, sin interrumpirlo nunca, ya que esto separaría el pararrayos de la toma de tierra, impidiendo su funcionamiento.

¿Debe el pararrayos tener una toma de tierra independiente?

Según la norma UNE21186, se debe instalar un sistema de puesta a tierra para cada conductor de bajada del pararrayos, con al menos dos electrodos y un valor de resistencia inferior a 10Ω. Se suelen instalar tres electrodos verticales formando un triángulo de lados iguales a su longitud, ya que se ha comprobado que es la forma que mejor y más rápido disipa la corriente de rayo en la tierra.

También según las normas, es aconsejable que todas las tomas de tierra del edificio estén conectadas. Normalmente se utiliza una vía de chispas aislada para conectar la toma de tierra del pararrayos con la toma de tierra general, para evitar posibles problemas de ruido o corrosión.

En cualquier caso, la toma de tierra es un elemento esencial del sistema de protección contra el rayo y es importante que se realice directamente a la baja del conductor de bajada.

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