Apartarrayos

APARTARRAYOS

 

El apartarrayos es un dispositivo que nos sirve para eliminar sobre-voltajes transitorios de las líneas de distribución eléctrica. Estos sobre-voltajes se producen por descargas atmosféricas sobre las líneas o por cambios repentinos en las condiciones del sistema. De acuerdo a la NOM-022-STPS-2008, Electricidad estática en los centros de trabajo-Condiciones de seguridad, es mandatorio de acuerdo a su requisito que las zonas donde se almacenen, manejen o transporten sustancias inflamables o explosivas, deben estar protegidas con sistemas de pararrayos.

 Las sobretensiones que se presentan en las instalaciones de una subestación eléctrica pueden ser de dos tipos:

-Sobretensiones de tipo atmosférico.

- Sobretensiones por fallas en el sistema. Para proteger dicha instalación contra la sobretensión necesitamos el uso de los apartarrayos, los cuales se encuentra conectado permanentemente en el sistema y operan cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra.

El apartarrayos se conecta entre línea y tierra, consiste básicamente de elementos resistores en serie con gaps o explosores. Los elementos resistores ofrecen una resistencia no lineal, de manera tal que para voltajes a la frecuencia normal del sistema la resistencia es alta y para descargar corrientes la resistencia es baja.

 

TIPOS DE APARTARRAYOS

 

Apartarrayos tipo auto valvular

 

El apartarrayos tipo autovalvular consiste de varias chapas de explosores conectados en serie por medio de resistencias variable cuya función es dar una operación más sensible y precisa. Estos elementos están contenidos en porcelana y al conjunto, se le llena con un gas inerte como el NITRÓGENO. Se emplea en los sistemas que operan a grandes tensiones, ya que representa una gran seguridad de operación.

Apartarrayos de resistencia variable

 

El apartarrayos de resistencia variable funda su principio de operación en el principio general, es decir, con dos explosores, y se conecta en serie a una resistencia variable. Se emplea en tensiones medianas y tiene mucha aceptación en el sistema de distribución.

GAP:
Normalmente se instala un contador de descargas entre la terminal de tierra del apartarrayos y la tierra de la instalación.

 

Funciones de un apartarrayos

- No deben permitir el paso de corriente a tierra, cuando la tensión sea normal.

- Cuando el voltaje se eleva a una cantidad definida, deben proporcionar un camino a tierra para disipar la energía transitoria sin que haya un aumento en el voltaje del circuito.

- Tan pronto como la tensión se ha reducido por debajo del ajuste del apartarrayos, el apartarrayos debe detener el flujo de corriente a tierra y sellarse para aislar el conductor de tierra.

- Los apartarrayos no deben ser dañados por las descargas y debe ser capaz de repetir automáticamente su acción con tanta frecuencia como se requiera.

 

La norma que se encarga de la regulación de los apartarrayos es la NOM 001 SEDE 2012 ARTICULO 280 APARTARRAYOS 

¿Qué son los rayos?
Los rayos son una descarga eléctrica que se puede generar de nube a suelo, y se producen en un tipo de nube llama cumulonimbus las cuales indican una lluvia intensa o tormentas eléctricas, los rayos se forman por una acumulación de cargas en las nubes cercanas al suelo, la parte superior de las nubes están cargadas de manera positiva y la parte inferior de manera negativa.

Para evitar los daños a personas y equipos de los centros de trabajo varias empresas han desarrollado dispositivos “pararrayos”, estos dispositivos son elementos de captación de rayos que conducen la corriente y disipan las descargas atmosféricas al suelo por medio del sistema de tierra.  Podemos encontrar estos dispositivos en residencias, oficinas, plazas, hotelería, naves, postes de CCTV y la industria en general.

Los tipos de pararrayos que tienen aplicaciones distintas en las que destacan:
-Corona Dipolo: La cual está formada por un anillo equipotencial y un toroide y es ideal para proteger torres de telecomunicaciones, edificios o torres departamentales, así como iglesias, postes entre otras. Son ideales para proteger áreas de menor cobertura por el ángulo de protección de este dispositivo.

-Punta Franklin: Formada por un cuerpo cilíndrico y cuatro puntas roscadas con una unión eléctrica entre ellas, esta punta tiene un ángulo de protección de 60°. Son ideales para proteger torres de telecomunicaciones, postes, naves industriales, ingenios,  entre otros.

-Puntas Macizas:
Estas puntas se basan en el método del ángulo expresado en la NMX-J-549-ance-2005 y son ideales para montarse en sistemas de jaulas de Faraday con cuadrantes de protección en lazo cerrado.

 

Además de las puntas tradicionales también manejan puntas con nuevas tecnologías  como son:
-Puntas piezoeléctricas: Estas están basadas en el método de la esfera rodante, el cual es un método aprobado mundialmente y aceptado por la NMX-J-549-ANCE-2005, esta punta tiene 4 niveles de protección.

Las diferencias principales entre esta tecnología y las puntas tradicionales es que se necesitan una menor cantidad de puntas para proteger la misma área, menor cantidad de cable, menor material valioso expuesto, menores puntos de posible falla, permite la protección de áreas abiertas y además se tienen distintos modelos que se apegan a las necesidades del cliente.
-Puntas de emisión catódica KDA: Esta punta evita la formación de rayos hasta en un 95%, es de fácil instalación, además de tener una gran sección transversal lo que ayuda a la disipación de la corriente.
Para el diseño de los sistemas pararrayos es necesario conocer la ubicación y coordenadas geográficas, el plano arquitectónico de las instalaciones para cuantificar insumos, el diagrama unifilar eléctrico, el alcance y la relación de equipos que se van a proteger.