Descargadores pararrayos y de sobretensiones

Datos generales

Causas de las sobretensiones
Las sobretensiones se desglosan en dos categorías clasificadas por causas:

• LEMP (Lightning Electromagnetic Pulse) – sobretensiones provocadas por influencias atmosféricas (por ejemplo, caídas de rayos directas, campos electromagnéticos de descarga).
• SEMP (Switching Electromagnetic Pulse) – sobretensiones provocadas por operaciones de maniobra (por ejemplo, desconexión de cortocircuitos, maniobras de cargas en servicio). Las sobretensiones que se presentan a consecuencia de una tormenta tienen su causa en una descarga directa/cercana o en la descarga distante de un rayo Las descargas directas o cercanas son caídas de rayos en el sistema pararrayos de un edificio, en sus inmediaciones o en los sistemas que conducen la electricidad hacia un edificio (por ejemplo, alimentación de baja tensión, líneas TC y de mando).
  Debido a su amplitud y a la energía que transportan, las corrientes de choque y las tensiones de choque constituyen una especial amenaza para el sistema a proteger.

En caso de una caída directa o cercana del rayo, las sobretensiones se forman por la caída de tensión en la resistencia de choque contra tierra y el aumento del potencial provocado del edificio frente al entorno lejano. Eso constituye la carga más intensa a que pueden estar expuestos los sistemas eléctricos de un edificio.

Los parámetros típicos de la corriente de choque en circulación (valor de cresta, velocidad de incremento de la intensidad, contenido de la carga, energía específica) se pueden exponer en la forma de la onda de choque de 10/350 μs

Un modelo de las zonas de protección contra rayos que responda a los requisitos de CEM incluye la protección externa contra impactos de rayos (con dispositivo captor o terminal aéreo, sistema de descarga, sistema de puesta a tierra), el nivelado de potencial, el aislamiento del ambiente y el sistema de protección contra sobretensiones para el sistema de gestión energética y de información.

Las zonas de protección contra rayos (término inglés: Lightning Protection Zones LPZ) están definidas según las especificaciones que figuran en la tabla «Definición de las zonas de protección contra rayos».

Definición de las zonas de protección contra rayos

Conforme a los requisitos y a las cargas a que estén expuestos en su lugar de instalación, los aparatos de protección contra sobretensiones están clasificados en descargadores pararrayos, descargadores de sobretensiones y combinaciones de descargadores.
Los requisitos más rigurosos con respecto a la capacidad de descarga los deben cumplir los descargadores pararrayos y las combinaciones de descargadores que tengan que realizar la función de transición de la zona de protección LPZ 0A a LPZ 1 o de LPZ 0A a LPZ 2. Estos descargadores deben estar en condiciones de conducir las corrientes parciales de descarga con forma de onda 10/350 μs varias veces de forma no destructiva, para evitar que las corrientes parciales de descarga entren en el sistema eléctrico de un edificio. En el área de transición de la zona de protección LPZ 0B a LPZ 1 o en el área de transición del descargador pararrayos dispuesto a continuación de las zonas de protección LPZ 1 a LPZ 2 y superior, se utilizan descargadores de sobretensiones para proteger contra sobretensiones. Su función consiste en seguir atenuando el nivel residual de las etapas de protección antepuestas y de limitar las sobretensiones, con independencia de si su origen se debe a una inducción al sistema o si han sido generadas en el sistema mismo.
Las medidas de protección especificadas contra rayos y sobretensiones en las áreas límite de las zonas de protección contra rayos valen tanto para el sistema de gestión energética como el de información. La totalidad de las medidas especificadas en el modelo de zonas de protección contra rayos que responda a los requisitos CEM proporciona una disponibilidad permanente del sistema con infraestructura moderna.

Causas de las sobretensiones por descargas de rayos

Modelo de las zonas de protección contra rayos