Pararrayos Inhibidor PSDA

El Pararrayos Inhibidor PSDA de PROTOTAL®, es un sistema de protección aérea que dificulta la formación del rayo desde su nacimiento iónico, creando un área de protección de máxima seguridad. Se comercializa desde el año 1993, y cumple con las exigencias de la normativa internacional según la Directiva Europea 2001/95/CE, de 3 de diciembre, relativa a la seguridad general de los productos, así como con el Real Decreto 180/2003, de 26 de diciembre, que adapta aquélla Directiva al ordenamiento jurídico español.

En cuanto a la caída directa del rayo, el Pararrayos Inhibidor PSDA de PROTOTAL® es capaz de retrasar el proceso natural de formación del rayo en la zona protegida, hasta el punto de que en la práctica el rayo no llega a formarse. El rayo, para descargar toda su energía, necesita un punto donde se forme el correspondiente canal de descarga mediante una ionización ascendente, pero nuestro pararrayos convierte la zona protegida en «transparente», dificultando la creación de ese canal ascendente, con lo que se retrasa (en la práctica impide) la formación del canal de descarga a través del cual el rayo se tendría que producir.

Su principio físico de actuación, consiste en retrasar la formación del canal trazador por el que transcurren las descargas atmosféricas. El tiempo de caída del rayo dura entre 10us i 100ms, prácticamente instantáneo, pero el proceso de formación del canal trazador puede durar incluso minutos. Durante este tiempo, el Pararrayos Inhibidor PSDA de PROTOTAL® descarga eléctricamente el ambiente de la zona a través de micro-descargas que se producen en su cabezal y son conducidas a tierra. En el momento en que la carga ambiental se dirige hacia el suelo, el pico de cargas del canal trazador hacia la nube tiene dificultades para ascender, por lo que no será capaz de encontrar y coincidir con el pico descendente proveniente de la nube, momento en el que habría finalizado la creación del canal trazador de descarga y se produciría el rayo.

El Pararrayos Inhibidor PSDA de PROTOTAL® viene a ser un condensador que genera un campo eléctrico en forma ovalada, basándo su aplicación en el Teorema de Gauss, es decir, a mayor superficie, menor campo eléctrico, por lo que al ser la superficie del cabezal mayor que la de una punta, el campo eléctrico resulta considerablemente menor.

Corrector de Campo

El Corrector de Campo es un elemento de protección sérea complementario del Pararrayos Inhibidor PSDA de PROTOTAL®, que ha sido especialmente diseñado para reforzar el comportamiento del sistema, ampliando el àrea de protección cuando es necesario, y puntualmente, para amortiguar la agresividad de aquellos elementos exteriores que pueden incentivar la caída del rayo por el llamado «efecto punta», sobre todo en chimeneas, antenas y otras estructuras puntiagudas.

Induc Control

Se trata de un elemento de protección de la toma de tierra que amortigua sobretensiones que puedan afectar a la edificación protegida, provocadas por la caída de un rayo a cierta distancia. Mide 65 centímetros de altura y pesa 28 quilogramos.

El filtro de tierras Induc-Control se encuentra by pasado o puenteado por un cable. Esto significa que, en condiciones estacionarias, es decir, sin perturbaciones, entre las puntas del filtro el potencial es 0, y la resistencia es nula o prácticamente nula (apenas unas centésimas de ohmio, si llega, de la propia resistencia del cable o de la imperfección de las conexiones de los bornes). Por ello, se considera que el filtro de tierras Induc-Control es totalmente transparente (R=0Ω) a las medidas de comprobación de las tomas de tierra, y actúa adecuadamente como derivador de pequeñas corrientes indeseables hacia tierra.

En condiciones transitorias, o sea, con perturbación, la actividad se produce a partir de un cierto potencial de activación. Dicho valor oscila entre 1.1 y 1.5 kV. A partir de este momento el filtro comienza a actuar presentando un efecto de resistencia negativa, y por tanto, la intensidad de corriente empieza a pasar por el filtro y no pasa por el cable, que adquiere el papel de resistència. Dicho de otro modo: la vía de paso de alta impedancia.

A partir de este potencial de activación, aunque la onda perturbadora o activadora continúa en progresión, el filtro presenta, por inercia, un pequeño rebote que sobrepasa el potencial de activación y que presenta un máximo a unos 300 a 500 ns. La modelización matemática de la respuesta del filtro es sencilla. Se trata de una senoide cuya amplitud va disminuyendo de manera exponencial.

El potencial de activación del Induc-Control se alcanza con gran rapidez (el valor máximo es de 100 ns. El valor mínimo no es posible ponderarlo, debido a la falta de precisión de los osciloscopios actuales).

Para hacernos una idea de la rapidez con que las protecciones PROTOTAL empiezan a actuar, vamos a hacer una breve explicación de las pruebas estándar tipificadas por las normativas más exigentes que podemos encontrar en todos los países del mundo.

Las pruebas estandarizadas de aislamiento se consideran modelizadas con el estándar 1,25/50 µs en tensión por caída directa o casi directa de un rayo, o bien una espuria residual del mismo. De hecho, este valor no es más que una modelización extrema de un fenómeno difícil de cuantificar, pero que se considera que el primer destello no acostumbre a cebarse en menos de 2 – 3 µs (estimaciones por la Ley de Lenz, en el caso modelizado de un salto de chispa entre las placas del condensador que representan respectivamente la nube y la superficie de la tierra, y con un dieléctrico atmosférico de humedad variable).

Por otra parte, las inducciones residuales (corrientes de derivación, carece de sentido hablar de tensiones), se consideran amortiguadas por dos motivos: tanto por su propia naturaleza de inducción (son inducciones sin contacto directo) como por los elementos resistivos de diferente naturaleza (resistencia, inductivos, capacitivos) que encuentran a su paso. En definitiva, las pruebas de intensidad están modelizadas con el estándar 8/20 µs, que tiene una forma de onda con un pico de rampa menos pronunciada y una «cola» de la onda mucho menos «llena», y por tanto, menos energética.

Según análisis realizados y teniendo en cuenta las variables atmosféricas y la resistividad del terreno, en una descarga del tipo medio, es decir, 1Mv en el punto del impacto y una corriente de 100 kA, pueden aparecer sobretensiones del orden de 500 Kv a 10 m del punto del impacto. Este valor ira decreciendo en función de la distancia y de la composición del terreno, pero como dato a tener en cuenta, con una resistividad del terreno de 500 ohm/m, podemos observar pulsos de tensión del orden de 100 Kv a una distancia de 100 m y de 40 Kv a una distancia de 200 m.

Con estos datos, los dispositivos eléctricos o electrónicos que dispusiesen de una toma de tierra y estuviera en la zona de influencia del impacto, se verían afectados por el pulso de tensión, y como consecuencia, se produciría su posible deterioro al ser atravesados por esta descarga.

El equipo Induc-Control ha sido diseñado para minimizar al máximo este fenómeno introduciendo una impedancia, de acuerdo con los parámetros de las descargas atmosféricas entre los equipos a proteger y la toma de tierra. La instalación de este equipo no altera el comportamiento eléctrico de la toma de tierra, al ser el valor resistivo del dispositivo tendiente a cero, prácticamente despreciable.

Es condición imprescindible, que todos aquellos equipos que estén conectados a tierra con diferentes puntos de retorno a la misma y que se pretendan proteger, sean unificados en un solo nodo, y éste conectado al extremo superior del terminal del Induc-Control. El otro terminal de este equipo será conectado a una toma de tierra del valor más bajo posible < 10 ohm.

Durante las fases de descargas eléctricas atmosféricas, de valor elevado, es posible que el envolvente del Induc-Control, adquiera cierta temperatura, como consecuencia de la disipación en calor de la energía absorbida.