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Jueves, 15 de Octubre, 2020

Protección integral contra rayos y sobretensiones: el código técnico de la edificación y el REBT

Escrito por  DEHN
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La protección externa contra el rayo es una medida necesaria pero no suficiente para evitar daños en equipos e instalaciones que se encuentren en el interior del edificio que se desea proteger en caso de que se produzca una descarga de rayo en el mismo o en sus inmediaciones.
Principio de Protección Integral
Un sistema de protección externa (pararrayos, jaula de Faraday…) protege el edificio contra el impacto directo del rayo pero no de los efectos derivados del mismo. La descarga del rayo produce una elevación del potencial del terreno a valores muy altos que, a través de la instalación de puesta a tierra, llega a los equipos conectados a la misma (acoplamiento galvánico). Además, la caída de un rayo lleva asociado un campo electromagnético muy potente que genera sobretensiones inducidas en la instalación a proteger que afectan gravemente a los equipos (ordenadores, televisiones, electrodomésticos…) e instalaciones existentes (calefacción, seguridad, eléctrica…). Es lo que se denomina acoplamiento inductivo.

De hecho, por este motivo el Código Técnico de la Edificación en el Anexo B del SUA 8 sobre Seguridad frente al riesgo causado por el rayo dispone que: “Deberá unirse la estructura metálica del edificio, la instalación metálica, los elementos conductores externos, los circuitos eléctricos y de telecomunicación del espacio a proteger y el sistema externo de protección si lo hubiera, con conductores de equipotencialidad o protectores de sobretensiones a la red de tierra”.

Como el propio CTE señala, el objetivo que se persigue con esto es “…evitar sobretensiones peligrosas provocadas por un impacto de rayo”. Y seguidamente añade: “A fin de proteger las instalaciones eléctricas interiores de las sobretensiones transitorias originadas por la caída de rayo, los conductores de los circuitos eléctricos sometidos a la tensión de alimentación de red y los conductores de los circuitos de telecomunicación deben ser protegidos mediante dispositivos de protección contra sobretensiones transitorias instalados en el origen de la instalación. Los requisitos técnicos de estos dispositivos se establecen en su regulación específica, en concreto en el reglamento electrotécnico de baja tensión, en la instrucción técnica complementaria ITC-BT-23 y en su guía técnica de aplicación”.

De este modo, el CTE recoge, aunque de manera muy sucinta, el principio de protección integral que es la base y columna vertebral de la normativa internacional sobre protección contra rayos existente desde hace tiempo (UNE EN 62305 ). Igualmente, la Guía Técnica de Aplicación de la ITC 23 del Reglamento de Baja Tensión, señala, entre otros muchos casos, la obligatoriedad de disponer descargadores de sobretensiones en aquellas instalaciones que tengan un sistema de protección externo contra el rayo.

Así, podemos leer: “En las instalaciones de edificios que tengan sistemas de protección externa contra el rayo (pararrayos, puntas Franklin, Jaulas de Faraday, etc…) según lo establecido en el CTE SUA 8, y anejo B.2, los conductores de los circuitos eléctricos sometidos a la tensión de alimentación de red y los conductores de los circuitos de telecomunicación deben ser protegidos mediante dispositivos de protección contra sobretensiones transitorias instalados en el origen de la instalación del edificio, estos deberán ser de tipo1. …”

“En las instalaciones ubicadas en un radio de aproximadamente 50 m alrededor de un pararrayos (aunque no estén en el mismo edificio) se recomienda disponer de dispositivos de protección contra sobretensiones transitorias de Tipo 1”.

Esta regulación confirma que una protección correcta, eficaz y conforme a la normativa vigente exige considerar un concepto de protección integral. Por lo tanto, es necesario adoptar medidas de protección interna cuyo principal objetivo es reducir los efectos eléctricos y magnéticos del rayo dentro del espacio a proteger bien sea por caída de tensión de la resistencia de tierra o como consecuencia de efectos inductivos. Concretamente, en el caso de que un edificio disponga de protección externa contra el rayo debe disponerse también protección interna contra el rayo. Por tanto, es necesario disponer descargadores de corrientes de rayo (Tipo 1) en las líneas de alimentación y de telecomunicaciones que accedan a la instalación a proteger (TV, teléfono, etc...).

De no hacerlo así ponemos en riesgo la seguridad de las instalaciones, los equipos e incluso la integridad física de las personas.

Tipos de descargadores
La elección de un tipo de descargador u otro es de trascendental importancia para la integridad, seguridad y disponibilidad de los equipos e instalaciones.

Así, existe una primera distinción básica entre descargadores de corrientes de rayo (Tipo 1) y descargadores de sobretensiones (Tipo 2).

Los primeros son descargadores desarrollados con la forma de onda 10/350 capaces de derivar corrientes de rayo sin destruirse. Estos equipos deben, a su vez, aportar una elevada capacidad de apagado de corrientes de cortocircuito y no tener corrientes de fuga. Esto se consigue, utilizando como componente básico de protección la tecnología de vías de chispas. La utilización de otros elementos como varistores no es en absoluto recomendable por el alto riesgo que tienen de sufrir destrucción por sobrecarga en el caso de corrientes de rayo y, sobre todo, porque presenta importantes problemas de coordinación con otras protecciones dispuestas aguas abajo o con protecciones que estén integradas dentro de los equipos.

Por su parte, los descargadores de tipo 2, ensayados a partir de la onda 8/20, no son descargadores de corrientes de rayo sino dispositivos de protección contra sobretensiones. Estos equipos aportan niveles de protección más finos y son necesarios para proteger a los consumidores frente a los picos de sobretensiones que puedan afectarles. En este tipo de protectores el elemento más adecuado para ser utilizado como componente básico de protección sí es el varistor.

La utilización errónea de un sencillo descargador de sobretensiones Tipo 2 o de un descargador desarrollado a partir de varistores, para lograr el propósito indicado por la normativa puede ser muy peligroso ya que, en el primer caso, existe un claro riesgo de sobrecargar y, en el segundo, una falta de coordinación energética con descargadores conectados aguas abajo.

Ambos tipos de descargadores son complementarios y ambos son necesarios si queremos realizar una protección correcta, fiable y eficaz contra rayos y sobretensiones. Así, los descargadores de rayo son necesarios para lograr la equipotencialidad de la instalación demandada por el CTE y, los descargadores de sobretensiones, para aportar un adecuado nivel de protección para los equipos y consumidores con componentes electrónicos.

Por tanto, si la instalación dispone o debe disponer de una protección externa contra el rayo, la correspondiente protección interna que se instale debe ser también, por lógica, una protección dimensionada para hacer frente a corrientes de rayo. Nuestra recomendación es la instalación de un descargador de rayos Tipo 1 capaz de lograr la necesaria compensación de potencial y un descargador de sobretensiones Tipo 2 para aportar el nivel de protección necesario.

Actualmente existen los denominados descargadores combinados que integran en un solo dispositivo ambos tipos de protección. Son los denominados descargadores Tipo 1+2.

Siguiendo este doble propósito de lograr la equipotencialidad de todos los elementos metálicos de la instalación y de aportar un nivel de protección adecuado a los equipos frente a sobretensiones, el CTE establece que también deben integrarse en el sistema equipotencial los cables de telecomunicaciones (teléfono, señales, TV…) a través de los correspondientes dispositivos de protección. De otro modo, el sistema de protección sería incompleto y estaríamos dejando vías de entrada a la corriente de rayo y sobretensiones como por ejemplo los cables de antena o las líneas telefónicas. Existen dispositivos de protección específicamente desarrollados para ser instalados en todo tipo líneas de comunicación, señal y transmisión de datos.

La seguridad por encima de todo
La seguridad es algo muy serio. Por lo tanto, a la hora de seleccionar las protecciones sobre las que hacer descansar nuestra seguridad, hay que ser muy riguroso y exigir de las mismas las mayores garantías posibles.
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