PARARRAYOS

1. PARARRAYOS OTOÑO 2007

2. Benjamín Franklin Por Joaquín Marqueta Grupo Mapel

3. Benjamín Franklin • Nació el 17 de enero en 1706 en Boston Massachussets • Vivió 86 años y murió el 17 de abril en 1790de pleuresía • Tenía 16 hermanos • Solamente fue a la escuela por dos años porque sus padres no tenían mucho dinero, su padre era un fabricante de jabón y velas • Le gustaba aprender mucho y continuó a leer muchos libros • Se enseñó el álgebra y geometría simple, navegación, lógica, historia, ciencia, gramática inglesa y cinco otras idiomas.

4. La Electricidad • Franklin estaba encantado con la electricidad • Franklin sospechó que el relámpago era una corriente eléctrica en naturaleza, y él deseó ver si él tenía razón. Una forma para probar su idea sería considerar si el relámpago pasaría a través del metal.

5. El Famoso Experimento • En 1747 B. Franklin inició sus experimentos sobre la electricidad. Defendió la hipótesis de que las tormentas son un fenómeno eléctrico y propuso un método efectivo para demostrarlo. Su teoría se publicó en Londres y se ensayó en Inglaterra y Francia antes incluso de que él mismo ejecutara su famoso experimento con una cometa en 1752. Inventó el pararrayos y presentó la llamada teoría del fluido único para explicar los dos tipos de electricidad atmosférica, la positiva y negativa. Desde entonces el Pararrayos a evolucionado con diferentes tecnologías, unos, manteniendo el principio de ionización por efecto punta  a partir de un campo eléctrico natural.  

6. El Pararrayos • Franklin NO inventó la electricidad pero sí, invento el pararrayos y las campanas de relámpago • Las campanas estaban puestas encima de la barra y sonaban cuando un relámpago estaba en el aire • La barra del relámpago protegió los edificios y las naves de daño del relámpago

7. La energía ni se crea ni se destruye… INT, AR. S.L.

8. Solo se transforma pacíficamente. INT, AR. S.L.

9. La naturaleza se encarga de compensar el condensador atmosférico a tierra Qgrande INT, AR. S.L. Qpequeña

10. ¿ pero como lo efectúa ? INT, AR. S.L.

11. El sol , ……... INT, AR. S.L.

12. nuestro rumbo planetario y ….. INT, AR. S.L.

13. la rotación de nuestro planeta ………. INT, AR. S.L.

14. , mantienen una constante de ionizacion en la atmósfera de nuestro planeta, “ La ionosfera “ Las Auroras es el resultado de una saturación de la ionosfera.

15. La ionosfera se sitúa a partir de 80 km de la atmósfera, llegando a mas allá de los 1000 km. INT, AR. S.L.

16. INT, AR. S.L.

17. Distribución horizontal de cargas por todo el globo Distribución de cargas asociadas al campo magnético terrestre Nuestra atmósfera, se encarga de la distribución de las cargas. + Corrientes de buen tiempo Corrientes de conducción - Corrientes de convención INT, AR. S.L.

18. La densidad de corriente, genera una tension en tierra. 130 V/m INT, AR. S.L.

19. INT Esquema de principio ionosfera Tierra INT, AR. S.L.

20. La termodinámica natural de la nube, transforma la nube en un enorme condensador al máximo de su capacidad de carga Durante la formación de la tormenta, el campo eléctrico en tierra, pasa de 130 Voltios/metro en tierra, a valores superiores de 45.000 Voltios/metro, siendo estos valores diferentes dependiendo del lugar y el nivel de contaminación ambiental. Este seria la tipica nube de tormenta , llamada cúmulo-nimbos INT, AR. S.L.

21. Según evoluciona la tormenta, aparece un campo eléctrico en tierra INT, AR. S.L.

22. Según aumenta la carga del condensador aparecen campos eléctricos en tierra. INT, AR. S.L.

23. INT El campo electrico en tierra, aumenta proporcionalmente a la carga de la nube nube Tierra INT, AR. S.L.

24. A partir de un campo eléctrico de alta tensión, nace la formación del rayo. 1 INT, AR. S.L.

25. La constante de Ionizacion del aire 2 INT, AR. S.L.

26. Genera una concentración de cargas puntual, donde aparecen los trazadores INT, AR. S.L. 3

27. y abren el camino ionizado de conexión, y la descarga aparece, (RAYO) 4 INT, AR. S.L.

28. El aire queda saturado eléctricamente INT, AR. S.L. 5

29. Y el proceso se puede repetir mas rápidamente INT, AR. S.L. 6

30. Descargando mas veces, en función de la carga de la nube INT, AR. S.L. 7

31. La densidad de rayos y su intensidad, depende de la meteorología y del tipo de nube de cada región del planeta INT, AR. S.L.

32. Durante las tormentas de invierno en Japón, aparecen rayos superiores 300.000 Amperios Rayo típico de invierno en Japón INT, AR. S.L.

33. 75 % de los rayos Son a tierra, y se llaman rayos negativos. Su dibujo forma un tronco principal que sale de la nube y se ramifica en el suelo INT, AR. S.L.

34. El 15 % de los rayos salen de tierra dirección a la nube, y se llaman positivos. Los rayos positivos son los mas peligrosos. INT, AR. S.L.

35. El 5 % de los rayos son entre nubes o dentro de la misma nube “ relampagos ” INT, AR. S.L.

36. La protección contra el rayo en la normativa española

37. La regulación en España de los sistemas de protección frente al rayo (SPCR), se ha visto reforzada por la edición de las normas UNE 21 185 y 21 286, la primera indicando los principios generales de la protección de las estructuras frente al rayo, en correspondencia con la norma CEI 61024-1(1990), y la segunda haciendo referencia al empleo de pararrayos con dispositivo de cebado (PDC), en correspondencia con la norma francesa NFC 17-102 (1995). Como indican ambas normas, en sus introducciones respectivas, ningún sistema de protección contra rayos puede evitar la formación de los mismos, ni re-presentan una garantía de protección absoluta contra ellos, pero si proporcionan los medios para reducir, de manera significativa, los riesgos por daños en las estructuras protegidas.

38. UNE 21 185: su contenido es aplicable al diseño e instalación de SPCR para estructuras normales de hasta 60 m. de altura, no cubriendo: • • Ferrocarriles. • • Sistemas de generación, transporte y distribución de energía eléctrica exteriores a una estructura. • • Sistemas de telecomunicación exteriores a una estructura. • • Vehículos, navíos, aeronaves e instalaciones en el mar.

39. UNE 21 186: especifica que su contenido es de aplicación, al igual que la UNE 21185, a las estructuras corrientes de altura inferior a los 60 m. matizando, además de las estructuras corrientes, las zonas abiertas (áreas de almacenamiento, áreas de ocio, etc.), para lo que cita algunas estructuras en la que son necesarias un SPCR: • Edificios o zonas abiertas con concurrencia de público. • Edificaciones de gran altura y, en general, construcciones elevadas (pilares, depósitos de agua, faros, etc.). • Construcciones y depósitos en los que se manipulen y/o contengan materiales peligrosos (explosivos, inflamables, tóxicos, etc.). • Edificios que contengan equipos o documentos especialmente vulnerables o valiosos (instalaciones de telecomunicación, ordenadores, archivos, museos, monumentos históricos, patrimonios culturales, etc.) y, en general, estrucestructuras utilizadas para fines comerciales, industriales, agrícolas, administrativos o residenciales.

40. SISTEMAS DE PROTECCIÓN

41. Aspectos que se deben considerar cuando se proyecta la protección contra descargas de rayos: • Se deben examinar las estructuras y las partes más expuestas a la caída del rayo deben ser tomadas en cuenta. • Los conductores deben instalarse de manera que ofrezca la menor impedancia. • El recorrido más directo es el mejor. • La construcción mecánica debe ser fuerte.

42. SU-8 • SEGURIDAD FRENTE AL RIESGO CAUSADO POR EL RAYO. • Limitar el riesgo de electrocución e incendio mediante instalaciones adecuadas.

43. SU-8 • Zaragoza: • densidad de impacto por km2 y año = Ng=3.

45. SU-8 • Si frecuencia esperada Ne > Na (riesgo admisible) Instalación de protección contra el rayo

46. SU-8 • Edificios que alberguen sustancias tóxicas, radiactivas o explosivas • Edificios “ imprescindibles” • Edificios de H > 43 m Instalación con eficiencia E min = 0,98

47. SU-8 • FRECUENCIA ESPERADA DE IMPACTOS : ( nº impactos /año) Ne = Ng . Ae. C1 . 10 –6( imp./año) • Ae: superficie de captura del edificio. • C1: coeficiente del entorno.Tabla 1.1. ( de 0,5- rodeado de edificios igual de altos-, a 2- aislado sobre una colina-).

48. SU-8 • RIESGO ADMISIBLE : Na 0,0055 • Na =---------------- C2C3C4C5 (coeficientes en función del tipo de construcción, contenido del edificio,uso, necesariedad de actividad ininterrumpida).

49. SU-8 riesgo admisible Na para uso de vivienda • Estructura y cubierta de hormigón: C2 =1 • Contenido propio de vivienda : C3 = 1. • Edificio ocupado normalmente: C4 = 1 • Edificio “ no imprescindible”: C5 = 1 5,5 • Na =--------- x 10 -3= 5,5x 10 -3 1

50. SU-8 ejemplo frecuencia esperada de impacto Ne • Para edificio de 4 plantas de viviendas junto a otros de altura similar. • H= 13,60 m. Ancho = 10 m. Fondo = 20 m. • 3H = 40,8 m. Ae= 9.306,56 m2 • Ng = 1; C1 = 0,5; • Ne =1x 9.306,56 x 0,5 x 10 –6=4,653 x 10 -3 • Na > Ne : no precisa instalación de protección.