Por José Ordoñez
Hablar de sistemas de protección contra rayos remite inmediatamente a un fenómeno atmosférico, el cual, durante más de 200 años, ha sido motivo de investigación. Siendo tan complejo y a la vez cotidiano, es importante pensar cómo lograr protección ante su presencia.
En primera instancia, suele llegar la imagen de una punta metálica en las azoteas, porque ni siquiera se considera que requiere tanto de un conductor de bajada (encargado de conducir la corriente) como de un elemento metálico (electrodo) que se encargará de drenar la energía del rayo. Sin embargo, es importante saber que los efectos de un rayo no se limitan sólo a los impactos directos, también se manejan criterios respecto del daño que causan en estructuras, terrenos, equipos sensibles o, peor aún, seres humanos.
En este sentido, son las zonas tropicales las que presentan mayores probabilidades de riesgo, debido a la frecuencia en la formación de tormentas. Asimismo, zonas con escaso número de viviendas, fincas o condominios; lugares apartados del área urbana; edificaciones de gran altura y viviendas conectadas a servicios públicos aéreos, como redes de energía, teléfono y televisión de paga, suelen ser las más vulnerables.
Ante el fenómeno, existe una serie de afectaciones comunes:
- Empresas de seguridad: sistemas de monitoreo de imágenes y audio
- Industria: producción, materia prima, productos terminados, entre otros
- Empresas de servicios: bancos, hospitales, aeropuertos, etcétera
- Hogar: electrodomésticos, como lavadoras, pantallas y equipos de sonido
¿Qué hacer ante el fenómeno?
Los efectos indirectos de un rayo suelen ser catastróficos para las instalaciones eléctricas y los equipos, por lo que es importante definir una protección integral, que consta de dos elementos muy relacionados: protección interna y protección externa.
Cuando un rayo impacta, el alcance de sus afectaciones indirectas puede percibirse hasta a 5 kilómetros de distancia; es decir, que el rayo puede afectar una instalación aun cuando el impacto no ocurre en la azotea del lugar. Por ello, la protección externa se complementa con la protección interna de los equipos, la cual consiste en dispositivos de protección contra sobretensiones transitorias (DPS) incluidos en los circuitos eléctricos, de manera que cualquier perturbación en ellos (incluidas las sobretensiones producto de inducciones en el terreno al impactar el rayo) pueda drenarse a tierra antes de ocasionar el daño y la falla de los equipos que se busca proteger (teléfonos, sites de cómputo y equipos electrónicos sensibles, como centrales de CCTV, centrales detectoras de incendio; servidores; elevadores, entre otros). En una analogía, los DPS actúan como un rompeolas en el que el agua impacta, evitando que llegue hasta donde se ubica el sistema.
No puede haber una única barrera, ya que no sería posible drenar toda esa energía, tema imposible tecnológicamente, por lo cual existe la clasificación de supresores categoría 1, 2 y 3, según las normas nacionales e internacionales. La eficacia de cada uno depende de la coordinación que se logre en cada parte de los circuitos y de la correcta instalación; por tanto, deben seleccionarse e instalarse por personal capacitado.
Aún existen proyectos que salen a la luz sin supresores de sobretensión, esto hace que una vez que las instalaciones comienzan a brindar servicio surjan los primeros daños y pérdidas, muchas veces millonarias, y es cuando la justificación entre el costo del DPS y el costo de dichas pérdidas, tanto en equipo como en prestación de servicios, debe evaluarse, observando que resulta una inversión necesaria y justificada, técnica y económicamente.
No se trata de sólo proteger la red de energía, sino todo servicio de voz y datos que pueda ser portador de una sobretensión. Algunas empresas ya ofrecen protección integral que consta tres elementos indispensables:
- Sistema de protección externa: captación, conducción de bajada, distancias de seguridad
- Sistema de puesta a tierra: basado en el concepto de la equipotencialidad
- Sistema de protección interna: DPS para cada aplicación de energía y datos
Se trata de una solución basada en los sistemas de protección interna y externa que deben cumplir con normas internacionales de diseño y desempeño.
José Ordóñez López
Ingeniero en Electrificación Industrial por la Facultad de Ingeniería Eléctrica del ISPJAE. Cuenta con una maestría en Ingeniería Eléctrica. Ha sido profesor de la Universidad Politécnica de la Habana, de la UP, del ITESM, Campus Ciudad de México, y de la Universidad La Salle. Actualmente, es director Técnico en DEHN Protection México.
