Tipos de pararrayos: Protegiendo lo que más valoras
La naturaleza es increíblemente poderosa y, aunque su belleza puede dejarte sin aliento, también puede desatar tormentas devastadoras que ponen en riesgo nuestras vidas y propiedades. Es aquí donde entra en juego un héroe aparentemente silencioso: el pararrayos. Estos dispositivos no solo son cruciales para la protección de edificios y estructuras, sino que también representan una innovación fascinante en la ingeniería eléctrica. En este artículo, exploraremos los distintos tipos de pararrayos disponibles, sus características únicas y cómo pueden hacer la diferencia entre un desastre y una simple anécdota. Acompáñanos en este recorrido por el mundo de la protección contra rayos y descubre cuál es la mejor opción para mantener a salvo lo que más valoras.
¡Descubre los diferentes tipos de pararrayos y protege tu hogar de los peligros de los rayos! En este artículo te explicaremos las distintas opciones disponibles en el mercado, desde los clásicos pararrayos de punta hasta las innovadoras tecnologías que utilizan descargas eléctricas controladas. No te pierdas esta oportunidad de mantener a salvo a tu familia y tus bienes. ¡Sigue leyendo y elige el pararrayos que mejor se adapte a tus necesidades!
Hay 12 tipos de pararrayos. Estos son pararrayos electrolíticos, pararrayos de varilla, pararrayos de tipo expulsión, pararrayos de tipo válvula, pararrayos de óxido de metal, pararrayos de película de óxido, pararrayos de esfera, pararrayos de bocina, pararrayos de brecha múltiple, brecha de protección de impulso, tirita pararrayos y pararrayos Autovalve.
Los rayos son un fenómeno natural en el que una onda de choque golpea un lugar o un objeto en la tierra causando un daño potencial. Las ondas de choque son impulsos de muy alto voltaje que intentan encontrar un camino corto para llegar al suelo. En este proceso, estas ondas de choque aterrizan en un material más alto y más conductivo, lo que hace que sufra daños graves.
La infraestructura del sistema eléctrico no es inmune a estos riesgos. Hay varios componentes de un sistema de energía que son susceptibles a los rayos. Las ondas de choque de los rayos pueden no solo destruirlos, sino que el efecto dominó de ese daño podría hacer que todo el sistema de energía se vuelva inestable. Aquí viene el papel de los pararrayos.
Un pararrayos es un tipo de equipo de protección que se coloca cerca de un componente del sistema de potencia. Como su nombre indica, un pararrayos captura la onda de choque de un rayo y le proporciona un camino alternativo más corto a través de sí mismo, protegiendo así la costosa y sensible infraestructura del sistema de energía.
Tipos de pararrayos
Hay varios tipos de pararrayos y la selección de uno depende de varios factores, como el voltaje de aplicación, la capacidad de carga de corriente, el costo, el tamaño, la confiabilidad, etc. Estos son:
- Pararrayos electrolítico
- Pararrayos de barra
- Pararrayos tipo expulsión
- Pararrayos tipo válvula
- Pararrayos de óxido de metal
- Pararrayos de película de óxido
- Descargador de esferas
- Pararrayos de bocina
- Descargador de huecos múltiples
- Brecha de protección de impulso
- Pararrayos de tirita
- Pararrayos de válvula automática
Pararrayos electrolíticos
El pararrayos electrolítico es un pararrayos eficiente y confiable. Hay placas de aluminio con una fina película de hidróxido de aluminio depositada sobre ellas. Estas placas están sumergidas en un electrolito. Las placas proporcionan una ruta de alta resistencia para el voltaje de funcionamiento normal por debajo del voltaje crítico. Si se rompe el voltaje crítico, las placas proporcionan un camino de baja resistencia para el paso de la corriente eléctrica sin afectar ningún componente crítico de los sistemas de potencia.
El pararrayos electrolítico proporciona una ruta de alta resistencia a tierra para un rango normal de voltaje operativo. Sin embargo, durante la sobretensión del rayo, el voltaje es significativamente alto, lo que hace que la resistencia del pararrayos electrolítico baje y la corriente de sobretensión lo atraviese. De esta forma, el componente de potencia queda protegido.
Pararrayos Rod Gap
Este es uno de los métodos más simples y efectivos de las técnicas de desvío de oleadas. Las líneas de transmisión, por ejemplo, están soportadas por crucetas que permanecen al potencial de tierra. Así, la línea de transmisión de alta tensión se une a los brazos de soporte mediante aisladores tipo disco cuyo extremo se conecta a las crucetas puestas a tierra mientras que el otro soporta la línea.
Durante un relámpago o incluso durante un pico repentino en el voltaje de la línea, la ruptura dieléctrica del aire circundante provoca que un arco salte desde el disco superior al inferior, es decir, en las crucetas de soporte. Esto puede causar un accidente catastrófico en múltiples niveles.
Por lo tanto, se utiliza un pararrayos de espacio entre barras. En esta técnica, hay dos varillas separadas por un pequeño espacio de aire. Una varilla está conectada en la parte superior del aislador superior, es decir, con la línea. Mientras que el otro está conectado en la parte inferior al potencial de tierra. Por lo tanto, cualquier sobretensión encuentra un camino corto a través del espacio entre las varillas y, de esta manera, se asegura la protección del componente, así como de todo el sistema de potencia.
Rayo tipo expulsión Arresters
Los pararrayos de tipo expulsión se utilizan en sistemas eléctricos que funcionan a una tensión de 33 kV o superior. Es una técnica mejor para detener la sobretensión que el pararrayos de espacio entre barras. Este tipo de pararrayos también se llama Tubo Protector. Es similar al pararrayos de espacio entre varillas excepto por el hecho de que estos pararrayos tienen un espacio adicional en serie con el espacio entre varillas (mostrado por AA’). Este espacio está encerrado dentro de un tubo de fibra que está formado por dos electrodos. El electrodo superior está conectado al espacio de la barra mientras que el inferior está conectado a tierra.
>Pararrayos tipo válvula
Un pararrayos de tipo válvula es un supresor o desviador de sobretensiones no lineal. Se llama «no lineal» porque tiene una característica de resistencia no lineal que hace que regule su flujo de corriente con respecto al voltaje.
Un pararrayos de tipo válvula es un método costoso y eficiente del pararrayos. Consiste en vías de chispas conectadas en serie. En condiciones normales de funcionamiento, el pararrayos permanece inactivo. Pero durante la ocurrencia de una falla o un rayo, se produce una ruptura de los espacios en serie y la resistencia no lineal proporciona un camino de baja resistencia al autorregularse. Esto hace que la corriente transitoria fluya a través del camino a tierra inmediatamente y el componente del sistema de energía permanece seguro.
>Pararrayos de óxido de metal
Los pararrayos de óxido de metal contienen óxido de zinc (ZnO) como resistencia de óxido de metal. Por lo tanto, también se conoce como desviador de óxido de zinc. El óxido de zinc es un material semiconductor de tipo N dopado con un polvo fino de óxidos aislantes. Luego, estos polvos se comprimen en forma de disco y se encierran en una carcasa de porcelana que se llena con nitrógeno o hexafluoruro de azufre (SF6).
Los límites de cada disco de ZnO actúan como una barrera que controla el flujo de corriente durante las condiciones normales de funcionamiento. Pero durante un rayo o una sobretensión, estas barreras se rompen y el material se comporta como un conductor en lugar de un aislante. Esto permite que la sobrecorriente pase a tierra sin afectar a los otros sistemas.
>Pararrayos de película de óxido
Los pararrayos de película de óxido consisten en peróxidos de plomo recubiertos con litargirio dispuestos en una columna y encerrados en un tubo. Hay dos conexiones de cable de este tipo: el cable superior está conectado a la línea mientras que el inferior está a tierra. Hay una serie de vías de chispas a través de las cuales pasa un arco durante el tiempo de un rayo o una sobretensión.
Pararrayos>Pararrayos de esfera
En un descargador de sobretensiones con espacio de esfera, hay dos esferas. Uno está conectado a la línea mientras que el otro está conectado a tierra. Hay un espacio de aire muy pequeño entre las esferas. El espacio se mantiene adecuadamente para que permanezca inactivo durante el funcionamiento normal.
En el momento de la oleada, el arco salta de la esfera conectada a la línea a la esfera conectada a tierra. Como resultado, el aire que rodea el arco se calienta y este aire caliente tiende a subir, arrastrando consigo el arco hacia arriba. Esto hace que la longitud del arco aumente y la correspondiente resistencia del arco también aumente, ya que la resistencia es directamente proporcional a la longitud del conductor. Esto hace que el arco se extinga en unos momentos.
>Pararrayos de bocina
Los pararrayos tipo bocina tienen un uso limitado debido a su poca confiabilidad. Se utiliza como respaldo o protección secundaria con el pararrayos principal. En un pararrayos de bocina, dos placas metálicas se doblan para formar una bocina. Una de estas placas se conecta al sistema a proteger mientras que la otra se conecta a tierra. Hay un espacio de aire medido entre las dos placas que actúa como medio aislante.
El que está conectado al sistema está conectado en serie con una resistencia e inductancia que limita los transitorios durante el funcionamiento normal. Durante el tiempo de falla o rayo, el aislamiento del entrehierro se rompe y permite que salte un arco. La forma de las placas metálicas dobladas en forma de cuerno tiene un espacio estrecho en la base y uno más ancho en la parte superior.
Por lo tanto, a medida que el aire caliente alrededor del arco lo empuja hacia arriba, el espacio de metal más ancho en la parte superior hace que aumente la longitud del arco, lo que aumenta su resistencia y, finalmente, el arco se extingue. Sin embargo, este método no es confiable como protección primaria ya que lleva más tiempo (2-3 segundos) para que funcione correctamente.
>Pararrayos de espacios múltiples
El pararrayos de espacio múltiple, como su nombre lo indica, consta de espacios múltiples según la naturaleza de la protección contra sobrevoltaje requerida. Consiste en pequeños cilindros metálicos aislados separados entre sí por un espacio de aire. El número de huecos depende de la tensión del sistema.
>Brecha protectora de impulso
Un pararrayos del tipo espacio de protección de impulsos tiene una relación de impulsos muy pequeña, incluso menor que la unidad. La relación de impulso de un aislador se puede definir como la relación entre el voltaje pico de impulso y el voltaje pico. El espacio consta de dos electrodos de bocina esférica S1 y S2. S1 está conectado a la línea mientras que S2 está conectado a un pararrayos electrolítico. Una aguja auxiliar E se coloca entre S1 y S2 y se conecta a través de una resistencia R y condensadores C1 y C2.
Durante el funcionamiento normal, la frecuencia de la red es baja y, por lo tanto, la reactancia capacitiva de C1 y C2 es mucho más alta en comparación con R (ya que Zc = 1/2F). Pero durante una sobretensión, la reactancia capacitiva disminuye rápidamente y, por lo tanto, la resistencia R se vuelve dominante. El resultado es que prácticamente la totalidad de la tensión se concentra en el espacio entre E y S1.
La brecha se rompe de inmediato, y el resto de la brecha entre E y S2 sigue inmediatamente. De esta manera, la longitud de la brecha se reduce a la mitad en el momento de una oleada.
>Pararrayos de tirita
Este tipo de pararrayos se usa más comúnmente para la protección contra alto voltaje peligroso. Se compone de Thyrite, un material cerámico inorgánico. La resistencia de dicho material disminuye rápidamente de un valor alto a un valor bajo para voltajes altos durante el tiempo de una sobretensión y proporciona una alta resistencia durante el tiempo de funcionamiento normal.
Pararrayos de válvula automática
Estos tipos de pararrayos consisten en discos planos de un material poroso apilados uno encima del otro y separados por delgados anillos de mica.
Pararrayos>El material del disco es un material conductor no homogéneo. Por lo tanto, la descarga luminiscente se produce en los capilares del material y la tensión cae hasta unos 350 V por unidad. Los discos están dispuestos de tal manera que el voltaje normal no puede causar una descarga.
Tipos de Pararrayos: Protegiendo lo que Más Aprecias
La naturaleza es increíblemente poderosa y, aunque su belleza puede dejarte sin aliento, también puede desatar tormentas devastadoras que ponen en riesgo nuestras vidas y propiedades. Es aquí donde entra en juego un héroe aparentemente silencioso: el pararrayos. Estos dispositivos no solo son cruciales para la protección de edificios y estructuras, sino que también representan una fascinante innovación en la ingeniería eléctrica.
En este artículo, exploraremos los distintos tipos de pararrayos disponibles, sus características únicas y cómo pueden hacer la diferencia entre un desastre y una simple anécdota.
¿Qué es un Pararrayos?
Un pararrayos es un dispositivo diseñado para desviar la energía de un rayo hacia la tierra, protegiendo así las estructuras y sistemas eléctricos de daños. Su función principal es ofrecer un camino alternativo para la descarga eléctrica, evitando que pase a través de componentes sensibles.
Tipos de Pararrayos
Hay varios tipos de pararrayos, cada uno adecuado para diferentes aplicaciones y niveles de protección. A continuación, se describen algunos de los más comunes:
- Pararrayos Electrolíticos: Estos utilizan placas de aluminio cubiertas con una fina película de hidróxido de aluminio. Proporcionan una ruta de alta resistencia durante el voltaje normal y se activan durante sobretensiones.
- Pararrayos de Varilla: Conectados en una estructura vertical, son simples y eficaces, siendo los más reconocidos y utilizados.
- Pararrayos Tipo Expulsión: Eficientes para sistemas eléctricos que operan a alta tensión, utilizan un tubo protector que activa los electrodos durante una sobretensión.
- Pararrayos Tipo Válvula: Estos dispositivos no lineales regulan el flujo de corriente y son ideales para condiciones de fluctuación en sistemas eléctricos.
- Pararrayos de Óxido de Metal: Compuestos por óxido de zinc, permiten el paso de corriente en condiciones de sobretensión sin afectar el sistema de potencia.
- Pararrayos de Película de Óxido: Utilizan materiales especializados para controlar el flujo de corriente durante eventos de rayo.
- Pararrayos de Esfera: Dos esferas conectadas a tierra y la línea eléctrica, que generan un arco eléctrico durante una sobretensión.
- Pararrayos de Bocina: Se utilizan como protección secundaria, consistiendo en placas que forman una bocina que controla la descarga.
- Pararrayos de Espacios Múltiples: Cuentan con múltiples cilindros aislantes, eficaces para diferentes niveles de tensión.
- Brecha Protectora de Impulso: Diseñada para proteger sistemas eléctricos contra sobrevoltajes inesperados.
¿Por Qué es Importante un Pararrayos?
La instalación de un pararrayos no solo protege tus bienes materiales, sino que también salvaguarda la vida de las personas. En áreas propensas a tormentas eléctricas, contar con un buen sistema de protección es esencial.
Preguntas Frecuentes (FAQs)
¿Cómo funciona un pararrayos?
El pararrayos capta la descarga de un rayo y la dirige a tierra, evitando que la energía pase a través de la estructura, lo que podría causar daños significativos.
¿Cuál es el tipo de pararrayos más efectivo?
La efectividad de un pararrayos depende de la estructura y ubicación. Los pararrayos electrolíticos y los de óxido de metal son reconocidos por su alta eficiencia en diversas condiciones.
¿Es necesario tener un pararrayos en una vivienda nueva?
Si tu vivienda está en una zona propensa a tormentas eléctricas, instalar un pararrayos es altamente recomendable para prevenir daños costosos y potencialmente peligrosos.
Robledillo: ¡Totalmente de acuerdo, elez! Yo tampoco sabía que había tantos tipos hasta que leí el artículo. Recuerdo que una vez, en una excursión de camping, nos sorprendió una tormenta y me asusté mucho por los rayos. Desde entonces, siempre me ha preocupado la seguridad eléctrica, así que creo que es crucial tener un buen pararrayos, sobre todo si vives en una zona donde las tormentas son comunes. ¡Gracias por compartir este tema tan interesante!
¡Me encantó el artículo sobre los tipos de pararrayos! Nunca pensé que hubiera tantas opciones. Una vez, durante una tormenta muy fuerte, vi cómo caía un rayo cerca de mi casa y me quedé pensando en lo importante que es tener un buen pararrayos. De hecho, ya estoy considerando instalar uno tras leer esto. ¡Gracias por la info!