Protección contra rayos (Art.16)

El rayo es un fenómeno meteorológico de origen natural. Los parámetros del
rayo son variables espacial y temporalmente.

Evaluación del nivel de riesgo

La evaluación del nivel de riesgo por rayos, debe considerar la posibilidad de pérdidas de vidas humanas, pérdida del suministro de energía y otros servicios esenciales, pérdida o graves daños de bienes, así como los parámetros del rayo para la zona tropical, donde está ubicada Colombia y las medidas de protección que mitiguen el riesgo; por tanto, debe basarse en procedimientos establecidos en normas técnicas internacionales como la IEC 62305-2 o la NTC 4552-2.

Las CG, LT, redes de distribución en MT y las S/E construidas con posterioridad al 01/05/2005 deben tener un estudio del nivel de riesgo por rayos, soportado en norma técnica internacional o NTC.

Deben contar con una evaluación del nivel de riesgo por rayo, las instalaciones de uso final donde se tenga alta concentración de personas. 

Nota: Aplica igualmente a edificaciones aisladas, edificaciones con alturas que sobresalgan sobre las de su entorno y donde se tenga conocimiento de alta densidad de rayos.

Nota: El estudio de evaluación del nivel de riesgo por rayo debe estar disponible para revisión de las autoridades de vigilancia y control.

Diseño e implementación del SPR

La protección se debe basar en la aplicación de un sistema integral, conducente a mitigar los riesgos asociados con la exposición directa e indirecta a los rayos.

El diseño e implementación, deben realizarse aplicando metodologías reconocidas por normas técnicas internacionales como la IEC 62305-3 o la NTC 4552, las cuales se basan en el método electrogeométrico.

Terminales de captación o pararrayos

Cualquier elemento metálico de la estructura que se encuentre expuesto al impacto del rayo, como antenas de televisión, chimeneas, techos, torres de comunicación y cualquier tubería que sobresalga, debe ser tratado como un terminal de captación siempre que se garantice su capacidad de conducción y continuidad eléctrica.

Las Características que deben cumplir los pararrayos o terminales de captación se adaptan de las normas IEC 62305 e IEC 61024-1.

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Nota: Los terminales de captación no requieren Certificación de Conformidad de Producto. El constructor e inspector de la instalación verificarán el cumplimiento de los requisitos dimensiónales.

Importante: El comportamiento de todo pararrayos o terminal de captación debe tomarse como el de un pararrayos tipo Franklin.

Conductores bajantes

a. El objeto de los conductores bajantes, es conducir a tierra, en forma segura, la corriente del rayo que incide sobre la estructura e impacta en los pararrayos.

Nota: Con el fin de reducir la probabilidad de daños debido a las corrientes del rayo que circulan por el Sistema de Protección contra Rayos, las bajantes deben disponerse de tal manera que desde el punto de impacto hasta tierra existan varios caminos en paralelo para la corriente, la longitud de los caminos de corriente se reduzca al mínimo y se realicen conexiones equipotenciales a las partes conductoras de la estructura.

b. En los diseños se deben considerar dos tipos de bajantes, unirlas directamente
a la estructura a proteger o aislarlas eléctricamente de la misma.

Nota: La decisión de cual tipo de bajante utilizar depende del riesgo de efectos térmicos o explosivos en el punto de impacto de rayo y de los elementos almacenados en la estructura. En estructuras con paredes combustibles y en áreas con peligro de explosión se debe aplicar el tipo aislado.

Puesta a tierra para protección contra rayos

La puesta a tierra de protección contra rayos, debe cumplir con los requisitos que le apliquen, especialmente en cuanto a materiales e interconexión.

La configuración debe hacerse con electrodos horizontales (contrapesos), verticales o una combinación de ambos, según criterio de la IEC 62305.

c. La interconexión de bajantes se deben hacer en la parte superior; son opcionales la interconexión a nivel de piso y los anillos intermedios.
d. La geometría de las bajantes y la de los anillos de unión afecta a la distancia de separación

Distancias típicas recomendadas entre conductores bajantes y entre anillos equipotenciales en función del Nivel de Protección contra Rayos (NPR)

	NPR
	I	II	III	IV
Distancia típica promedio (m)	10	10	15	20

f. La instalación de más bajantes, espaciadas de forma equidistante alrededor
del perímetro y conectadas mediante anillos equipotenciales, reduce la probabilidad
de que se produzcan chispas peligrosas y facilita la protección interna.
Esta condición se cumple en estructuras totalmente metálicas y en estructuras
de concreto en las que el acero de refuerzo es eléctricamente continuo.

g. El número de bajantes no debe ser inferior a dos y deben ubicarse en el
perímetro de la estructura a proteger, en función de las restricciones arquitectónicas
y prácticas. Deben instalarse, en la medida de lo posible,
en las esquinas opuestas de la estructura.

h. Cada bajante debe terminar en una puesta tierra que tenga un camino vertical y otro horizontal a la corriente.
i. Las bajantes deben instalarse, de manera que sean una continuación directa de los conductores del sistema de captación.

j. Las bajantes no deben instalarse en canales de drenaje de aguas, incluso si tienen un aislamiento eléctrico.
k. Los conductores bajantes deben instalarse de manera rectilínea y vertical, siguiendo el camino más corto y directo a tierra. 

Nota: Debe evitarse la formación de bucles en el conductor bajante y de curvas de menos de 20 cm de radio.

l. Los marcos o elementos de la fachada pueden ser utilizados como bajantes, si son perfiles o rieles metálicos y sus dimensiones cumplen con los requisitos para los conductores bajantes, es decir, para laminas o tubos metálicos su espesor no sea inferior a 0,5 mm y su equipotencialidad vertical sea garantizada de tal manera que fuerzas mecánicas accidentales (por ejemplo vibraciones, expansión térmica, etc.) no causen el rompimiento de los materiales o la pérdida de equipotencialidad.

Puesta a tierra para protección contra rayos

La puesta a tierra de protección contra rayos, debe cumplir con los requisitos que le apliquen, especialmente en cuanto a materiales e interconexión.

La configuración debe hacerse con electrodos horizontales (contrapesos), verticales o una combinación de ambos, según criterio de la IEC 62305.

Importante: La puesta a tierra de protección contra rayos debe interconectarse con las otras puestas a tierra de la edificación.

Recomendaciones de comportamiento frente a rayos

Para prevenir accidentes con rayos, es conveniente tener en cuenta las siguientes recomendaciones, en caso de presentarse una tormenta:

a. A menos que sea absolutamente necesario no salga al exterior ni permanezca a la intemperie.

b. Busque refugio en estructuras que ofrezcan protección contra el rayo, tales como:
• Edificaciones bajas que no tengan puntos sobresalientes.
• Viviendas y edificaciones con un sistema adecuado de protección contra rayos.
• Refugios subterráneos.
• Automóviles y otros vehículos cerrados, con carrocería metálica

c. De ser posible, evite los siguientes lugares, que ofrecen poca o ninguna protección:
• Bajo los árboles con mayor riesgo de impacto de rayos, es decir, los más altos.
• Campos deportivos abiertos.
• Tiendas de campaña y refugios temporales en zonas despobladas.
• Vehículos descubiertos o no metálicos.
• Torres de comunicaciones o de energía eléctrica.

d. En los siguientes lugares extreme precauciones:
• Terrazas de edificios.
• Terrenos deportivos y campo abierto.
• Piscinas y lagos.
• Cercanías de líneas eléctricas, cables aéreos, cercas ganaderas, mallas eslabonadas, vías de ferrocarril y tendederos de ropa.
• Árboles aislados.
• Torres metálicas (de comunicaciones, de líneas de alta tensión, de perforación,
etc.).

e. Si debe permanecer en un lugar con alta densidad de rayos a tierra:
• Busque zonas bajas.
• Busque zonas pobladas de árboles, pero evitando árboles aislados.
• Busque edificaciones y refugios seguros.
• Si tiene que escoger entre una ladera y el filo de una colina, sitúese en el filo.

f. Si se encuentra aislado en una zona donde se esté presentando una
tormenta eléctrica:
• No se acueste sobre el suelo.
• Junte los pies.
• Adopte la posición de cuclillas.
• No coloque las manos sobre el suelo.
• No se escampe bajo un árbol.

g. Atienda las señales de alarma y siga las órdenes que impartan los brigadistas de emergencias, cuando se cuente con detectores de tormentas.
h. Desconecte los equipos electrónicos que no posean dispositivos de protección contra rayos.