Recommendations for grounding systems in lightning protection systems

Recomendaciones para el diseño de la puesta a tierra en los sistemas de protección contra rayos

Este artículo presenta algunas recomendaciones prácticas para el diseño del sistema de puesta a tierra, el cual hace parte del sistema integral de protección contra rayos. Estas recomendaciones son el resultado de los análisis de un software académico que se basa en el método electromagnético híbrido en conjunto con el método de momentos. Se muestran los resultados de la impedancia y la tensión transitoria para configuraciones como: triángulo, estrella de tres puntas, contrapesos y mallas. A partir de los resultados, se definen la aplicación y las características de las diferentes configuraciones, como por ejemplo: longitud efectiva de los contrapesos, lugares dónde localizar las varillas, lugares en los cuales conectar las bajantes a las mallas y las diferencias de potencial entre puntos de una misma puesta a tierra. Estas recomendaciones guían al diseñador para obtener beneficios de las diversas configuraciones sin desperdiciar dinero.

INTRODUCCIÓN

Un sistema integral de protección contra el rayo se compone de tres elementos: sistemas de protección externa (terminaciones aéreas, bajantes, terminaciones de tierra), un sistema de protección interna y una guía de seguridad personal. La evaluación de riesgos se realiza según la norma IEC 62305 para establecer la necesidad de un sistema de protección contra el rayo en una instalación concreta. La evaluación de riesgos tiene en cuenta aspectos como los materiales de construcción, la altura, el volumen, la finalidad y la densidad de rayos de la zona.

Si se requiere un sistema de protección externa, puede utilizarse el método de la esfera rodante (IEEE Std-62305) para determinar la ubicación de las terminaciones aéreas y los conductores de bajada. Las terminaciones en tierra pueden definirse mediante una tabla estándar de la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), teniendo en cuenta la resistividad del suelo y el nivel de protección y dando la longitud de los electrodos, o mediante un software especializado.