¿Qué es un Pararrayos?
Un pararrayos es un dispositivo utilizado para proteger los equipos electrónicos de los daños causados por los rayos. Su función principal es limitar las sobretensiones transitorias y desviar el exceso de corriente generado por los rayos.
Los pararrayos, también conocidos como dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD por sus siglas en inglés), protegen los equipos electrónicos al suprimir las tensiones anormales que se producen durante las descargas de rayos o al abrir y cerrar interruptores. Estos dispositivos evitan que los equipos eléctricos sufran daños debido a las tensiones elevadas a las que son expuestos momentáneamente.
Es importante destacar que un pararrayos no solo protege a los equipos electrónicos, sino que también protege los edificios y a las personas de los efectos directos de los rayos. Sin embargo, la simple instalación de un pararrayos no es suficiente para proteger los equipos eléctricos, ya que estos requieren de dispositivos de protección contra sobretensiones adicionales.
Usos de los Pararrayos
Los pararrayos se instalan en el punto de entrada de las líneas eléctricas aéreas, especialmente en las líneas de alta tensión, de acuerdo con las normas técnicas nacionales para equipos eléctricos. Además, se colocan pararrayos en edificios que albergan una gran cantidad de equipos electrónicos. Estos pararrayos forman parte del sistema de protección contra rayos del edificio, y se instalan en el cuadro principal de distribución de energía eléctrica, así como en los cuadros de distribución de cada planta y en los equipos electrónicos individuales.
La instalación de pararrayos adecuados en estos lugares es fundamental para proteger los equipos electrónicos de los daños causados por los rayos. Se utilizan diferentes tipos de pararrayos según el lugar de instalación, con el objetivo de garantizar una protección efectiva.
Principio de los Pararrayos
Los pararrayos se basan en el principio de la resistencia no lineal, que les permite actuar como aislantes de la tensión normal de funcionamiento de los equipos electrónicos y desviar el exceso de corriente cuando se produce una tensión anormal. Estos dispositivos constan de un hueco de descarga y una resistencia no lineal que tiene una relación no proporcional entre tensión y corriente.
Cuando los equipos electrónicos están conectados a la línea de alimentación, el pararrayos se coloca en paralelo con ellos, entre la línea de alimentación y la tierra. En condiciones normales, cuando la tensión aplicada es estable, la resistencia no lineal del pararrayos es alta y no se produce flujo de corriente. En este estado, el pararrayos actúa como un aislante que no conduce electricidad.
Sin embargo, cuando se produce una tensión anormal debido a un rayo o una sobretensión, la tensión se aplica al hueco de descarga y la resistencia no lineal se vuelve instantáneamente de baja resistencia. Esto permite que la corriente de sobretensión fluya hacia la tierra y evita que la sobretensión se aplique a los equipos electrónicos. Después de la descarga, la resistencia no lineal vuelve a ser alta y no fluye más corriente desde la tensión de alimentación. La tensión de activación del pararrayos debe ser mayor que la tensión de servicio de los equipos electrónicos y menor que la tensión que los equipos pueden soportar.
Es importante tener en cuenta que después de la activación del pararrayos, puede quedar una tensión residual, por lo que es necesario considerar esto al seleccionar el pararrayos adecuado. Para lograr la resistencia no lineal, se utilizan componentes como varistores de óxido metálico (MOV), diodos de ruptura de avalancha, dispositivos semiconductores como tiristores de protección contra sobretensiones y tubos de descarga rellenos de gas.
En resumen, los pararrayos funcionan mediante la resistencia no lineal para proteger los equipos electrónicos de sobretensiones. Estos dispositivos permiten el paso de corriente en condiciones anormales y desvían las sobretensiones, evitando daños en los equipos.
Tipos de Pararrayos
Existen dos tipos principales de Pararrayos. Existen dos tipos principales de descargadores de sobretensiones: los descargadores de sobretensiones para fuentes de alimentación y los descargadores de sobretensiones para comunicaciones y circuitos dedicados. Cada tipo de pararrayos se clasifica a su vez según la aplicación para la que se utiliza, y está normalizado por la CEI (Comisión Electrotécnica Internacional).
La clasificación de los descargadores de sobretensiones para fuentes de alimentación se define en la norma IEC 61643-1 “Prestaciones requeridas y métodos de ensayo para dispositivos de protección contra sobretensiones conectados a sistemas de distribución de energía de baja tensión”. Se dividen en las clases I-III, que se utilizan en función del lugar de instalación de los Pararrayos.
IEC 61643-21 “Prestaciones requeridas y métodos de prueba para dispositivos de protección contra sobretensiones conectados a líneas de telecomunicaciones y de señal” clasifica los descargadores de sobretensiones para telecomunicaciones y líneas. Esta norma divide los Pararrayos para telecomunicaciones y líneas de señal en diez categorías. A diferencia de los descargadores de sobretensiones para fuentes de alimentación, las categorías no se utilizan en función del lugar de instalación del equipo, sino para permitir la realización de diferentes métodos de prueba en un mismo descargador de sobretensiones.