CONTADOR DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

CONTADOR DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

Nombre comercial: contador de descargas.
Objetivo: contar las descargas eléctricas que inciden sobre el pararrayos.
Principio de operación: al pasar la corriente de rayo (una alta cantidad de energía) por la bajada a tierra donde se instala el contador, este contabiliza la descarga.


El contador se coloca en serie con el cable de una de las bajadas al sistema de tierras. Este nos sirve, como se indicó anteriormente, para saber cuando incidió un rayo en nuestro pararrayos. Es recomendable que cada vez que sucede esto, se revise el sistema para ver si el rayo no provocó algún daño a la(s) punta(s) o a cualquiera de los componentes. En caso de que sea positivo, habrá que realizar un reemplazo.

Colocación de contador

Contador de descargas atmosféricas

ANÁLISIS DE GASES DISUELTOS

ANÁLISIS DE GASES DISUELTOS

El transformador es la pieza mas importante de nuestro sistema eléctrico. Cualquier falla en este equipo, da como resultado interrupciones en el servicio que derivan en pérdidas para la empresa. Además, en una falla ponemos en riesgo de accidente a nuestro personal y daños a equipos que se encuentren cerca. Debido a esto es importante llevar a cabo un buen mantenimiento preventivo y predictivo en estos equipos. El análisis de gases disueltos es una buena herramienta para detectar fallas dentro del transformador en etapa temprana.La detección de ciertos gases generados en un transformador enfriado por aceite es frecuentemente la primera indicación de un mal funcionamiento, que de no ser corregido, llevará eventualmente a una falla. El procedimiento es básicamente extraer una muestra de aceite del transformador y mandarla al laboratorio en el cual, por medio de un

proceso especial (cromatografia) se extraen los gases contenidos dentro del aceite. Se analiza la presencia de los siguientes gases: Hidrógeno (H2), Metano (CH4), Etano (C2H6), Etileno (C2H4), Monóxido de carbón (CO), y Dióxido de carbón (CO2). El estándar IEEE C.57-194 nos da la guía para interpretar los resultados de estos análisis y las acciones a tomar. Las siguientes fallas se pudieran presentar dentro del transformador:

1. Fallas térmicas. 
2. Descargas de baja intensidad.
3. Arqueos de alta intensidad.
4. Deterioro del aislamiento (celulosa).

Para el análisis de los resultados se recomiendan los siguientes métodos:

1. Determinar los rangos de generación de gases combustibles.
2. Determinar los equivalentes entre gases en espacio y disueltos en el aceite.
3. Monitorear el deterioro del aislamiento utilizando el volumen de gases disueltos. 
4. Evaluación de la condición del transformador utilizando las concentraciones individuales y totales TDCG (total dissolved combustible gas).
5. Evaluación del posible tipo de falla utilizando método de gas clave
6. Evaluación del posible tipo de falla analizando por separado los gases combustibles generados.

Transformador incendiado por falta de mantenimiento

ENTENDIENDO LA PROTECCIÓN CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

La protección contra el rayo o los "efectos directos" consiste en : capturar el rayo constituyendo un punto de impacto privilegiado con un dispositivo de captura natural o específico (pararrayos, jaula enmallada o hilos amarrados). canalizar la corriente de rayo facilitando su paso al medio de "bajada a tierra", fluir la corriente de rayo a la tierra garantizando su dispersión en el suelo con una "puesta a tierra pararrayos".

Un sistema de protección contra tormentas eléctricas (SPTE) consta de 3 elementos:

1. Sistema externo de protección contra descargas atmosféricas (SEPTE). Son los elementos que sirven para interceptar (terminales aéreas), conducir (conductores de bajada), y disipar (red de puesta a tierra) en forma eficiente la corriente de rayo.
2. Sistema interno de protección contra tormentas eléctricas (SIPTE). Sistema formado por todas aquellas medidas de protección que permiten reducir el riesgo de daño a personas, instalaciones y su contenido, mediante la puesta a tierra, unión equipotencial, blindaje electromagnético, y supresores contra sobretensiones.
3. Sistema de puesta a tierra (SPT). Sistema formado por elementos enterrados en el suelo cuya función es conducir y dispar la corriente de rayo a tierra. 

DESCARGA ELECTROSTÁTICA: UNA CUESTIÓN PARA TOMARSE EN SERIO

A cuantos de nosotros nos ha pasado que saludamos a alguien y sentimos un chispazo o descarga o decimos “Heey me diste toques!!!”. Nos sucede cuando entramos a un local y tocamos la puerta metálica, las escaleras (sobre todo si son eléctricas), o los pasamanos. Aunque pareciera un asunto sin importancia, las descargas electrostáticas pueden llevar a fatalidades.

Antes que nada, debemos definir que es la electricidad estática:

La electricidad estática es un tipo de carga eléctrica que se puede crear cuando dos materiales se friccionan entre sí. La fricción remueve electrones de un material y los deposita en el otro. La carga eléctrica permanece en el objeto hasta que se drena a tierra o es neutralizada por una descarga.

La norma 022 de la STPS nos dice, entre las obligaciones del patrón:

5.2 Establecer las condiciones de seguridad e higiene para evitar la generación y acumulación de las cargas eléctricas estáticas y prevenir los efectos de las descargas eléctricas atmosféricas.

Por esto es importante que dentro de nuestro programa para evitar las descargas eléctricas, tengamos los planes de acción que nos eviten estos problemas. Algunas acciones serían:

1. Que todas nuestras canalizaciones cuenten con cable de tierra de calibre adecuado según norma 001 SEDE.
2.  Que estas canalizaciones también se encuentren aterrizadas correctamente.
3.  Que todos nuestros equipos estén aterrizados.
4.  Que existan medios para descargas la energía del personal antes de entrar a lugares donde exista material inflamable o explosivo.
5.  Asegurar que nuestros nodos de la red de tierra estén en buenas condiciones y en el rango adecuado (de acuerdo a norma 022 STPS).
6.  Capacitar al personal sobre los riesgos que representa la electricidad estática.
7.  Alejar los materiales inflamables o explosivos de lugares donde pueda generarse electricidad estática como resultado mismo del proceso.

Tambos metálicos aterrizados

En resumen, la electricidad estática la podemos controlar de 3 formas:

1. Remover el material inflamable de las área donde se pueda presentar una descarga      por electricidad estática.
2. Reducir la generación de cargas, acumulación de cargas o ambos por medio de modificar procesos o productos.
3. Neutralizar las cargas.

 Se debe hacer una evaluación en piso para identificar peligros relacionados como: objetos conductores no aterrizados, materiales inflamables cerca de fuentes de carga electrostática, procesos que generan alta acumulación de carga, etc. Después de esto, debemos de tomar las acciones necesarias para eliminar estos riesgos. También, cuando haya que realizar un trabajo, al hacer el análisis de riesgos, debemos de evaluar la posibilidad de ignición por electricidad estática, para usar el equipo de protección y tomar las medidas precautorias.

En este video vemos una persona que está pasando un material líquido de un envase a otro y se produce una descarga....seguramente electricidad estática.

COMO EVITAR QUE LE CAIGA UN RAYO

 Antes de la tormenta

 Identificación de la tormenta eléctrica. La identificación puede realizarse de dos maneras:
mediante la observación del estado atmosférico y con el apoyo de dispositivos de detección. Las condiciones a observar son las siguientes:

1. Proximidad de nubes oscuras, imponentes o amenazadoras

1. Rayos y truenos distantes; y

1. Ráfagas de viento

Los dispositivos de detección que pueden utilizarse para la identificar la presencia de tormentas eléctricas, se identifican como:
Dispositivos simples: Un receptor de radio AM
La incidencia de un rayo produce una señal de ruido en la banda de AM lo que permite identificar la presencia de una tormenta eléctrica. Puede estimarse la cercanía de la tormenta eléctrica mediante la frecuencia con la que se perciban las descargas en el radio o tomando el tiempo que transcurre entre la detección visual del rayo (o la señal del ruido del radio) y cuando se escucha el trueno asociado. Si este es menor a 30 seg., la tormenta está cerca.
Nota: la distancia a la tormenta eléctrica es de 1 km por cada 3 s transcurridos entre la brillantes del rayo y el trueno.
 Dispositivos complejos: Detectores de campo eléctrico
 Existen medidores de campo eléctrico que permiten identificar la presencia de tormentas eléctricas cuando sobrepasan un umbral definido. Existen también sistemas localizadores de tormentas en tiempo real y sistemas de detección a través de satélites atmosféricos.
 Los dispositivos permiten alertar con la suficiente antelación para tomar las medidas de seguridad o prevención y buscar refugio. Sin embargo, y aún cuando la tecnología e instrumentación han demostrado su efectividad, no pueden garantizar la seguridad para las personas. Por lo que deben ser usados únicamente como un instrumento de ayuda para la etapa inicial y final de la tormenta eléctrica.

 Durante la tormenta

Si se encuentra en interiores:

• Evitar salir al exterior y alejarse de puertas y ventanas. Cerrar ventanas, cortinas y persianas.
• Evitar caminar sobre suelos húmedos o con calzado mojado.
• Evitar la utilización de equipo eléctrico o teléfono alámbrico.
• Evitar el contacto con todo objeto metálico, aparatos eléctricos, marcos de ventanas, incluyendo tuberías metálicas. 
• Si no se tiene ninguna protección contra sobre tensiones eléctricas,  es conveniente desconectar  los equipos eléctricos o electrónicos, incluyendo las conexiones por  línea telefónica o por  servicio de cable. 

Es importante considerar que un albergue o construcción que cuenta con un sistema de protección contra tormentas eléctricas es mucho más seguro que el que no lo tiene.

 Si se encuentra en exteriores:

• Evite correr para escapar de la tormenta. Hágalo rápido, pero con calma.
• Busque refugio si es posible, al interior del edificio más cercano. 
• Evite refugiarse debajo de una torre metálica.
• En un bosque, busque refugio debajo de un lugar densamente poblado de árboles pequeños.
• Evite refugiarse debajo de un árbol aislado. 
• En caso de encontrarse en zona de jardín o en campo abierto y sin posibilidad de protegerse por alguna estructura, evite permanecer de pie. Colóquese de rodillas, dóblese hacia delante y ponga las manos en las rodillas. Evite estar en posición erguida.
• Evite estar cerca de estructuras como torres, árboles, cercas metálicas, líneas telefónicas o cables de alta tensión u objetos metálicos.
• Evite utilizar herramientas ni objetos metálicos (paraguas, palos de golf, herramientas, etc.). 
•  Evite contacto con el agua. Si se encuentra en una alberca o a la orilla del mar, debe salir inmediatamente y buscar refugio. 
• Evite estar cerca del sistema de pararrayos: Desde las puntas o terminales aéreas, los cables que forman la malla en azoteas, los conductores de bajada y los electrodos de conexión a tierra.
• Evite estar cerca de cualquier objeto metálico, equipos o instrumentos agrícolas, motocicletas, carritos de golf, palos de golf, bicicletas, tubos de metal, rieles, etc. 
• Los vehículos (no convertibles o descapotados) constituyen un buen refugio. Se debe permanecer dentro del automóvil evitando tener algún contacto con el material metálico del vehículo.  
• Si alguna persona es alcanzada por un rayo y queda inconsciente, se debe avisar inmediatamente al Servicio Medico de Urgencias (SMU). Si se esta capacitado aplique los primeros auxilios mientras llega el SMU. Se deberá procurar el apoyo médico incluso si la persona afectada no se desmaya.

Posición recomendada durante tormenta eléctrica

Debe tenerse presente que muchos de los eventos fatales ocurren en la etapa temprana de la tormenta eléctrica  así como en la etapa terminal.
Esta última etapa es importante, porque la actividad atmosférica de rayos puede persistir, hasta 30 min después de haberse escuchado o visto el último rayo.

 

Después de la tormenta

• Realice una verificación de la(s) estructura(s) o instalación(es) al terminar la tormenta para buscar los posibles daños provocados por esta.
• Reporte la caída de cables de servicio público.
• Inspeccione el sistema de pararrayos para detectar y ordenar a la brevedad posible, la reparación de los daños que se hubieren generado.

EL FENÓMENO DEL RAYO

La nube tempestuosa
Puede alcanzar varios kilómetros de altura y de ancho, la nube tempestuosa de tipo Cúmulo-Nimbus es la causa de la producción de los rayos. Las turbulencias atmosféricas y las fuertes diferencias de temperaturas (de hasta – 60 °C a 10 km de altura) engendran una separación de las cargas de la nube : su parte superior se constituye de cristales de hielo cargados positivamente y su base de gotas de agua cargadas negativamente. La base de la nube influye localmente sobre la carga del suelo en superficie atrayendo una cantidad equivalente de cargas eléctricas de polaridad opuesta.
Cuando la nube está demasiada cargada, la nube se esfuerza por despejar esta carga "explotando": se descarga por cambio de cargas con el sol (rayo), o con otras nubes o zonas de nubes (rayos intra o inter-nubes). Mil millones de cargas eléctricas son disipadas causando corrientes que pueden alcanzar 500,000 A y tensiones de varios milliones de voltios. Es importante tomar en cuenta que corrientes del orden de 30 milésimas de Amperios (mA) bajo tensiones de solamente 50 Voltios pueden ser peligrosas para el hombre, y mortal por valores superiores a 1 Amper !

El fenómeno de la descarga
De la base de una nube generalmente cargada negativamente sale una pre-descarga llamada "trazador o aguijón", debilmente luminosa, cuya progresión hacia el suelo se hace por saltos sucesivos de varios decenas de metros. Al acercarse del suelo, la extremidad fuertemente cargada del "trazador o aguijón" engendra a su vertical un importante crecimiento del campo eléctrico local. A aproximadamente 200 m del suelo, efluvios de cargas o "streamers" salen de los puntos de impactos preferenciales del rayo en el cual el campo eléctrico es el más intenso (cimas de los arboles, chimeneas, pararrayos, …). Localmente, estos efluvios se ponen en descargas ascendentes positivas y van al encuentro del "trazador o aguijón".
El streamer que ofrece las mejores características de cebadura y de propagación alcanza el trazador descendente y hace la unión eléctrica nube-suelo por la formación de un conducto ionizado. Este camino privilegiado ocasiona una fuerte descarga eléctrica de varios millares de amperios llamados "arco en retorno". Entre 0,2 a 1 segundo (s), varios golpes de rayo pueden intercambiarse, su progresión es continuada y su velocidad de propagación muy elevada.

Tipos de Rayo y pararrayos
Según la polaridad de la nube (cargas positivas o negativas a su base) y el sentido de la descarga (ascendente o descendente), cuatro tipos de descarga pueden suceder. Bajo nuestras latitudes, medidas estadísticas en el campo, han demostrado que más de un 90 % de las descargas son golpes de rayo descendente de tipo negativo. 

Instalados según las reglas del arte, los pararrayos suministran, cualquiera que sea el tipo de rayo, características de cebadura y de propagación mejores que otro elemento en las cercanías. No atraen (no rechazan) el rayo sino que protegen las estructuras contra sus efectos desviando la corriente de rayo a la tierra y garantizando su flujo.