Como determinar si mi edificio necesita un pararrayos

Una de las responsabilidades como encargados de mantenimiento del edificio es evitar tener pérdidas por una descarga eléctrica que caiga en nuestro edificio. Muchos tenemos la duda: ¿es obligatorio que instale un pararrayos?. 

El procedimiento para establecerlo es muy sencillo.

Para empezar, los centros de trabajo o áreas que se clasifiquen como riesgo de incendio alto, la instalación de pararrayos es MANDATORIO, como se establece en el punto 8.1 de la NOM-022-2015-STPS:

8.1 Los centros de trabajo o áreas que se clasifiquen como riesgo de incendio alto de acuerdo con lo establecido por la NOM-002-STPS-2010, o las que la sustituyan, deberán instalar un sistema de protección contra descargas eléctricas atmosféricas, tal como el sistema de pararrayos.

Si nuestra instalación no es de alto riesgo, entonces llevamos a cabo lo siguiente:

1)  Calcular la frecuencia de rayos a la estructura. La frecuencia anual promedio de rayos directos a una estructura (No), se calcula con la ecuación siguiente:
                                                      No = Ng x Ae x 10E-6
en donde:
No:  frecuencia anual promedio de rayos directos a la estructura.
Ng: densidad promedio anual de rayos a tierra por km2, del mapa isoceraunico.

Primeros auxilios en caso de electrocución

• No debemos tocar el cuerpo del afectado ni el alambre o elemento eléctrico hasta que no lo hayamos retirado del circuito eléctrico. De hacerlo seguramente pasaríamos a formar parte del circuito eléctrico con lo que solamente conseguiríamos agravar el problema. Podemos utilizar un barrote de madera u otro material aislante para lograr esto, o desconectar la energía, si es posible.
• Aflojar su ropa.
• En los casos graves, la víctima presenta una sensible palidez y su pulso es débil. Se impone masaje cardíaco externo y reanimación respiratoria.
• Tratamos las quemaduras que pudieron haberse producido con abundante agua (nunca cremas)  así como fracturas o golpes.

El cálculo de corto circuito

Muchas secciones de la NOM están relacionadas con la protección adecuada contra sobrecorriente. La aplicación segura y confiable de los dispositivos de protección contra sobrecorriente basada en estas secciones hace necesario que sea llevado a cabo un estudio de corto circuito y una coordinación selectiva.
Estas secciones, entre otras, incluyen:
110-9 Corrientes de interrupción.
230-65 Corriente eléctrica de corto circuito disponible.
240-2 Protección del equipo.
250-95 Protección de conductor de equipo a tierra.
517-17 Elementos del cuidado de la salud- coordinación selectiva.
El cumplimiento de estas secciones puede ser logrado de una mejor manera llevando a cabo un estudio de corto circuito y un estudio de coordinación selectiva.
La protección de un sistema eléctrico no debería ser solamente segura bajo todas las condiciones de servicio pero, para asegurar continuidad del servicio, debería ser selectivamente coordinada de la mejor manera posible. Un sistema coordinado es aquel donde solamente el circuito fallado es aislado sin perturbar cualquier otra parte del sistema. Los dispositivos de protección contra sobrecorriente también deberían proveer protección contra corto circuito así como protección contra sobrecarga para componentes del sistema, como barras, cable, controladores de motores, etc.

¿Por qué utilizar fusibles?

La mayoría de los Ingenieros eléctricos y de la población en general está consiente de la existencia del fusible y la impresión que se tiene es que es un dispositivo simple en todos sus aspectos. Aunque es cierto que su construcción no es compleja, los fusibles deben ser diseñados y fabricados con gran cuidado para asegurar que en circunstancias dadas actúe de manera exacta y completamente predecible. Los fusibles han sido producidos por más de 100 años y hay gran número de ellos que son ampliamente utilizados en el mundo. Ellos desarrollan la vital característica de proteger los equipos y redes eléctricas, y aseguran que los efectos de las fallas, que ocurren de manera inevitable, sean limitados y que la continuidad del servicio de energía a los usuarios sea mantenida.

Sobrecorriente, sobrecarga y cortocircuito

Los nombres de estos tres conceptos son muy parecidos y suele confundirnos. Vamos a describir de que se trata cada uno de ellos:

• Sobrecorriente:  Una sobrecorriente puede ser una corriente de sobrecarga o de corto circuito. 
• Sobrecarga: la corriente de sobrecarga es una corriente excesiva en relación a la corriente nominal de operación. Se presenta en los conductores y en otros componentes de un sistema de distribución. Las sobrecargas son en la mayoría de las veces, mas frecuentes entre un rango de una a seis veces el nivel de corriente nominal. Son causadas por aumentos temporales de corriente y ocurren cuando los motores arrancan o cuando se energizan los transformadores. Tales corrientes de sobrecarga (o transitorias) son de ocurrencia normal. Debido a su corta duración cualquier aumento de temperatura es trivial y no tiene efecto dañino sobre los componentes del circuito. Es importante que los dispositivos de protección no reaccionen a este tipo de corrientes. Las sobrecargas continuas pueden ser causadas por motores defectuosos (tales como rodamientos del motor desgastados), equipos sobrecargados o demasiadas cargas a un solo circuito. Estas sobrecargas son destructivas y deben ser cortadas por los dispositivos de protección antes que dañen el sistema de distribución o afecten el sistema de cargas.Sin embargo estas son de magnitud relativamente bajas comparadas con las corrientes de cortocircuito, las cuales, deben cortarse en milisegundos para prevenir daños al equipo.
• Cortocircuito. Como su nombre lo indica, una corriente de corto circuito es aquella que fluye fuera de las vías normales de conducción. Las corrientes de cortocircuito o falla pueden ser de cientos de veces mayores que la corriente nominal de operación. Una falla de alto nivel puede ser de 50,000 amperes o mayor. Si no se interrumpe en el rango de unas milésimas de segundo, el daño destructivo puede llegar a ser de alta severidad para el aislamiento, fusión de los conductores, vaporización del metal, ionización de gases, arcos e incendios. Simultáneamente las corrientes de cortocircuito de alto nivel pueden hacer perforaciones por las fuerzas de los campos magnéticos. Las fuerzas magnéticas entre las barras de bus y otros conductores pueden ser de cientos de libras por pie lineal.

Dispositivos de protección en los transformadores

Como lo mencionamos anteriormente (leer artículo), el transformador es el equipo más importante de nuestra instalación eléctrica. Una falla en este equipo nos puede provocar cortes en el suministro de energía que representan grandes pérdidas para las empresas. Además estas fallas pueden terminar en daños al equipo o a personal que se encuentre cerca de la subestación. Los transformadores cuentan con una serie de elementos que nos ayudan a minimizar la posibilidad de una falla interna del transformador y evitar un acontecimiento indeseable.
1) Indicador de la temperatura del devanado. Este dispositivo nos sirve para simular la temperatura que tiene el devanado del transformador. Es básicamente un indicador de temperatura con una resistencia. La resistencia es alimentada de una corriente de magnitud proporcional a la que circula en el devanado a través de un transformador de corriente situado sobre el devanado en cuestión.La resistencia es instalada en el instrumento. El valor de la corriente que circula a través de la resistencia es tal que eleva la temperatura a un valor igual que el punto caliente dentro del devanado.Así, la temperatura es simulada dentro del indicador.

Pararrayos de dispositivo de cebado Franklin France

Principio Su principio de protección se basa en el efecto piezoeléctrico a partir de un reforzamiento   del campo eléctrico local y la creación anticipada de un camino de descarga preferencial, permitiendo evacuar la energía sin daños a las personas ni a las instalaciones en forma eficaz, confiable y con tecnología de punta. El pararrayos es totalmente autónomo al no requerir de fuente externa, ya que sus componentes son mecánicos y no electrónicos, presentando la ventaja de operar tanto para   descargas positivas como negativas. Descripción El pararrayos SAINT ELME® está constituido de : 1) Una cabeza captadora Perfilada, inalterable y buena conductora, estructurada para engendrar una circulación de aire forzada en su extremo y en su prolongación (sistema VENTURI : tomas de aire y eyectores periféricos) 2) Un asta de soporte

Candado y Etiqueta (lock out-tag ot)

El procedimiento candado y etiqueta establece la responsabilidad del empleador con el objeto de proteger a empleados contra fuentes de energía peligrosa en maquinas y equipo durante la revisión y el mantenimiento. Esto se logra mediante la colocación de equipo apropiado de candado y etiqueta en los dispositivos de aislamiento de fuentes de energía y al quitarle la energía a máquinas y equipo.

¿Qué necesitan saber los empleados?

       Los empleados necesitan ser adiestrados para asegurarse de que conocen, comprenden y siguen las disposiciones aplicables de los procedimientos de control de energía peligrosa.

Preparados para terremotos

Acabo de vivir la no grata experiencia de un terremoto de 7.2 grados.  Las consecuencias fueron muchas; edificios dañados, accidentes, algunas horas sin energía eléctrica, agua, etc. En base a lo que vi en las empresas los días siguientes, mis recomendaciones para minimizar los riesgos eléctricos son:

1. Anclar al piso todos los equipos, sobre todo los transformadores.
2. Tener en stock repuestos para los fusibles de alta.
3. Que las lámparas estén bien soportadas, en las áreas donde haya falso plafón, NO sostener las lámparas de este.
4. Lamparas flourescentes con fundas protecciones.
5. Lamparas high bay con acrílicos.
6. Toda la soportería de las lámparas, tuberías y otros dispositivos, deberán de estar bien atornillados, preferentemente que no sean tornillos autotaladrantes (pijas), sino tornillos con tuerca y su respectiva rondana de presión.
7. Tratar de NO instalar tuberías de agua u otros fluidos cerca de los tableros eléctricos.
8. Utilizar preferentemente tubería roscada en lugar de la conduit.
9. Dejar un pequeño excedente de cable en todas las cajas de conexión o tableros (lo que coloquialmente llamamos -coca-).
10. Si tenemos postería dentro de nuestra instalación, que estén en buenas condiciones, junto con sus retenidas.

¿Pararrayos o apartarrayos?

Algunas veces existe una confusión entre lo que es un pararrayos y un apartarrayos. Cada uno de los dispositivos tiene una muy diferente función.


Pararrayos.
Descripción: pararrayos es un instrumento cuyo objetivo es ioinizar el aire circundante para atraer un rayo. Al incidir el rayo sobre el pararrayos, este dirige la energía hacia el sistema de puesta a tierra (SPT) por medio de las bajadas. 
Objetivo: evitar que el rayo cause daños a construcciones o personas.

El rayo al descubierto en cámara lenta

El rayo es uno de los fenómenos mas fantásticos y sorprendentes de la naturaleza. Pero ¿que pasa cuando lo observamos en cámara lenta (slow motion), es aun mas sorprendente!!, disfrútenlo!!:


El rayo en slow motion