
EL FENOMENO RAYO
El rayo impacta las regiones de alta altitud y elementos pro eminente.
El trueno puede resonar de un golpe seco, cuando se acerca el rayo, o sonar más lejos. Ya que la luz viaja con más velocidad que el sonido, el rayo está visible antes de que el trueno se pueda oír.
Cuando el campo electrostático sobrepasa los límites dieléctricos del aire (dependiendo de las condiciones de humedad y presión), una descarga del rayo se produce junto con una onda acústica: El trueno (generado por la dilatación brutal del aire sobrecalentado por el aire eléctrico.)
La realización de una protección contra el rayo integrando las condiciones geográficas y climáticas permiten determinar el nivel de exposición de la estructura a proteger.
PROPAGACIÓN DE LA CORRIENTE DEL RAYO

EFECTOS DIRECTOS
Efectos mecánicos inducidos durante un impacto rayo (deformaciones, extracciones, destrucciones,…)
Efectos térmicos (o “efecto Jaula” ) generando una fusión en el punto de impacto del rayo, o también pueden generar explotación de los materiales o también inicios de incendios.
Efectos electroquímicos generando la descomposición química de los materiales, con reacciones electrolíticas (presentes esencialmente al nivel de las tomas de tierra).
Tensiones de paso, que pueden provocar para las personas o animales: quemaduras o paros respiratorios y cardiacos durante la dispersión del corriente rayo en los suelos heterogéneos.

EFECTOS INDIRECTOS
Sobretensiones inducidas durante un impacto rayo directo en una línea eléctrica o en una torre. El corriente se propaga y alcanza todas las instalaciones distribuidas en la línea, aún si las instalaciones están localizadas a varios kilómetros del punto de impacto.
Sobretensiones inducidas por el radio electromagnético del corriente del rayo en todos los elementos metálicos cercanos. Así, sobretensiones y corrientes transitorias aparecen en todos los equipos conectados. Los efectos son proporcionales a la potencia y proximidad del corriente del rayo.
Aumentaciones del potencial de la tierra de la instalación, al momento de la dispersión del corriente en el suelo, provocando diferencias de potenciales destructivas para las masas de los equipos y las redes conectadas.
Subidas de corriente por disipación importante del corriente del rayo evacuado por la Tierra del pararrayos, hacia la toma de tierra de la instalación.
OBLIGACIONES DE PROTECCIÓN
Para reducir y protegerse de esos varios efectos (directos e indirectos), es necesario instalar un Sistema de Protección Contra el Rayo Externo (SPCR Externo) e Interno (Sistema de Protección Contra el Rayo Interno), correctamente realizado y según las normas en vigor.
Hay también que cuidar particularmente de las tomas de tierra e interconexiones, con elementos conductores situados cerca de conductores de bajada de los pararrayos y masas eléctricas de la instalación.
La red de detección de las tormentas permite determinar los valores de la densidad de impactos de rayo. Cuando la densidad no está conocida para un sitio determinado, puede ser deducida de Nk según la formula siguiente: Ng = Nk/10.
Dependiendo de la situación geográfica, del tipo de alimentación o de la presencia o no de un pararrayos, la instalación de un dispositivo de protección contra las sobretensiones puede ser obligatorio.
LAS CONSECUENCIAS, EN FRANCIA
NORMAS Y REGLAMENTACIONES
La protección contra el rayo es un dominio reglamentado por varias normas con las cuales France Paratonnerres se conforme durante el desarrollo, la comercialización e instalación de sus varios productos.
NF C 17-102 Edición 2011
Protección contra el rayo
Esa norma describe las reglas de instalación para la protección de las estructuras y zonas abiertas contra los impactos del rayo directos por Pararrayos con Dispositivo de Cebado (PDC).
EN 62305
Protección contra el rayo
Esta serie se divide en 4 volúmenes y presenta en un primer lugar los principios generales del rayo, y un método de evaluación de los riesgos. El tercer volumen describe las reglamentaciones de instalación de dispositivos de protección contra el rayo para proteger las personas y los edificios, y para finir, el último volumen da las medidas de protección para reducir el riesgo de falla de las redes de potencia y comunicación :
IEC/EN 62305-1
Principios generales
IEC/EN 62305-2
Evaluación de los riesgos
IEC/EN 62305-3
Daños físicos en las estructuras y riesgos humanos
IEC/EN 62305-4
Redes de potencia y comunicación en las estructuras
IEC 62561 / 50-164
Componentes de protección contra el rayo
Esta serie constituye una norma “producto” describiendo las características técnicas que deben ser respectadas por varios componentes de protección contra el rayo. La serie se compone de 7 volúmenes normalizando diferentes productos :
IEC 62561-1/EN 50164-1
Prescripciones para los componentes de conexión
IEC 62561-2/EN 50164-2
Características de los conductores y electrodos de tierra
IEC 62561-3/EN 50164-3
Prescripciones para los descargadores de aislamiento
IEC 62561-4/EN 50164-4
Prescripciones para las fijaciones del conductor
IEC 62561-5/EN 50164-5
Prescripciones para las trampillas de control y puntos de estanqueidad de los electrodos de tierra
IEC 62561-6/EN 50164-6
Contador de impactos de rayo
IEC 62561-7/EN 50164-7
Prescripciones para los sistemas de enriquecimiento de tierra.
NF C 15-100
Instalaciones eléctricas baja tensión
Esa norma se aplica para todas las instalaciones eléctricas con alimentación bajo una tensión inferior o igual a 1000V en corriente alternativo y a 1500V en corriente continuado.
EN 61643-11
Protectores contra Sobretensiones conectados a redes de distribución baja tensión
Esa norma describe las exigencias y ensayos permitiendo la caracterización de los protectores contra sobretensiones conectados a los redes de distribución baja tensión.
UTE C 17-108
Análisis Simplificada del Riesgo Rayo
Este documento es un guía ofreciendo un método simplificado para el análisis de riesgo rayo. El método está “simplificado” porque tiene un número limitado de parámetros, en comparación con el método completo.
UTE C 15-712
Instalaciones fotovoltaicos
Este documento es un guía describiendo las reglas de instalación de los generadores fotovoltaicos conectados a la red pública de distribución baja tensión y que no pueden funcionar de forma autónoma. También indica las reglas de instalación de los protectores contra sobretensiones AC y DC protegiendo las sobreintensidades y sobretensiones.
UTE C 15-443
Protección de las instalaciones eléctricas baja tensión contra las sobretensiones atmosféricas o debidas a maniobras.
Ese guía práctico indica las condiciones relativas a la selección y la instalación de los protectores contra sobretensiones en las instalaciones baja tensión. Precisa y completa los artículos 443 e 534.1 de la norma NF C 15-100.