Introducción al rayo y las sobretensiones
El rayo, una poderosa fuerza natural, crea graves riesgos para los sistemas electrónicos. Conocer los tipos de rayos y sus efectos ayuda a los ingenieros a desarrollar estrategias de protección eficaces. Este artículo explica la clasificación de los rayos, los peligros asociados y las medidas preventivas clave para proteger los sistemas electrónicos de los daños causados por los rayos y las sobretensiones.
Tipos de rayos y sus efectos
Por lo general, los rayos se dividen en dos categorías principales. Cada categoría tiene características únicas y conlleva distintos riesgos de sobretensión en los sistemas electrónicos.
Rayo directo
Los rayos directos golpean objetos en el suelo con una energía inmensa. Este tipo de impacto provoca graves daños en los equipos y es la fuente más peligrosa de sobretensiones.
Rayos y sobretensiones inducidos
El rayo inducido no implica un impacto directo. Proviene de los potentes campos electromagnéticos generados por los rayos cercanos. Estos campos inducen corrientes en los conductores, lo que provoca interferencias en el sistema y subidas de tensión internas.
Vías de infiltración de rayos y sobretensiones
Los rayos y las sobretensiones entran en los sistemas electrónicos principalmente a través de las líneas de distribución y señal. Sin protección, estas sobretensiones dañan gravemente los equipos sensibles.
(A) Sobretensiones en la línea de distribución
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Inducción electromagnética: Los rayos que caen sobre los edificios provocan sobretensiones. Estas tensiones viajan a través de las líneas de distribución y dañan los dispositivos conectados. La instalación de SPD reduce este riesgo.
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Huelgas cercanas: Incluso sin un impacto directo, los rayos cercanos crean fuertes campos electromagnéticos. Estos campos inducen sobretensiones en las líneas de distribución, por lo que es esencial un diseño de protección.
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Línea Inducción Mutua: Las líneas de distribución muy juntas dentro de los edificios pueden inducir corrientes perjudiciales entre ellas. Una separación adecuada de las líneas reduce el riesgo de corrientes de entrada.
(B) Sobretensiones en la línea de señal
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Inducción a la línea de comunicación: Las líneas de señalización son especialmente vulnerables a las interferencias electromagnéticas. Las sobretensiones inducidas por los rayos viajan a través de estas líneas y perturban los equipos de comunicación.
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Mayor sensibilidad de los equipos de señalización: Aunque las sobretensiones en las líneas de señal son menores que en las líneas eléctricas, los dispositivos de comunicación sensibles fallan incluso con pequeños picos de tensión. La protección contra sobretensiones es fundamental para estos sistemas.
Medidas preventivas contra rayos y sobretensiones
La protección de los sistemas electrónicos requiere múltiples capas de protección. Las siguientes medidas preventivas reducen significativamente los riesgos de rayos y sobretensiones:
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Instale dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD): Instale SPD en los puntos de entrada de energía y señales para absorber los picos de tensión y proteger los circuitos internos.
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Utilice esquemas de cableado adecuados: Mantenga separados los cables de alimentación y de señal durante el cableado. Esto reduce el acoplamiento electromagnético y minimiza el impacto de las sobretensiones.
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Garantizar la conexión equipotencial: Conecte todas las partes metálicas del interior de los edificios al mismo potencial. Así se reducen las diferencias de tensión y se limitan los daños por sobretensión.
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Utilice cables de señal apantallados: Los cables apantallados protegen las líneas de señal de las tensiones inducidas y las interferencias electromagnéticas.
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Realice un mantenimiento regular: Las inspecciones rutinarias y la sustitución a tiempo de los dispositivos de protección garantizan la seguridad continua del sistema.
Conclusión
La aplicación de estas estrategias minimiza los riesgos de rayos y sobretensiones para los sistemas electrónicos. Mejorando el cableado, instalando protectores contra sobretensiones y manteniendo los sistemas de puesta a tierra, los operadores pueden aumentar significativamente la fiabilidad del sistema y proteger los activos. Un plan de protección proactivo garantiza un funcionamiento más seguro de las infraestructuras electrónicas modernas en entornos de rayos adversos.