Efectos Del Rayo

Riesgos Naturales: Rayo

El fenómeno rayo se representa aleatoriamente entre nube-nube, nube-tierra o tierra-nube a partir de un potencial eléctrico (10/45 kV), entre dos puntos o zonas de influencias de diferente polaridad e igual potencial, para compensar las cargas.

El efecto punta puede ser estático en un punto, en movimiento en el mismo punto o viajar por el suelo y estructuras en función de la dirección y velocidad de la nube, el efecto del movimiento, causa la sensación de ver una corona o múltiples efectos puntas llamado entonces “efecto corona” , son diminutas chispas eléctricas que aparecen en la parte superior de los materiales, generalmente es de color verde-azul y con fuerte olor a ozono (ionización del aire), el efecto punta aparece siempre dentro de la sombra eléctrica.

El efecto punta puede aparecer pero no transformarse en una descarga de rayo, este fenómeno avisa de la presencia de un campo eléctrico de alta tensión y si persiste en tiempo e intensidad, creará entonces un Líder o trazador.

El líder es la formación de una guía escalonada descendente (Step Leader) que guiará la descarga del rayo desde la nube cerca de la zona en tierra, donde por inducción del campo eléctrico de alta tensión, se creará otro líder ascendente desde tierra para buscar la interconexión de ambos y crear un trazado por donde se compensaran las cargas.

El rayo tiende a seguir el camino preparado previamente, donde la concentración de transferencia de electrones superará los 10.000 Culombios por segundos en un punto concreto, para compensar las cargas electroestáticas de signos opuestos.

Cómo se desarrolla el líder o guía escalonada: A partir del campo de alta tensión presente, un electrón ioniza un átomo produciendo un segundo electrón y éste a su vez junto con el electrón original puede ionizar otros átomos produciendo así una avalancha que aumenta exponencialmente en función de la carga (guía escalonada , figura 4)

La intensidad de la descarga del rayo es variable y dependerá del momento crítico de la ruptura dieléctrica del aire (resistencia variable) entre los dos puntos de transferencia de la carga así como la facilidad de transporte de la energía del medio (conductancia variable) y de la capacidad de absorción o disipación de la zona de impacto en tierra (resistencia Variable).

Como media, se utiliza erróneamente el valor de 30.000 Amperios de intensidad del rayo, pero podemos afirmar que los valores actuales de media son más altos llegando a superar los 50.000 Amperios y rayos superiores a 200.000 Amperios.

El aire no es un aislante perfecto su resistencia dieléctrica antes de la ruptura es de 3kV /mm y varia proporcionalmente con la altura. La ruptura dieléctrica del aire, también variará según el grado de contaminación atmosférica, temperatura, humedad, presión y radiación electromagnética natural o no.

La tensión eléctrica, aparece durante el proceso de la descarga del rayo y su valor es proporcional a la resistencia de los conductores que transportan la corriente de la descarga del rayo, es decir: en función de la resistencia de los conductores eléctricos, estos se encargaran de llevar la corriente a tierra en más o menos tiempo, la corriente tendrá un freno o una aceleración a su paso a tierra (resistencia) y por ello aparecerá una tensión (Voltios) temporal como por ejemplo: La tierra, roca, madera, hierro, árbol, barco, depósito de gas, instalaciones de pararrayos, las puestas a tierra, las personas etc.

Para conocer el valor de la tensión que se puede generar en una instalación, basta con aplicar la ley de Ohm a un impacto de rayo. Por ejemplo, supongamos que el impacto de rayo se genera en el pararrayos y el INM nos proporciona su identidad, es decir, un rayo con un valor de intensidad de descarga de 200.000 amperios tomaremos este valor como valor (I), y como referencia de la resistencia tomaremos la toma de tierra del pararrayos es decir 5 ohmios (R), la tensión que apareció en el cable de tierra del pararrayos fue de: E = I x R

(1.000.000 de voltios).

El rayo puede transportar una carga de electrones en menos de un segundo equivalente a 100 millones de bombillas ordinarias, la media que se valora por rayo es de 20GW de potencia.

El sentido de la descarga del rayo es, generalmente, un 80% de la nube a la tierra (rayos negativos), el 10 % son descargas

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