Memoria Tecnica Descriptiva Thor Capex - Pararrayos

 

MEMORIA TÉCNICA DESCRIPTIVA PARA EL DISEÑO DEL SISTEMA DE PARARRAYOS PARA PROYECTO THOR DE MEXICO, PEDRO ESCOBEDO, QUERETARO

SISTEMA DE PARARRAYOS 1. Introducción: Los sistemas de pararrayos son diseñados para disminuir la probabilidad de daño o lesiones a personas o equipos que se protegiendo, yalos que los rayos son una diseñar energíaun extremadamente grande,que y dado que no se conoce la estén trayectoria exacta de rayos, es imposible sistema de pararrayos asegure al 100% el hecho de que no existirán exis tirán daños o lesiones. Basado en los principios anteriormente descritos, un pararrayos es simplemente un dispositivo que acumula cargas positivas inducidas por la nube que tiene cargas negativas. Como las cargas se acumulan en mayor medida sobre estructuras que tengan puntas afiladas, los l os pararrayos tienen puntas afiladas. OUND

Ya que un rayo caerá sobre la estructura de la cual se emita un líder ascendente positivo que tenga contacto con un líder descendente negativo, los pararrayos deben ser la estructura más alta de manera que el líder ascendente que se emita por la punta del pararrayos llegue más rápidamente al líder descendente de la nube y de esta manera se utilice la estructura del pararrayos para drenar la corriente en vez de cualquier otra estructura u objeto. Ya que el pararrayos va a drenar una gran cantidad de corriente, es necesario que el pararrayos tenga una muy buena conexión a la tierra y que esté preparado para soportar la energía que se drenará a través de él. Es decir, tener un sistema de tierra ti erra física y un cable de bajada eficientes. El pararrayos debe ser la estructura con más altura esto es evidente si se piensa que el líder ascendente del pararrayos debe de llegar primero al líder descendente de la nube. 1.1.1.1.- Condiciones generales de diseño. Todos los materiales y equipos que se propondrán serán nuevos y de primera calidad, cumpliendo con todas las normas aplicables a pararrayos PDC como el NOM, NFC Y UNE. 1.1.1.- Selección de la punta o terminal de tipo PDC ((Pararrayos 1.1.1.Pararrayos con dispositivo de ceb cebado) ado) Se utilizará una punta modelo PDC marca INGESCO, el cual permite producir una ionización de las partículas de aire alrededor de la punta del captador, que genera un trazador ascendente dirigido hacia la nube. Esta corriente de iones intercepta y canaliza desde su origen la descarga eléctrica del rayo. Entre el conductor exitador- que se encuentra al mismo potencial que el aire circundante- y la punta y el conjunto deflector- que se hallan a igual potencial que la tierra- se establece una diferencia de potencial que es tanto más elevada cuanto más alto es el gradiente de potencial atmosférico, es decir, cuanto mas inminente es la formación del rayo. El radio de protección de un PDC depende de su altura (h) en relación con la superficie a proteger, de su avance en el cebado y del nivel de protección elegido.

 

 =   =   2ℎ 2ℎ − ℎ + (2 + ), para h ≥ 5m Donde: Rp.- es el radio de protección h.- es la altura de la punta PDC en relación al plano horizontal que pasa por el vértice del elemento a

proteger D.- distancia de cebado o radio de esfera ficticia fict icia

  20 mts para nivel de protección I   45 mts para nivel de protección II   60 mts para nivel de protección III

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()  = (/) · ()    Δt ..- es el avance en el cebado obtenido en los ensayos de evaluación de los PDC’s

La obtención mediante ensayos de laboratorio, del valor Δt (incremento del tiempo de cebado) permite establecer una correlacion entre la velocidad de propagación de la corriente de iones y la distancia de impacto del rayo, a partir de la cual se calcula el radio de protección para cada modelo de pararrayos (ver cuadro adjunto).

El conocimiento de estos radios de protección nos permite seleccionar el modelo de pararrayos más de adecuado a las características de la estructura a proteger, de acuerdo con las normativas reguladoras UNE 21.186 y NFC 17.102. Haciendo uso de la formula en combinación con la tabla anterior, podemos sacar el radio de protección ya que tenemos los datos:

 

Rp.- es el radio de protección h.- 6 mts (altura del mástil) D.- 45 mts para nivel de protección II

ΔL.- 45 (véase tabla anterior, en casilla SE12) SE 12)

1) 1)  

 =   =   2(45)( 2(45)(6) 6) − (6 ) + (45)[2(45) + 45] 

2) 2)  

 = √  =  √ 540 540 − 36 + 6075 

3) 3)  

 = √  =  √ 6579 6579 

4) 4)  

 = 81.11 

En conclusión se escoge la punta que nos de el radio de protección de acuerdo a nuestro calculo, punta Saint Elme SE12:

Caracteristicas y beneficios                

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100% de eficacia en descarga. Nivel de protección clasificado de muy alto. Garantía de continuidad eléctrica, no ofrece resistencia al paso de la descarga. Pararrayos no electrónico, por lo tanto, garantía de máxima durabilidad. Conserva todas sus propiedades técnicas iniciales inici ales después de cada descarga. Al no incorporar ningún elemento electrónico, no es fungible. No precisa de fuente de alimentación externa. Garantia de funcionamiento en cualquier condición atmosférica.

 

  Alta resistencia a la temperatura. atmosf eras corrosivas.   Alta resistencia a la intemperie y atmosferas

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1.1.2. .- Bajantes a tierra 1.1.2.Cada PDC estará unido a tierra al menos por un bajante, serán necesarios al menos dos bajantes en los siguientes casos:   Si laelproyección horizontal superior a su proyección caso de realización dedel insconductor instalaciones talaciones es sobre estructuras superioresvertical a 28 m   En

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Los dos bajantes deberán realizarse sobre dos fachadas distintas, dist intas, siempre que esto sea posible.

 

  Como el ancho del edificio edifi cio es mayor a la altura de este, se requieren dos bajantes Se debe tener en cuenta las recomendaciones siguientes:   La punta del pararrayos debe estar situada, como minimo, dos metros por encima del punto más alto de la edificación que protege.   Para su instalación sobre el mástil, el pararrayos precisará de la correspondiente pieza de adaptación.   Se deberá proteger el cableado de las cubiertas contra las sobretensiones y conectar a los bajantes las masas presentes dentro de la zona de seguridad. s eguridad.   La toma o tomas de tierra cuya resistencia no puede superar los 10 ohms, deben garantizar una

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rápida posible se de instalará la descarga El conductor de bajada de del tal rayo. forma que su recorrido sea lo mas directo posible,   dispersión siguiendo el camino mas corto evitando cualquier acodamiento brusco o remonte.

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Material del conductor los conductores de bajada prodran ser pletina, trenza plana, cable trenzado o redondo. La sección minima ha de ser de 50 mm 2

 

  El cable de cobre trenzado de 28 hilos tienen una sección de sección equivalente al cable 4/0 desnudo (107.2 mm2)

1.1.2. .- Bajantes a tierra 1.1.2.Se realizará una toma de tierra por cada conductor de bajada, teniendo en cuenta que la resistencia medida por los medios convencionales: lo mas baja posible (inferior a 10 Ω). Las dimensiones de las tomas de tierra dependen de la resistividad del suelo en el que están realizadas, la resistividad puede variar considerablemente según la nauraleza del terreno (arcilla, arena, roca…) Las tomas de tierra podrán estar constituidas para cada conductor de bajada:   Por conductores de la misma naturaleza y sección de las bajantes, salvo para el aluminio, dispuestos en forma de pata de ganso de grandes g randes dimensiones y al menos 50 cm de profundidad

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Ejemplo: tres conductores de 7 a 8 m de longitud, al menos a 50 cm de profundidad   Por la unión de muchas varillas o piquetas verticales de una longitud total minima de 6 m (la varilla

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cooperweld mide 3m) Dispuestas en línea o triangulo y espaciadas entre si por una distancia al menos igual a su longitud enterrada. Unidas entre si por un conductor, idéntico o compatible en sus características a aquel utilizado en la bajante, enterrado en una zanja al menos 50 5 0 cm de profundidad. Nota: la forma recomendada es el triangulo.

 

  Materiales del conductor En la siguiete tabla se muestran los materiales y dimensiones minimos de los electrodos de tierra recomendados.

Asi, después de tomar en cuenta todos estos parámetros de diseño, tenemos que nuestro sistema de pararayos quedaría así: