Qué es el pararrayos : Principio de funcionamiento y sus tipos

Los rayos generan subidas de tensión de diferentes maneras y golpean directamente en tu casa. Puede golpear el cableado del circuito dentro de las paredes de la casa. Un rayo puede golpear un objeto cercano a tu casa para provocar una sobretensión, como el suelo o un árbol. Por ello, es fundamental proteger los dispositivos eléctricos y la instalación de tracción de las sobretensiones. La protección adecuada de este dispositivo es muy necesaria para comprobar el suministro normal de energía del material rodante para que funcione sin problemas en los tramos electrificados. En este artículo se trata una visión general del pararrayos, los tipos, el funcionamiento, las ventajas y los inconvenientes.

¿Qué es un pararrayos?

Definición: El circuito que se protege de los golpes de rayo con la ayuda de un dispositivo de protección se conoce como pararrayos. Los golpes de rayo no son más que sobretensiones con alto voltaje transitorio, arcos de aislamiento, chispas y corrientes de sobretensión a causa de los rayos, etc. Estos dispositivos se utilizan para defender los sistemas de energía reenviando las sobretensiones en dirección a la tierra. Y estos sistemas de energía y sobretensiones también pueden protegerse mediante el uso de cables de tierra o la toma de tierra de los impactos directos de los rayos. El diagrama del pararrayos se muestra a continuación.

La disposición de estos dispositivos puede hacerse en las torres, postes de transmisión y edificios para dar un carril seguro a la tensión y la corriente de descarga. Aquí se pueden producir durante los golpes de rayo hacia el suelo para defender el sistema de los problemas inducidos por el rayo.

Principio de funcionamiento

Principio de funcionamiento del pararrayos es que, una vez que la sobretensión viaja por el conductor, llega al lugar del pararrayos donde está instalado. Entonces se romperá el aislamiento del pararrayos durante un momento, de modo que la sobretensión puede descargarse hacia el suelo. Una vez que la tensión del sistema caiga por debajo del valor fijado, el aislamiento se restablecerá entre la tierra y el conductor. Además, se detendrá el flujo de corriente hacia la tierra.

Tipos de pararrayos

En general, los pararrayos se clasifican en diferentes tipos. El construcción de pararrayos es diferente en función de su tipo, pero el principio de funcionamiento es el mismo. Proporciona una vía de baja resistencia a las sobretensiones en dirección a la tierra. Los tipos son

Pararrayos de bocina

Como su nombre indica, este pararrayos tiene dos varillas metálicas en forma de cuerno. La disposición de estas varillas metálicas puede hacerse alrededor de un pequeño entrehierro. La distancia entre estas dos varillas puede aumentarse porque aumentan desde el hueco. Las varillas metálicas están situadas sobre aislantes cerámicos.

La conexión de la bocina puede hacerse conectándola a dos cables distintos. Un lado de la bocina puede conectarse a la línea a través de una resistencia y una bobina de estrangulamiento, mientras que el otro lado se conecta a tierra de forma eficaz.

La resistencia restringe el flujo de corriente hacia un valor mínimo. La bobina de choque se utiliza para proporcionar menos reactancia a la frecuencia de potencia habitual y también proporciona una alta reactancia a la frecuencia transitoria. Por lo tanto, la bobina de choque no permite que los transitorios entren en el aparato a proteger. La separación entre las bocinas puede ajustarse de modo que la tensión de alimentación habitual no sea suficiente para provocar un arco.

Pararrayos con varias separaciones

Estos tipos de descargadores están diseñados con una secuencia de cilindros metálicos que están aislados y divididos por espacios de aire entre sí. En la secuencia de cilindros, el cilindro primario está conectado hacia la línea eléctrica, mientras que los cilindros restantes están conectados a tierra mediante una resistencia en serie. Algunos de los huecos entre los siguientes cilindros contienen una resistencia en derivación que agarra una sobretensión cuando hay un exceso de tensión.

Pararrayos de válvula

Este tipo de descargadores se aplica a los sistemas eléctricos de gran potencia. Estos dispositivos incluyen dos partes principales, como una secuencia de vías de chispas y una serie de discos de resistencia no lineal.

El funcionamiento de estos dispositivos puede realizarse siempre que una tensión extrema provoque el golpe de las vías de chispas y los discos de resistencia no lineales mantengan la tensión dentro de la tierra. Cuando se detiene la sobretensión, los huecos de chispa pueden ser empujados por separado por los resistores.

Pararrayos de pellets

El diseño de estos descargadores puede realizarse con tubos de vidrio rellenos de bolitas de plomo. Estos están acabados de un interior de peróxido de plomo recubierto por el óxido de plomo.

El óxido de plomo dentro del peróxido de plomo no es un conductor potente. Una vez que el óxido de plomo se calienta, se convierte en peróxido de plomo y proporciona el lugar para que fluya la corriente. Cuando se transmite el flujo de corriente, el peróxido de plomo se convierte en óxido de plomo. Este tipo de descargador no se utiliza ampliamente.

Diferencia entre pararrayos y pararrayos de sobretensión

La diferencia entre estos dos incluye lo siguiente.

Pararrayos	Pararrayos
La instalación de un pararrayos puede hacerse fuera del cuadro de mando.	La instalación de descargadores de sobretensiones puede hacerse dentro del cuadro de distribución.
La función principal de este descargador es proteger el aparato de la superficie exterior.	La función principal de este descargador es proteger el aparato del interior
Este descargador se utiliza sobre todo para las descargas de rayos y las sobretensiones vinculadas.	Este descargador defiende el sistema de conmutación, rayos, sobretensiones, transitorios de tensión y fallos eléctricos.
Este tipo de descargador redirige el flujo de corriente a tierra a través del dispositivo descargador a tierra.	Este tipo de descargador interrumpe las sobretensiones y transmite la energía sobrante hacia el cable de tierra.
Los tipos de pararrayos son la varilla, la esfera, la bocina, el hueco múltiple, el electrolito y el óxido metálico.	Los tipos de pararrayos son de distribución, de baja tensión, de estación, de corriente continua, de protección del neutro, de tubo de fibra, de señal, de red, etc.
Este descargador no puede utilizarse como descargador de sobretensiones	Este descargador puede utilizarse como descargador de sobretensiones.

Ubicación del pararrayos

La disposición de este pararrayos puede hacerse cerca del dispositivo que se necesita proteger. Generalmente, se conectan entre tierra y fase dentro de un sistema de CA, y entre polo y tierra dentro del sistema de CC. Para cada fase dentro de un sistema de CA, se utiliza un descargador independiente.

En un sistema de alta tensión, el descargador de sobretensiones puede utilizarse para defender los transformadores, las líneas, los disyuntores, los generadores, las barras colectoras, los disyuntores, etc. El descargador como sistema HVDC se utiliza principalmente para proteger el filtro, el reactor de la unidad y los autobuses,

Ventajas

El ventajas del pararrayos son

• Los daños materiales pueden reducirse con los golpes de luz.
• Los equipos exteriores de la subestación pueden protegerse
• Evitar daños en las líneas
• Se pueden evitar las sobrecargas en las salidas
• Interferencias electromagnéticas
• Fácil de usar

Desventajas

El desventajas del pararrayos son

• Ocupa más espacio
• El coste de instalación es elevado.

Preguntas frecuentes

1). ¿Qué atrae a los rayos?

En el escenario generalizado, el rayo no será atraído por nada. Los rayos se producen en rangos extremadamente altos para ser impactados por las cosas mínimas junto con los cuerpos metálicos.

2). ¿Cómo se conecta el pararrayos?

El pararrayos está conectado en paralelo con los aparatos que protegen en las subestaciones, lo que significa que el pararrayos está conectado entre la tierra y la línea.

3). ¿Los rayos son de corriente continua o alterna?

No existe una conclusión específica para afirmar que el rayo es de corriente alterna o continua, sino que se califica como una secuencia de señales de impulso.

4). ¿Por qué fallan los pararrayos?

La rotura del pararrayos puede ocurrir en situaciones de fallo dieléctrico o cuando el dispositivo no tiene la capacidad de funcionar con tensiones prolongadas.

5). ¿Cómo protegen los pararrayos los sistemas eléctricos?

Cuando los niveles de tensión del sistema aumentan, los pararrayos conectan el camino a tierra y disipan la energía.

Por tanto, se trata de una visión general del pararrayos, tipos, funcionamiento, ventajas e inconvenientes. Es un tipo de dispositivo eléctrico que se utiliza para proteger el aparato de las altas tensiones o sobretensiones. Aquí tienes una pregunta, ¿cuál es la función de un pararrayos??