El rayo es una enorme corriente eléctrica que circula entre dos nubes o entre una nube y tierra, estos son producidos por la diferencia de potencial entre las partículas positivas de la tierra y las negativas de las nubes. Durante una tormenta se produce una descarga llamada “guía escalonada”, la cual no es brillante como el rayo, esta baja moviéndose en forma escalonada. La columna está repleta de cargas negativas y el aire se vuelve más conductor al ser ionizado por estas cargas en movimiento. Cuando la guía escalonada está a unos 100 metros del suelo se crea una descarga que sube desde la tierra a encontrarla. Al hacer contacto, se crea una conexión de la nube con la tierra y las cargas de la nube se escapan. El rayo que se ve es un rayo de retorno, que va desde el suelo hacia la nube, como se produce tan rápido uno cree que es al revés.
El calor producido por la descarga eléctrica calienta el aire y lo expande bruscamente, dando lugar a ondas de presión que se expanden como ondas sonoras y así produciendo el trueno. Como la velocidad del sonido es menor que el de la luz, el trueno se escucha después de desaparecer el rayo.
El modelo básico de pararrayos es un dispositivo que usualmente tiene una punta la cual excita la aparición de la guía escalonada. Esto se debe a que en un objeto puntiagudo el campo eléctrico es muy intenso. El rayo tiende a caer en esa punta por lo que las cargas recorrerán el camino más corto y de menor resistencia, que es el que conduce el pararrayos a través de un cable que está conectado a la tierra, por lo que el rayo se descarga sin causar daños. La zona de cobertura depende del tipo de pararrayos y de su altura, por ejemplo en el tipo Franklin la zona de protección tiene un radio igual a la distancia desde tierra a la punta del pararrayos.
Los pararrayos constan de una varilla captadora junto con su mástil de 3 a 5 metros de altura que se instala en la parte más elevada del edificio o cualquier otra construcción que lo requiera. La punta está recubierta de un material con un punto de fusión muy elevado, (a más de 3500 Celsius), con el fin de soportar las altas temperaturas que produce el rayo al caer. El conductor es un cable normalmente de cobre desnudo, muy cotizado por los ladrones, tiene un diseño especial formado por un número determinado de hilos trenzados. Debe tener el mismo diámetro a todo lo largo de su sección para que tenga la misma conductividad eléctrica, además no deben existir uniones mecánicas como conectores de barril, lo recomendado es hacer soldaduras exotérmicas, además se sugiere hacer el recorrido del cable siguiendo el tramo más corto. El sistema de tierras va unido al conductor del pararrayos, este se ubica en la zona de mayor conductividad eléctrica, en caso que el terreno sea pobre conductor se puede agregar productos químicos especiales como también sal o urea.
No es necesaria la utilización de pararrayos en todas las edificaciones, existen ciertas normas que dictan su necesidad, como en caso de un edificio con determinada altura o en aquellas edificaciones en las que se manipulen sustancias inflamables, tóxicas o explosivas, también se debe tomar en cuenta el índice de riesgo considerando la zona geográfica en la que se encuentra la edificio, las condiciones del terreno y los materiales con los que se ha construido.
Los rayos representan un peligro potencial para las personas y los equipos, aunque se han logrado crear muchos métodos de protección aun se continúa investigando para reducir su impacto por lo que una adecuada instalación puede hacer la diferencia.
Por: Ing. Renato Soto.
