Método de superficies Ionizantes: nuevo enfoque para la protección contra descargas atmosféricas; Surface lonizing method: New Approach for Lightning Protection

Resumen

En Los métodos clásicos de protección contra descargas atmosféricas se basan en la experiencia empírica.
Esta observación conduce a la aplicación de un conjunto de reglas, las cuales se aplican con cierto grado de
seguridad. En ellas se establece que la zona de protección dada por un elemento captador como una punta
Franklin es un cono que brinda un ángulo de apantallamiento de 45º. La protección no es total y tiene una
cierta probabilidad de falla ante una descarga de cualquier magnitud. Como alternativa a los métodos
clásicos se encuentra el modelo electrogeométrico. Éste estudia la física del rayo en su último paso de
avance, denominado Distancia de Descarga, y establece que su longitud, depende de la magnitud pico del
rayo. De su aplicación a la protección contra descargas atmosféricas nace el método de las Esferas Rodantes
como herramienta en el diseño de sistemas de protección con elementos pasivos aceptado en normas de la
IEC e IEEE. El problema que presenta este método es la dificultad para obtener un arreglo protector con el
mínimo de elementos captadores. Como respuesta a esto, se presenta un nuevo método de diseño
denominado de superficies Ionizantes, aplicable a estructuras de cualquier tipo, el cual utiliza el concepto
de superficie Ionizante de un arreglo protector, la estructura, y su entorno, para el diseño de sistemas de
protección contra descargas atmosféricas. Para su aplicación se propone una metodología que establece los
datos necesarios y pasos a seguir en el diseño del sistema de protección.

Traditional methods of lightning protection are based on empirical experience. This observation leads to
the implementation of a set of rules that apply with some degree of safety. They state that the zone of
protection afforded by an air terminal as a Franklin rod is like a cone that provides a shielding angle of
45 º. The protection is not complete and has a certain probability of failure on discharges of any size. As
an alternative to traditional methods there is the Electrogeometrical model. He studied the physics of
lightning in its last phase, known as striking distance, and established that its length depends on the
magnitude of the Lightning peak current. Its application to lightning protection comes the Rolling Sphere
Method as a tool in the design of protection systems with passive elements, which is accepted by the IEC
and IEEE. The problem with this method is the difficulty in obtaining a settlement of protection with a
minimum of air terminals. In response, provides a new design method called ionizing surface applicable
to structures of any type, which uses the concept of the ionizing surface of a protective arrangement,
structure and environment for the design of lightning protection systems. For the application proposes a
methodology that provides the necessary information and steps in the design of the protection system.