La importancia de la protección contra rayos y sobretensiones

La tarea clave de la protección contra rayos y sobretensiones es proteger a las personas, así como los edificios públicos y privados, las plantas industriales y todo el equipo que contienen. De este modo, se pueden evitar daños costosos por rayos y sobretensiones.

Lesiones personales

Lesiones personales

Una protección fiable contra rayos protege a las personas de sufrir lesiones o incluso la muerte provocadas por impactos de rayo en sus propias viviendas o en edificios públicos (por ejemplo, centros deportivos o hospitales).

Riesgo de incendio

Riesgo de incendio

Un rayo directo puede causar incendios en edificios. La protección contra rayos adquiere así una importancia creciente, especialmente en la industria de procesos y en zonas ATEX (atmósferas potencialmente explosivas).

Daños materiales

Daños materiales

Todos los aparatos eléctricos y electrónicos pueden resultar dañados por las sobretensiones. Esto puede provocar pérdidas económicas y la pérdida de datos e información personales.

Pérdida de producción

Pérdida de producción

El tiempo de parada de una planta de fabricación tiene consecuencias económicas. Al protegerse contra impactos de rayos y sobretensiones, se pueden evitar reparaciones costosas y tiempos de inactividad.

Pérdida de datos e información

Pérdida de datos e información

La falta de disponibilidad de datos y de información puede tener consecuencias considerables en el sector del transporte, por ejemplo. Un buen ejemplo es la torre de control y los servidores de un aeropuerto.

Daños causados por rayos y sobretensiones en 2024

GDV balance flash chart 2024

Cada año, el GDV publica un diagrama actualizado de rayos, en el que se indican el número de siniestros y las prestaciones de los seguros. En 2024, los daños causados por el total ascendieron a 330 millones de euros por 220 000 casos de rayos y sobretensiones. El alto valor medio de los daños se explica por el equipamiento técnico cada vez más avanzado en edificios y viviendas.

*Fuente: Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V.; situación provisional en junio de 2025

¿Qué son las sobretensiones?

Lugares donde cae un rayo

Las sobretensiones son tensiones extremadamente altas que se sitúan fuera del rango de tolerancia de la tensión nominal. Tienen tiempos de subida muy pronunciados y pueden alterar o incluso destruir el aislamiento y la funcionalidad de componentes eléctricos y electrónicos.

Se hace una distinción general entre dos tipos de sobretensiones:

  • Sobretensiones causadas por operaciones de conmutación o influencias atmosféricas

  • Sobretensiones provocadas por impactos de rayo

En el caso de impactos de rayo, también se distingue entre impactos directos en la estructura (S1), impactos próximos a la estructura (S2), impactos en las líneas de suministro (S3) o impactos próximos a las líneas de suministro (S4).

¿Qué tipos de rayos hay?

Nube-tierra-rayo

La nivelación tiene lugar entre la nube de tormenta cargada eléctricamente y la superficie terrestre. La descarga del rayo comienza hacia abajo, desde la nube hasta la tierra. A menudo ocurren en terrenos planos y cerca de edificios bajos. Las ramificaciones se dirigen hacia la tierra.

Tierra-nube-Rayo

Las descargas eléctricas se originan en la superficie terrestre y ascienden hacia la nube de tormenta. Estos rayos se desencadenan por objetos elevados (torres, mástiles de radio o picos montañosos). Las ramificaciones se desplazan desde la tierra hacia la nube.

Rayo intranube

Las descargas eléctricas ocurren dentro o entre diferentes nubes. Este tipo de rayo se produce con frecuencia y suele ser visible en el cielo como una lámina relámpago

Propagación de un rayo

Alcance del impacto de rayo

Los impactos de rayo directos o cercanos en un radio de aproximadamente 2 km pueden provocar sobretensiones que penetran en el edificio a través de las líneas eléctricas, telefónicas, de datos y de control e instrumentación (I&C*). Dentro de este circuito, las variables perturbadoras pueden acoplarse al sistema de forma galvánica, inductiva o capacitiva.

Sin embargo, las sobretensiones provocadas por la conmutación de cargas inductivas, las maniobras de los proveedores de energía o los aparatos eléctricos obsoletos y defectuosos se producen con mucha más frecuencia que los impactos de rayo.

*Instrumentación y control

Concepto de protección contra sobretensiones

Concepto de protección contra sobretensiones

La idea del concepto de protector de sobretensión es limitar gradualmente las sobretensiones a niveles seguros. En la norma DIN VDE 0110-1, la protección contra sobretensiones para el suministro y la distribución de energía se divide en tres áreas:

  • Alimentación
  • Subdistribución y
  • Dispositivos finales/enchufes

El dispositivo final tiene una resistencia de aislamiento de 1,5 kV. Se utilizan descargadores contra rayos y sobretensiones para evitar que sean destruidos por impulsos perturbadores y sobretensiones.

Tipo I - Descargador de rayo

El descargador de rayo (tipo I) desvía los impulsos perturbadores directamente a tierra en la alimentación o en el cuadro de distribución principal y los limita a tensiones inferiores a 6 kV.

La resistencia de aislamiento desde la alimentación hasta el cuadro de distribución principal es de 6 kV.

Tipo II - Descargador de sobretensiones

El descargador de sobretensiones (tipo II) se instala normalmente en el cuadro de subdistribución y limita la tensión a valores inferiores a 4 kV.

La resistencia de aislamiento desde el cuadro de distribución principal hasta, e incluyendo, el cuadro de subdistribución es de 4 kV.

Tipo III - Protección contra sobretensiones para dispositivos finales

La protección contra sobretensiones para dispositivos finales (tipo III) se sitúa finalmente directamente delante del dispositivo que se desea proteger y limita la tensión a valores inferiores a 2,5 kV.

La resistencia de aislamiento desde el cuadro de subdistribución hasta el dispositivo final es de 2,5 kV.

Descargas

Consultoría y soporte

Enrique Moya

Automation Sales Engineer Manager

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