Detección de tormentas, complemento clave de la protección externa

La detección local de tormentas eléctricas permite completar y perfeccionar la protección permanente, ya que esta última no puede evitar todos los efectos del rayo. La implementación de la protección permanente junto con la adopción de medidas preventivas reduce continuamente el número de muertes y lesiones producidas por los rayos.

Los sistemas de protección contra el rayo no ofrecen una seguridad total: está generalmente aceptado que ningún espacio puede estar completamente protegido frente al impacto del rayo. Aun cuando la protección externa (pararrayos) e interna (contra sobretensiones) están presentes en un área determinada, es necesario reducir el riesgo de accidente a un nivel considerado aceptable por las normativas vigentes1.

Las medidas preventivas temporales se adoptan ante la alerta de riesgo de impacto de rayo y se desactivan una vez ha pasado el peligro. Algunas medidas preventivas que pueden tomarse son la evacuación (trasladar o mantener a las personas en un lugar seguro), desconexión de la línea de suministro eléctrico, parar o posponer actividades peligrosas, avisar a los equipos de emergencia (por ejemplo, bomberos, personal de servicio de guardia), y otras medidas temporales específicas de cada tipo de industria. La protección preventiva nunca sustituye a la protección externa, sino que la complementa y perfecciona. Además, hay casos en los no se puede instalar la protección externa, de manera que la protección preventiva puede ser la única opción que minimice riesgos y consecuencias de los impactos de rayo. En otras situaciones, a pesar de que la protección externa y la interna sean correctas, sigue siendo necesaria la adopción de medidas adicionales. Hablaremos ahora más en detalle de la norma IEC 62793:2020 “Protección contra el rayo – Sistema de Aviso de Tormentas”2.

La protección preventiva nunca sustituye a la protección permanente, pero sí la complementa, aportando información en tiempo real del riesgo de caída de rayo.

Detectores de tormentas: ¿qué dice la norma IEC 62793:2020?

La normativa IEC 62793:2020 contiene una guía de aplicación para estudiar la necesidad de instalar un sistema de detección de tormentas como aviso para activar medidas preventivas temporales. Según la norma, se deben tener en cuenta diferentes tipos de pérdidas: pérdida de vidas o daños sobre personas, pérdidas económicas por daños sobre bienes, pérdidas económicas por la falta de continuidad en los servicios, y pérdidas y daños medioambientales. En la norma, se identifican como situación peligrosa las siguientes:

  1. Concentraciones de personas en zonas abiertas en actividades como mantenimiento, trabajo, deportes, competiciones, actividades agrícolas, ganaderas y pesqueras o eventos multitudinarios.
  2. Parques eólicos, parques solares de grandes dimensiones, líneas de suministro.
  3. Prevención de la seguridad y salud laboral.
  4. Salvaguarda de bienes sensibles: sistemas informáticos, controles eléctricos o electrónicos, sistemas de alarma, seguridad o emergencia.
  5. Pérdidas en operaciones o procesos industriales.
  6. Almacenamiento, procesamiento y transporte de sustancias peligrosas (inflamables, radioactivas, tóxicas o explosivas).
  7. Determinados entornos o actividades con riesgo especial de descargas electrostáticas (por ejemplo, operaciones de vehículos espaciales y de vuelo).
  8. Servicios básicos cuya continuidad, calidad o recuperación rápida deba ser garantizada: telecomunicaciones, generación, transporte o distribución de energía, servicios sanitarios o de emergencia.
  9. Infraestructuras: puertos, aeropuertos, ferrocarriles, carreteras, autopistas, etc.
  10. Protección civil del medio ambiente: prevención de incendios forestales, riadas, etc.
  11. Grandes redes (por ejemplo, líneas de suministro eléctrico, líneas de telecomunicaciones).
  12. Efectos a terceras partes (por ejemplo, líneas de suministro eléctrico debido a un impacto en la subestación que la alimenta).
  13. Seguridad en el lugar de trabajo (actividades que implican riesgo en el trabajo en caso de tormenta).

Además, la norma especifica que se debe usar un detector de tormentas cuando la seguridad de las personas se vea comprometida en caso de caída de rayo.

La detección de tormentas eléctricas en la zona complementa la protección externa e interna aportando información en tiempo real del riesgo de caída de rayo. Esto es especialmente útil para los responsables de toma de decisiones (administración estatal, local, empresas privadas o públicas) de cara a proteger a personas y bienes materiales de los efectos adversos de las tormentas eléctricas.

La norma IEC 62793:2020 estudia la necesidad de instalar un sistema de detección de tormentas, porque la protección permanente no puede evitar todos los efectos del rayo.

La norma IEC 62793:2020 contempla dos tipos de detectores: los basados en campo electromagnético y los de campo electrostático. Los únicos que son capaces de detectar todas las fases de la tormenta, desde la fase inicial hasta la de disipación, son los sensores de campo electrostático. Esto es así porque los detectores basados en campo electromagnético miden la radiación electromagnética producida por los rayos, por lo que necesitan una descarga para poder avisar del riesgo en un área. Una vez detectadas, pueden establecer su ubicación y, en base a la distancia al objetivo a proteger, emitir alerta de riesgo. Este tipo de detectores asume que se producirán nuevas descargas y que dichas descargas seguirán acercándose, cuando no sucede siempre así. Si la primera descarga se produce sobre la zona, ya sea porque la tormenta se forme directamente encima o porque se acerque sin producir ninguna descarga, no proporcionarán alerta de riesgo y no se podrán poner en marcha las medidas preventivas.

A todo esto, se suma una limitación más de los detectores basados en campo electromagnético: no tienen capacidad para determinar la ausencia de riesgo cuando la tormenta se disipa o se aleja, ya que simplemente utilizan una cuenta atrás desde la última descarga detectada. Sin embargo, el riesgo puede seguir presente, con peligro para las vidas humanas, o haber desaparecido antes del tiempo predeterminado de la cuenta atrás.

Con la medida del campo electrostático ambiental que realizan los sensores de campo electrostático se eliminan todas las limitaciones comentadas de los detectores basados en campo electromagnético.

El detector de tormentas ATSTORM®

ATSTORM® es un sistema local de alertas para la prevención de riesgo de tormentas eléctricas que detecta las tormentas eléctricas en el área. Controlado remotamente por personal experto de Aplicaciones Tecnológicas S.A, es el detector de tormentas más completo disponible, fruto de los más de 15 años de experiencia acumulada y forma parte de la familia Smart Solutions, que aplican la última tecnología a los sistemas de protección contra el rayo.

Sus alertas dependen exclusivamente de la medida del campo electrostático ambiental, único indicador directo e inequívoco del riesgo de caída de rayo antes de que se produzca ninguna descarga. ATSTORM® detecta todas las fases del desarrollo de una tormenta eléctrica definidas en la norma IEC 62793:2020. Mediante las variaciones del campo eléctrico producidas por las tormentas formándose sobre el objetivo y/o las tormentas activas hasta en un radio de 20 km, la tecnología de ATSTORM® proporciona varios minutos de anticipación antes de que pudiera detectarse el primer rayo mediante la lectura de campo electromagnético. La medida objetiva del campo electrostático permite evitar paradas innecesarias producidas a veces por los detectores basados en campo electromagnético, y también ajustar el tiempo de parada al estrictamente necesario.

El sistema de aviso de tormentas ATSTORM® detecta todas las fases del desarrollo de las tormentas eléctricas, proporcionando un tiempo de anticipación suficiente para tomar las medidas preventivas necesarias.

No obstante, ATSTORM® incorpora también un sensor electromagnético como complemento para monitorizar el acercamiento de la tormenta hasta en un radio de 40 kilómetros. Así, se extiende el área de monitorización y se puede definir un aviso de estado de prealerta ante la existencia de tormentas activas distantes que se acercan al objetivo a proteger.

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Si desea profundizar en los casos de aplicación de la norma IEC 62793:2020 y en nuestro detector de tormentas ATSTORM®, no dude en contactarnos en este enlace.

Referencias

  1. Horváth, T. Standardization of lightning protection based on the physics or on the tradition? J. Electrostat. 60, 265–275 (2004).
  2. International Electrotechnical Commission (IEC). IEC 62793:2020 Protection against lightning – Thunderstorm warning systems. International Standard (2020).