Con el propósito de implementar un sistema de protección externo contra rayos según la norma NTC 4552-3 establece diferentes métodos de diseño. Los cuales detallaremos a continuación.
Esfera rodante
Se realiza haciendo rodar una esfera de radio r sobre la estructura (objeto de diseño) en todas las direcciones y se marcan los puntos de contacto, de este modo se localizan los posibles puntos de la descarga de rayo.
El radio r de la esfera se calcula de manera proporcional con la corriente de rayo, y se escoge de acuerdo con el nivel de protección que requiere la estructura.
Método del ángulo de protección
Se lleva a cabo instalando puntas captadoras sobre las superficies de la cubierta con el fin de brindar un ángulo de protección a los elementos que se encuentra por debajo de ella.
El ángulo de protección depende del nivel de protección y de la altura de los dispositivos captadores.
Método de la malla
Consiste en realizar un tendido de una red captadora en forma de malla con un reticulado que corresponde con un nivel de protección requerido.
El método del enmallado puede utilizarse de manera universal e independiente de la altura del edificio y de la forma de la cubierta.
Sistema de bajantes
Es la unión eléctrica conductora entre la instalación captadora y sistema de puesta a tierra, debe conducir la corriente de rayos a tierra sin que se produzcan chispas y calentamiento indebido que dañe la estructura.
Los bajantes deben estar distribuidos de forma regular en todo el perímetro de la edificación.
Sistema de puesta a tierra
La instalación de toma de tierra es la prolongación de los dispositivos captadores y derivadores para dispersar la corriente de rayo en el terreno.
La norma NTC 4552-3 considera dos tipos de puesta a tierra, las cuales son:
- Tipo A: electrodos verticales
- Tipo B: anillo perimetral.
Distancia de separación
Debido al riesgo de chispas que se producen desde los elementos de la protección externa contra rayos a las instalaciones eléctricas y metálicas del interior del edificio, se hace necesario que exista una distancia de separación apropiada entre los dispositivos captadores o derivadores y dichas instalaciones.
Equipotencialización
La compensación de potencial evita chispas, destrucción del aislamiento, tensión de contacto entre los elementos conductores y demás elementos metálicos en la estructura.