Rayo-Resistente

Protección contra rayos y sobretensiones para redes de cables y antenas para señales de televisión, señales de sonido y servicios interactivos

Protección contra rayos y sobretensiones para redes de cables y antenas para señales de televisión, señales de sonido y servicios interactivos

La norma DIN EN 60728-11 (VDE 0855-1): 2005-09 refleja el estado actual de la técnica y ofrece mecanismos de protección sencillos, unificados y eficaces contra las consecuencias y repercusiones de descargas de rayo en las antenas.

Las antenas construidas de acuerdo con esta normativa no elevan la probabilidad de descargas de rayo. Es importante señalar que la instalación de una antena fabricada de acuerdo con esta norma, no elimina la eventual necesidad de instalar un sistema de protección contra rayos ni lo sustituye.

Esta norma trata de las exigencias de seguridad de instalaciones y aparatos fijos y es aplicable asimismo, siempre que sea utilizable, también para instalaciones y aparatos móviles o instalados temporalmente (p. ej. móviles de vivienda). El margen de validez de la norma se extiende a redes de cables de televisión (redes GAA), redes GA y SAT-GA así como a redes receptoras aisladas.

Están exceptuadas de las medidas que se describen a continuación, las antenas exteriores situadas más de 2 metros por debajo de la cubierta del tejado o del borde del mismo, y dispuestas a menos de 1,5 metros del edificio (Ver Figura) así como las instalaciones de antenas situadas en el interior del edificio.

Fig.9.5.1

Aquí se recomienda encarecidamente, como mínimo, la conexión de los blindajes de cable coaxiales a un conductor de compensación de potencial. Igualmente deben integrarse en la compensación de potencial todas las partes conductoras de la instalación y susceptibles de ser tocadas.

No deben instalarse antenas sobre edificios que tienen cubiertas de tejado fácilmente inflamables (p. ej. paja, alquitrán o materiales semejantes).

Cables de antena y conductores de toma de tierra no pueden llevarse a través de locales o recintos del edificio, que sirven para almacenaje de sustancias fácilmente inflamables como son, paja, heno y similares, ni tampoco deben llevarse por aquellos recintos en los que exista un riesgo de atmósfera explosiva.

Como cable de compensación de potencial debe utilizarse un conductor que sea mecánicamente estable y que tenga una sección mínima de 4 mm2 de cobre. Los blindajes de los cables coaxiales que penetran o salen del edificio deben conectarse, por la vía más corta posible, con un carril común de compensación de potencial.

Como cable de toma de tierra capaz de soportar corrientes de rayo se consideran distintas opciones: un hilo macizo único con una sección mínima de 16 mm2 de cobre aislado o desnudo, o bien de 25 mm2 de aluminio aislado o un hilo de 50 mm2 de aleación de aluminio y plástico (no directamente en o sobre el hormigón) o un hilo de 50 mm2 de acero que, preferiblemente esté llevado por la zona exterior.

Pueden utilizarse componentes “naturales” como p. ej.:
⇒ la estructura metálica de la instalación de obra;
⇒ el acero interconectado del armado de la obra;
⇒ barandillas y otros elementos metálicos de la construcción.

Siempre en el supuesto de que:

⇒ Sus dimensiones cumplan las exigencias de los derivadores y su grosor no sea inferior a 0,5 mm,
⇒ Esté asegurada su conexión conductora eléctrica en sentido vertical (las conexiones deben realizarse de manera segura mediante soldadura, soldadura, presión, atornillamiento o mediante pernos) o si la distancia entre las piezas metálicas no supera 1 mm y la superposición de dos elementos supone, como mínimo, 100 cm2.

La norma UNE EN 62305-3 no incluye esta posibilidad de las planchas metálicas superpuestas, salvo en el caso de que la construcción inferior esté conectada eléctricamente en sentido vertical.

Si no es este el caso, las chapas superpuestas tienen que interconectarse entre sí de manera segura, según las indicaciones de la citada norma. En cualquier caso, debe evitarse la formación de bucles.

Fig.9.5.2

La instalación de toma de tierra tiene que realizarse de acuerdo con alguna de las modalidades que se especifican a continuación:
⇒ Conexión con la protección exterior contra rayos del edificio.
⇒ Conexión con el sistema de toma de tierra del edificio.
⇒ Conexión , como mínimo, con dos tomas de tierra horizontales, de 2,5 m de longitud mínima, que están tendidas con un ángulo superior a 60º, a una profundidad mínima de 0,5 metros y no se encuentran a menos distancia de 1 metro de los cimientos, o bien con una toma de tierra vertical o inclinada de 2,5 m de longitud como mínimo, ó dos tomas de tierra verticales de 1,5 metros de longitud como mínimo y una distancia de 3 metros, y que no se encuentran a menos de 1 metro de los cimientos.
La sección mínima de cada toma de tierra es de 50 mm2 de cobre, o de 80 mm2 de acero.

Se pueden utilizar asimismo componentes “naturales”, con armados de acero y hormigón, u otras construcciones metálicas subterráneas apropiadas instaladas en los cimientos del edificio y cuyas dimensiones se corresponden con los valores límite arriba enunciados.

Igualmente están permitidas otras instalaciones de toma de tierra según UNE EN 62305-3. Si se instala una toma de tierra complementaria adicionalmente al sistema de toma de tierra del edificio, todas las tomas de tierra tienen que interconectarse entre si.

En edificios sin sistema de protección contra rayos el mástil de la antena debe conectarse a la toma de tierra por la vía más corta posible mediante un conductor de toma de tierra. Al hacerlo, el conductor de toma de tierra tiene que llevarse en línea recta y vertical. Los blindajes coaxiales de cables deben conectarse con el mástil mediante conductores de compensación de potencial (Ver Figura).

Fig.9.5.3

En edificios con sistema de protección contra rayos las antenas deben instalarse, preferentemente, en el espacio de protección aportado por un dispositivo captador. Esto quiere decir que deben instalarse en la zona de espacios de protección ya existentes o bien equiparse con dispositivos captadores separados. Sólo si esto no es posible podrá efectuarse una conexión directa a la protección exterior contra rayos. En este caso hay que hacer referencia expresa a las corrientes parciales de rayo que pueden presentarse a través de los cables coaxiales, situación que debe considerarse individualmente para cada caso. Hay que realizar la compensación de potencial para protección contra rayos para los conductores que entran al edificio.

Si una antena se protege mediante dispositivos captadores instalados separados, significa que:

⇒ En el caso de cubiertas planas se instalará una punta captadora, de acuerdo con la distancia de separación “s”, de modo que la antena quede incluida en el campo de protección aportado por la punta. (Ver Figura). De este modo la antena ya no se encuentra en la zona de protección contra rayos LPZ 0A (riesgo de corrientes directas de rayo) sino en la zona de protección contra rayos LPZ 0B (Riesgos a causa de corrientes indirecta de impulso y campo electromagnético no atenuado del rayo).

Fig.9.5.4

⇒ En el caso de tejados inclinados, la punta se fija mediante soportes distanciadores altamente aislantes (Distanciador DEHNiso) y de acuerdo con la distancia de separación “s”, al tubo de soporte de la antena, lo que supone la inclusión de todo el dispositivo de antena (mástil y antena) en la zona de protección aportada por la punta (Ver Figura) De este modo la antena ya no se encuentra en la zona de protección contra rayos LPZ 0A (riesgo de corrientes directas de rayo) sino en la zona de protección contra rayos LPZ 0B (Riesgos a causa de corrientes indirecta de impulso y campo electromagnético no atenuado del rayo).

Fig.9.5.5

La protección contra sobretensiones debe preverse, con independencia de los dispositivos captadores instalados separados, mediante dispositivos de protección contra sobretensiones por detrás del cable de compensación de potencial instalado para los blindajes de cables coaxiales (Ver Figura) Estos equipos de protección , protegen a los aparatos post-conectados contra acoplamientos inductivos y/ó capacitivos de la forma de onda 8/20 que se pueden originar tanto por descargas de rayo de nube a nube, como por descargas lejanas o descargas directas de rayo en el dispositivo captador separado.

Fig.9.5.6

Si detrás de la barra de compensación de potencial instalada para los blindajes de cables coaxiales se encuentran aparatos eléctricos de servicio con 230 V/50 Hz, deberán instalarse adicionalmente dispositivos de protección contra sobretensiones tipo 3. Todos los cables que accedan al edificio deben estar incorporados a la compensación de potencial.

En instalaciones sin sistema de protección contra rayos se recomiendan las siguientes medidas:
⇒ La descarga directa de rayo en la antena puede evitarse mediante la instalación de una punta captadora instalada sobre soportes distanciadores aislados. Para ello hay que conectar la punta captadora con la toma de tierra a través de un conductor de toma de tierra tendido separadamente, (Ver Figura). Preferentemente este tendido debe realizarse fuera del edificio y conectarlo con la toma de tierra a nivel del suelo.

Fig.9.5.7

El mástil de la antena y la barra de compensación de potencial de los blindajes deben conectarse a la toma de tierra mediante un conductor de compensación de potencial.

⇒ Si el mástil de la antena se pone directamente a tierra, deberá preverse la utilización de descargadores combinados (Ver Figura) ya que en este caso fluyen corrientes parciales de rayo por el cable coaxial, que ya no pueden ser controladas por descargadores de sobretensiones. En este caso, el mástil de la antena debe conectarse con la toma de tierra a través de un conductor de toma de tierra.

Fig.9.5.8

En el caso de cables de alimentación subterráneos deben instalarse descargadores combinados lo más cerca posible a la entrada del edificio. (Ver Figura).

Fig.9.5.9

Si desea más información puede descargar: BLITZPLANER – Manual de Protección contra Rayos

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