La serie de normas EN 62305 cubre específicamente la protección contra rayos de estructuras, su contenido, personas y ganado.
EN 62305 acepta que ahora vivimos en la era electrónica, haciendo que la protección LEMP (Impulso Electromagnético de Rayo) para sistemas electrónicos y eléctricos sea una parte integral de la norma a través de EN 62305-4. LEMP es el término dado a los efectos electromagnéticos generales de los rayos, incluidas las sobretensiones conducidas (sobretensiones y corrientes transitorias) y los efectos del campo electromagnético radiado.
EN 62305 – 4 clasifica la fuente del daño, el tipo de daño y el tipo de pérdida.
Fuentes de daño
Los daños que pueden causar los rayos se subdividen en:
Tipos de daño
Cada fuente de daño puede resultar en uno o más de tres tipos de daño. Los posibles tipos de daños se identifican de la siguiente manera:
tipos de perdida
Los siguientes tipos de pérdidas pueden resultar de daños debidos a rayos:
Las relaciones de todos los parámetros anteriores:
Las relaciones de todos los parámetros anteriores:
| Punto de ataque | Fuente del daño | Tipo de daño | Tipo de pérdida |
| Estructura | T1 | D1 D2 D3 | L1, L4** L1, L2, L3, L4 L1*, L2, L4 |
| Cerca de una estructura | T2 | D3 | L1*, L2, L4 |
| Servicio conectado a la estructura | T3 | D1 D2 D3 | L1,L4** L1, L2, L3, L4 L1*, L2, L4 |
| cerca de un servicio | T4 | D3 | L1*, L2, L4 |
* Sólo para estructuras con riesgo de explosión y para hospitales u otras estructuras donde fallas de los sistemas internos ponen inmediatamente en peligro la vida humana.
**Solo para propiedades donde se puedan perder animales.
El daño LEMP es tan frecuente que se identifica como uno de los tipos específicos (D3) contra los cuales se debe brindar protección y puede ocurrir desde TODOS los puntos de impacto hacia la estructura o los servicios conectados, directo o indirecto. Este enfoque ampliado también tiene en cuenta el peligro de incendio o explosión asociado con los servicios conectados a la estructura, p. energía, telecomunicaciones y otras líneas metálicas.
La norma EN 62305 deja claro que la protección estructural contra rayos ya no debe considerarse aislada de la protección contra sobretensiones/sobretensiones transitorias y, dado que los rayos desde todos los puntos de impacto, directos o indirectos, a la estructura o los servicios conectados crean un riesgo de transitorios, los SPD son un medio vital de protección, ya sea que haya protección estructural contra rayos o no.
Formas de onda de corriente y voltaje.
EN 62305 tiene en cuenta las medidas de protección en líneas de servicio metálicas (normalmente líneas de energía, señales y telecomunicaciones) que utilizan sobretensiones transitorias o dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) tanto contra rayos directos como contra rayos indirectos más comunes y transitorios de conmutación. Normas como la serie EN 61643 definen las características de las corrientes y voltajes de los rayos para permitir pruebas confiables y repetibles de los SPD (así como de los componentes de protección contra rayos).Aunque estas formas de onda pueden diferir de los transitorios reales, las formas estandarizadas se basan en años de observación y medición (y en algunos casos, simulación). En general, proporcionan una buena aproximación al transitorio del mundo real.
Las formas de onda transitorias tienen un flanco ascendente rápido y una cola más larga. Se describen a través de su valor máximo (o magnitud), tiempo de subida y su duración (o tiempo de caída). La duración se mide como el tiempo que tarda el transitorio de prueba en decaer a la mitad de su valor máximo.
Las siguientes figuras ilustran las formas de onda de corriente y voltaje comunes que se utilizan para probar los SPD para líneas principales, de señal y de telecomunicaciones.
Huelgas directas
Los rayos directos pueden inyectar corrientes de rayo parciales de la forma de onda de 10/350 μs en un sistema donde una estructura con un sistema de protección contra rayos estructural recibe un impacto directo (Fuente S1) o donde un rayo cae directamente sobre una línea de servicio aérea (Fuente S3).
Golpes indirectos
Los relámpagos remotos o indirectos cerca de la estructura (Fuente S2) o cerca de un servicio conectado a la estructura (Fuente S4) de hasta 1 km de radio de distancia (y, por lo tanto, mucho más comunes) se representan mediante la forma de onda de 8/20 μs. Esta forma de onda también representa las sobretensiones inducidas por rayos directos y fuentes de conmutación. Con un tiempo de caída o caída mucho más corto en relación con la forma de onda de 10/350 μs, la forma de onda de 8/20 μs presenta significativamente menos energía (para una corriente pico equivalente), pero aún así esLo suficientemente devastador como para dañar equipos eléctricos y electrónicos.
EN 62305-1 reconoce que la falla de los sistemas internos (Daño Tipo D3) debido al Impulso Electromagnético del Rayo (LEMP) es posible desde todos los puntos de impacto hacia la estructura o servicio, directo o indirecto (todas las Fuentes: S1, S2, S3 y S4).
Medidas de protección contra sobretensiones (SPM)
EN 62305-4 describe una serie de medidas para minimizar la gravedad de la sobretensión transitoria causada por rayos y conmutación eléctrica.
Las medidas de protección clave y básicas son:
Otras medidas de protección adicionales incluyen:
Los SPM también deben operar y resistir el entorno en el que se encuentran, considerando factores como la temperatura, la humedad, la vibración, el voltaje y la corriente.
La selección del SPM más adecuado se realiza mediante la evaluación de riesgos de acuerdo con EN 62305-2 teniendo en cuenta factores técnicos y económicos. Por ejemplo, puede que no sea práctico o rentable implementar medidas de blindaje electromagnético en una estructura existente, por lo que el uso de DPS coordinados puede ser más adecuado. Lo ideal sería incorporar los DPS en la etapa de diseño del proyecto, aunque también pueden instalarse fácilmente en instalaciones existentes.
Para garantizar el funcionamiento continuo de los sistemas críticos incluso en caso de un impacto directo, los SPD son esenciales y deben implementarse adecuadamente, en función de la fuente de la sobretensión y su intensidad utilizando el concepto de zonas de protección contra rayos (LPZ) dentro de EN 62305-4.
El concepto de zona de protección contra rayos (LPZ)
La protección contra LEMP se basa en un concepto de Zona de Protección contra Rayos (LPZ) que divide la estructura en cuestión en una serie de zonas según el nivel de amenaza que representa el LEMP. La idea general es identificar o crear zonas dentro de la estructura donde haya menos exposición a algunos o todos los efectos del rayo y coordinarlos con las características de inmunidad de los equipos eléctricos o electrónicos instalados dentro de la zona. Las zonas sucesivas soncaracterizado por reducciones significativas en la gravedad de LEMP como resultado de la unión, el blindaje o el uso de SPD.
Zonas exteriores:
Zonas internas:
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