NC IEC 62305-2{ed1.0esp}

NORM NO RMA A CUB CUB A NA IEC 62305-2:2006 (Publi cada po r l a IEC, IEC, 2006 2006))

PROTECCIÓN CONTRA RAYOS – PARTE 2: GESTION DEL RIESGO (IEC 62305-2:2006, IDT) Protection against lightning – Part 2: Risk management

ICS 29.020;91.120.40

1a Edic ió n (mes) 2006 2006 REPRODUCCIÓN PROHIBIDA

Ofic ina Nacio nal de Nor malizació n (NC) Calle Calle E No. 261 Vedado, Ciudad d e La Habana. Habana. Teléf .: (+5 37) 830-0835. Fax: (+5 37) 836-8048. E-mail:[email protected]

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II

Prefacio La Oficina Nacional de Normalización (NC) es el Organismo Nacional de Normalización de la República de Cuba y representa al país ante las Organizaciones Internacionales y Regionales de Normalización. La preparación de las Normas Cubanas se realiza generalmente mediante los Comités Técnicos de Normalización. La aprobación de las Normas Cubanas es competencia de la Oficina Nacional de Normalización y se basa en las evidencias de consenso. Esta Norma Cubana: •

Ha sido elaborada por el NC/CTN 64: Protección contra rayos (CT81 del Comité Electrotécnico Cubano), integrado por especialistas de las entidades siguientes: −

Consejo de Estado, Oficina de Transferencia de Tecnologías (OTT)

−

CITMA. −

−

Ministerio de Comunicaciones (MIC). −

−

Centro de Investigaciones y Pruebas Electroenergéticas (CIPEL)

Ministerio del Interior: − −

•

Empresa de Proyectos No. 2 (EMPROY-2)

Ministerio de Educación Superior. −

−

SEISA

Ministerio de la Construcción: −

−

Instituto de Geodesia y Astronomía (IGA)

SEPSA  Agenc  Ag encia ia de Protec Pro tec ción ci ón contra con tra inc endio. end io. (APCI (AP CI))

La NC IEC 62305-2:2006 adopta de forma idéntica la Norma Internacional IEC 62305-2:2006 “Protection against lightning – Part 2: Risk management”. Edición 1.0, 2006–01.

© NC, 2006. Todos los derechos reservados. A menos que se especifique, ninguna parte de esta publicación podrá ser reproducida o utilizada en alguna forma o por medios electrónicos o mecánicos, incluyendo las fotografías o microfilmes, sin el permiso escrito de: Ofici na Nacio Nacio nal de Norm alización (NC). (NC). Calle E No. 261, Vedado, Vedado, Ciu dad d e La Habana, Habana 4, Cuba. Impreso en Cuba.

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II

Prefacio La Oficina Nacional de Normalización (NC) es el Organismo Nacional de Normalización de la República de Cuba y representa al país ante las Organizaciones Internacionales y Regionales de Normalización. La preparación de las Normas Cubanas se realiza generalmente mediante los Comités Técnicos de Normalización. La aprobación de las Normas Cubanas es competencia de la Oficina Nacional de Normalización y se basa en las evidencias de consenso. Esta Norma Cubana: •

Ha sido elaborada por el NC/CTN 64: Protección contra rayos (CT81 del Comité Electrotécnico Cubano), integrado por especialistas de las entidades siguientes: −

Consejo de Estado, Oficina de Transferencia de Tecnologías (OTT)

−

CITMA. −

−

Ministerio de Comunicaciones (MIC). −

−

Centro de Investigaciones y Pruebas Electroenergéticas (CIPEL)

Ministerio del Interior: − −

•

Empresa de Proyectos No. 2 (EMPROY-2)

Ministerio de Educación Superior. −

−

SEISA

Ministerio de la Construcción: −

−

Instituto de Geodesia y Astronomía (IGA)

SEPSA  Agenc  Ag encia ia de Protec Pro tec ción ci ón contra con tra inc endio. end io. (APCI (AP CI))

La NC IEC 62305-2:2006 adopta de forma idéntica la Norma Internacional IEC 62305-2:2006 “Protection against lightning – Part 2: Risk management”. Edición 1.0, 2006–01.

© NC, 2006. Todos los derechos reservados. A menos que se especifique, ninguna parte de esta publicación podrá ser reproducida o utilizada en alguna forma o por medios electrónicos o mecánicos, incluyendo las fotografías o microfilmes, sin el permiso escrito de: Ofici na Nacio Nacio nal de Norm alización (NC). (NC). Calle E No. 261, Vedado, Vedado, Ciu dad d e La Habana, Habana 4, Cuba. Impreso en Cuba.

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CONTENIDO Página Cláusula

PREFACIO ..................................................... ......................................................... .............6 INTRODUCCIÓN .......................................................... ........................................................ 8 1  Alcan  Al cance ce .... .. .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .. 10 2 Referencias normativas ........................................................ ........................................ 10 3 Términos, definiciones, definiciones, símbolos y abreviaturas.................... abreviaturas.................... ........................................ 10 4 Explicación de términos................................................................................................19 4.1 4. 1 Daños y pérdidas.................................................................................................19 4.2 4. 2 Riesgo y componentes componentes de riesgo ................................................ ......................... 21 4.3 4. 3 Composición de los componentes componentes de riesgo relacionados relacionados con la edificación .........23 4.4 4. 4 Composición de los los componentes de riesgo riesgo relacionados relacionados con los servicios ..........25 4.5 4. 5 Factores que influyen en los componentes componentes de riesgo....... ..................................... 26 5 Gestión del riesgo ...................................................... .................................................. 27 5.1 5. 1 Procedimiento Procedimiento básico ...................................................... .................................... 27 5.2 5. 2 Edificación que se tendrá en cuenta para para la evaluación del riesgo ........................27 5.3 5. 3 Servicio que se tendrá tendrá en cuenta para para la evaluación del riesgo riesgo ............................ 27 5.4 5. 4 Riesgo tolerable  RT ..............................................................................................28 5.5 5. 5 Procedimiento Procedimiento específico para evaluar la necesidad necesidad de protección ....................... 28 5.6 5. 6 Procedimiento Procedimiento de evaluación de la eficiencia económica de la protección .............29 5.7 5. 7 Medidas de protección.........................................................................................31 5.8 Selección de las medidas de protección.................... ........................................... 31 6 Evaluación de los los componentes de riesgo riesgo para edificaciones edificaciones ........................................ 34 6.1 6. 1 Ecuación básica .............................................. .................................................... 34 6.2 6. 2 Evaluación de los componentes de riesgo debido a descargas en la edificación (S1) ...................................................... ............................................. 34 6.3 6. 3 Evaluación del componente de riesgo debido a descargas cerca de la edificación (S2) ...................................................... ............................................. 34 6.4 6. 4 Evaluación de los componentes de riesgo debido a descargas en una línea conectada a la edificación (S3) .......................................................... ..................35 6.5 6. 5 Evaluación del componente de riesgo debido a descargas cerca de una línea conectada a la edificación (S4) .......................................................... ..................35 6.6 6. 6 Resumen de los componentes de riesgo en una edificación.................................. 37 6.7 6. 7 División de una edificación en zonas  Z s ................................................................37 6.8 6. 8 Evaluación de componentes componentes de riesgo riesgo en una edificación edificación con zonas Zs ...............38 7 Evaluación de de los componentes componentes de riesgo riesgo para los servicios servicios ......................................... 39 7.1 7. 1 Ecuación básica .............................................. .................................................... 39 7.2 7. 2 Evaluación de componentes de riesgo debido a descargas en el servicio (S3).....................................................................................................................39 7.3 7. 3 Evaluación del componente de riesgo debido a descargas cerca del servicio (S4).....................................................................................................................39 7.4 7. 4 Evaluación de los componentes de riesgo debido a descargas en edificaciones a las las cuales está conectado conectado el servicio servicio (S1) .................................... 40 7.5 7. 5 Resumen de los componentes componentes de riesgo riesgo en un servicio ........................................ 40 7.6 7. 6 División de un servicio en secciones S S ...............................................................41

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 Anexo A (informativo) Evaluación del número anual N de eventos peligrosos....................... 42  Anexo B (informativo) Evaluación de la probabilidad PX  de daños para una edificación ........51  Anexo C (informativo) Evaluación del monto de las pérdidas  LX para una edificación ...........57  Anexo D (informativo) Evaluación de la probabilidad P 'X  de daños a un servicio...................62  Anexo E (informativo) Evaluación del monto de las pérdidas  L’ X  para un servicio .................66  Anexo F (informativo) Sobretensiones por maniobra ............................................................ 68  Anexo G (informativo) Evaluación de los costos por pérdidas .............................................. 69  Anexo H (informativo) Estudio para las edificaciones ...........................................................70  Anexo I (informativo) Estudio para los servic ios – Línea de telecomunicaciones...................95  Anexo J (informativo) Sof tware simplificado para la evaluación del riesgo en las edificaciones ..................................................... ............................................................... 101 Bibliografía.......................................................................................................................106 Figura 1 – Procedimiento para decidir la necesidad de protección ....................................... 29 Figura 2 – Procedimiento para decidir la eficiencia de las medidas de protección desde el punto de vista del costo ................................................ .................................................. 30 Figura 3 – Procedimiento para la selección de medidas de protección en las edificaciones ..................................................... ................................................................. 32 Figura 4 – Procedimiento para la selección de medidas de protección en los servicios .........33 Figura 5 – Edificaciones en los extremos de las líneas: en el extremo “b” la edificación que se va a proteger (edificación b) y en el extremo “a” una edificación adyacente (edificación a).....................................................................................................................36 Figura A.1 – Área de captación  Ad  de una estructura aislada ............................................... 43 Figura A.2 – Estructura de forma compleja..........................................................................44 Figura A.3 – Diversos métodos para definir el área de captación de la edificación de la Figura A.2 ................................................ ...................................................... ............45 Figura A.4 – Estructura que se va a considerar para la evaluación del área de captación  Ad .......................................................................................................................46 Figura A.5 – Áreas de captación ( A d,  Am ,  Ai ,  A l)....................................................................50 Figura I.1 – Línea de telecomunicaiones a proteger..................................... ........................ 95 Figura J.1 – Ejemplo para una casa en el campo (vea el apartado H.1 – sin medidas de protección)...................................................................................................................104 Figura J.2 – Ejemplo para una casa en el campo (vea el apartado H.1 – con medidas de protección)...................................................................................................................105 Tabla 1 – Fuentes de daños, tipos de daños y tipos de pérdidas según el punto de impacto ..................................................... ......................................................... ................20 Tabla 2 – Riesgo en una edificación para cada tipo de daño y de pérdida ............................ 21 Tabla 3 – Componentes de riesgo que se tendrán en cuenta para cada t ipo de pérdida en una edificación...............................................................................................................24 Tabla 4 – Componentes de riesgo que se tendrán en cuenta para cada tipo de pérdida en un servicio ......................................................... ........................................................... 25 Tabla 5 – Factores que influyen en los componentes de riesgo de una edificación ...............26 Tabla 6 – Factores que influyen en los componentes de riesgo en un servicio...................... 27 Tabla 7 – Valores típicos del riesgo tolerable  RT ..................................................................28 Tabla 8 – Parámetros pertinentes a la evaluación de componentes de riesgo para las edificaciones ...................................................... ................................................................ 36

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Tabla 9 – Componentes de riesgo en una edificación para diferentes tipos de daños causados por diferentes fuentes........................................ .................................................. 37 Tabla 10 – Parámetros de la evaluación de los componentes de riesgo para los servicios.............................................................................................................................40 Tabla 11 – Componentes de riesgo en un servicio para diferentes tipos de daños causados por diferentes fuentes........................................ .................................................. 41 Tabla A.1 – Valores del área de captación según el método de evaluación .......................... 44 Tabla A.2 – Factor de ubicación  C d .....................................................................................47 Tabla A.3 – Áreas de captación  Al  y  Ai  según las características del servicio........................48 Tabla A.4 – Factor del transformador C t   .............................................................................49 Tabla A.5 – Factor ambiental C e ..........................................................................................49 Tabla B.1 – Valores de probabilidad P A de que la descarga del rayo cause daños a los seres vivientes debido a tensiones de contacto y de paso peligrosas ................................... 51 Tabla B.2 – Valores de P B  según las medidas de protección para reducir daños físicos ........52 Tabla B.3 – Valor de la probabilidad P SPD  según el LPL para el cual se diseñaron los SPD .................................................. ......................................................... ........................52 Tabla B.4 – Valor de la probabilidad PMS según el factor K MS ...............................................53 Tabla B.5 – Valor del factor K S3 según el cableado interno........................................ ...........54 Tabla B.6 – Valor de la probabilidad P LD  según la resistencia  RS de la pantalla del cable y de la tensión soportada de impulso U w del equipo....................................................55 Tabla B.7 – Valor de la probabilidad P LI  según la resistencia  RS de la pantalla del cable y de la tensión soportada de impulso U w del equipo.............................................................56 Tabla C.1 – Valores medios típicos de  Lt ,  Lf y L o .................................................................58 Tabla C.2 – Valores de los factores de reducción r a y r u  según el tipo de s uperficie del suelo o el piso .................................................. ..................................................... .............58 Tabla C.3 – Valores del factor de reducción r p  según las medidas tomadas para reducir las consecuencias de un incendio..................................... ....................................... 59 Tabla C.4 – Valores del factor de reducción r f  según el riesgo de incendio de la edificación..........................................................................................................................59 Tabla C.5 – Valores del factor hz  que aumenta la cantidad de pérdida relativa en presencia de un peligro especial .................................................. ....................................... 59 Tabla C.6 – Valores medios típicos de  Lf y  Lo ......................................................................60 Tabla C.7 – Valores medios típicos de  Lt ,  Lf  y  Lo .................................................................61 Tabla D.1 – Valores del factor K d  en función de las características de la línea apantallada.........................................................................................................................62 Tabla D.2 – Valores del factor K p  en función de las medidas de protección .......................... 63 Tabla D.3 – Tensión soportada de impulso U W  en función del tipo de cable.......................... 63 Tabla D.4 – Tensión soportada de impulso U W  en función del tipo de aparato ...................... 63 Tabla D.5 – Valores de probabilidad P' B , P ' C, P ' V  y P' W  y en función de la corriente de fallo  I a ............................................................................................................................... 64 Tabla E.1 – Valores medios típicos de  L’ f  y  L ’ o.....................................................................66 Tabla H.1 – Datos y características de la edificación ........................................................... 70 Tabla H.2 – Datos y características de las líneas y los sistemas internos conectados...........71 Tabla H.3 – Características de la Zona Z 2  (dentro del edificio)................................... ..........72 Tabla H.4 – Áreas de captación de la edificación y las líneas .............................................. 72 Tabla H.5 – Número anual esperado de eventos peligrosos ............................................... ..72

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Tabla H.6 – Componentes de riesgo implicados y sus cálculos (valores x 10 –5 ) ...................73 Tabla H.7 – Valores de los componentes de riesgo relativos al riesgo R1 (x 10–5) en los casos adecuados .......................................................... ................................................ 74 Tabla H.8 – Características de la edificación ..................................................... ..................75 Tabla H.9 – Características del sist ema electroenergético interno y de la línea electroenergética conectada ................................................................. ..............................75 Tabla H.10 – Características del sistema interno de telecomunicaciones y la línea de telecomunicaciones conectada............................................................................................75 Tabla H.11 – Características de la zona Z 1 (área de entrada al edificio)................ ...............76 Tabla H.12 – Características de la zona Z 2  (jardín)..............................................................76 Tabla H.13 – Características de la zona Z 3 (archivo) .......................................................... .77 Tabla H.14 – Características de la zona Z 4  (oficinas)...........................................................77 Tabla H.15 – Características de la zona Z 5 (centro de computación)....................................77 Tabla H.16 – Áreas de captación de la edificación y las líneas............................................. 78 Tabla H.17 – Número anual esperado de eventos peligrosos ............................................... 78 Tabla H.18 – Riesgo R1 – Valores de los componentes de riesgo según la zona (valores x 10 –5 )...................................................................................................................78 Tabla H.19 – Composición de los componentes de riesgo R1 según la zona (valores x 10 –5 )...................................................................................................................79 Tabla H.20 – Valores de riesgo  R1 según la solución escogida (valores x 10 –5 ).....................80 Tabla H.21 – Características de la edificación .............................................. .......................80 Tabla H.22 – Características del sistema electroenergético interno y de la línea electroenergética conectada ................................................................. ..............................81 Tabla H.23 – Características del sistema de telecomunicaciones interno y de la línea de entrada pertinente..........................................................................................................81 Tabla H.24 – Características de la zona Z 1 (fuera del edificio) ............................................. 82 Tabla H.25 – Características de la Zona Z 2 (bloque de habitaciones)...................................83 Tabla H.26 – Características de la zona Z 3  (bloque de operaciones).................................. ..83 Tabla H.27 – Características de la zona Z 4  (unidad de cuidados intensivos) ........................84 Tabla H.28 – Número anual esperado de eventos peligrosos ............................................... 84 Tabla H.29 – Riesgo R1 – Componentes de riesgo a considerar según las zonas................. 85 Tabla H.30 – Riesgo  R1 – Valores de probabilidad P  para una edificación no protegida.........85 Tabla H.31 – Riesgo R1 – Valores de los componentes de riesgo para una edificación no protegida según las zonas (valores x 10 –5 ) ............................................... ......................86 Tabla H.32 – Composición de los componentes de riesgo R1 según la zona (valores x 10 –5 )...................................................................................................................86 Tabla H.33 – Riesgo R1 – Valores de probabilidad P para una edificación no protegida según la solución a)............................................................................................................88 Tabla H.34 – Riesgo R1 – Valores de probabilidad P para una edificación protegida según la solución b)............................................................................................................88 Tabla H.35 – Riesgo R1 – Valores de probabilidad R para una edificación protegida según la solución c)............................................................................................................89 Tabla H.36 – Riesgo R1 – Valores de riesgo según la solución escogida (valores x 10 –5 )...................................................................................................................89 Tabla H.37 – Valores de los costos por pérdida relativos a las zonas (valores en $ x 10 6).............................................................................................................90 Tabla H.38 – Valores relativos a las tasas...........................................................................90

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Tabla H.39 – Riesgo R4 – Valores de los componentes de riesgo para una edificación no protegida según la zona (valores x 10–5) .................................................. .....................91 Tabla H.40 – Cantidad de pérdidas C L y C RL  (valores en $) ................................................. .92 Tabla H.41 – Costos C P  y C PM  de las medidas de protección (valores en $).......................... 92 Tabla H.42 – Dinero ahorrado al año (valores en $)............ ................................................. 92 Tabla H.43 – Características de la edificación .............................................. .......................92 Tabla H.44 – Parámetros de la zona Z 2 ...............................................................................93 Tabla H.45 – Parámetros del sistema electroenergético interno y de la línea de entrada correspondiente .................................................. ................................................... 93 Tabla H.46 – Parámetros del sistema interno de telecomunicaciones y de la línea de entrada pertinente ................................................. ..................................................... ........94 Tabla H.47 – Medidas de protección a adoptar según la altura del edificio y su riesgo de incendio.........................................................................................................................94 Tabla I.1 – Características de la sección S1 de la línea ........................................... .............96 Tabla I.2 – Características de la sección S2 de la línea........................................................96 Tabla I.3 – Características de la edificación en el extremo de la línea.................. ................97 Tabla I.4 – Número anual previsible de eventos peligrosos........ .......................................... 97 Tabla I.5 – Riesgo  R’ 2  – Componentes de riesgo para las secciones S de la línea................97 Tabla I.6 – Riesgo  R’ 2  – Valores de las corrientes de falla y las probabilidades P’ para una línea no protegida .............................................. ...................................................... ....98 Tabla I.7 – Riesgo R’2 – Valores de los componentes de riesgo para una línea no protegida teniendo en cuenta las secciones S de la línea (valores x 10–3)......................... ..99 Tabla I.8 – Riesgo  R’ 2  – Valores de las probabilidades P’  para una línea protegida........... . 100 Tabla I.9 – Riesgo R’2 – Valores de los componentes de riesgo para una línea protegida con SPD instalados en el punto de transición T 1/2 y T a con PSP D  = 0,03 (valores x 10 –3 ).................................................................................................................100 Tabla J.1 – Parámetros para que el usuario escoja libremente........................................... 102 Tabla J.2 – Parámetros con opción limitada para el usuario........................... .................... 102 Tabla J.3 – Parámetros fijos (que el usuario no puede cambiar) ........................................ 103

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COMISIÓN ELECTROTÉCNICA INTERNACIONAL  ____________

PROTECCIÓN CONTRA RAYOS – Parte 2: Gesti ón del ri esgo PREFACIO 1)

La IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) es una organización de alcance mundial para la normalización que incluye a todos los comités electrotécnicos nacionales (Comités Nacionales IEC). El objetivo de la IEC es promover la cooperación internacional en todas las cuestiones concernientes a la normalización en las esferas eléctricas y electrónicas. Con este fin y además de otras actividades, la IEC publica Normas Internacionales. La preparación de estas se confía a Comités Técnicos; cualquier Comité Nacional IEC interesado en un tema puede participar en este trabajo preparatorio. También pueden participar en esta preparación las organizaciones internacionales, gubernamentales y no gubernamentales que hayan establecido enlace con la IEC. La IEC colabora estrechamente con la Organización Internacional para la Normalización (ISO) según las condiciones determinadas por un acuerdo entre las dos organizaciones.

2)

Las decisiones o acuerdos formales de la IEC sobre materias técnicas expresan, tan exactamente como resulte posible, un consenso internacional de opinión sobre los temas correspondientes, dado que cada comité técnico tiene la representación de todos los Comités Nacionales interesados.

3)

Las Publicaciones de la IEC tienen la forma de recomendaciones para uso internacional y como tales son aceptadas por los Comités Nacionales de la IEC. Si bien se hace todo lo razonablemente posible para garantizar la exactitud del contenido técnico de las Publicaciones de la IEC, no se puede responsabilizar a esta organización por la forma en que sean utilizadas o por las posibles interpretaciones equivocadas por parte del usuario final.

4)

Para promover la unificación internacional, los Comités Nacionales IEC se encargan de aplicar las Normas Internacionales de la IEC en sus normas nacionales y regionales en la forma más exacta posible. Cualquier divergencia entre la Norma IEC y la correspondiente norma nacional o regional se indicará claramente en estas últimas.

5)

La IEC no proporciona un procedimiento de marcaje para indicar su aprobación y no puede hacérsele responsable de cualquier equipo declarado como conforme con una de sus normas.

6)

Todos los usuarios garantizarán que poseen la edición más reciente de esta publicación.

7)

No existirá vínculo alguno de responsabilidad legal entre la IEC o sus directores, trabajadores, empleados o agentes, incluyendo a expertos individuales y miembros de sus comités técnicos y los Comités Nacionales de la IEC en lo que respecta a toda lesión personal o a daños a la propiedad o de cualquier otro tipo, ya sea directo o indirecto, o a los costos (incluyendo las tarifas legales) o gastos inherentes a la publicación o utilización de ésta o alguna otra Publicación de la IEC o a toda posible dependencia en su contenido.

8)

Se llama la atención hacia las referencias normativas citadas en esta publicación. El uso de las publicaciones a que se hace referencia es indispensable para la aplicación correcta de esta publicación.

9)

Se llama la atención hacia la posibilidad de que algunos de los elementos de esta Publicación de la IEC puedan estar sujetos a derechos de patente. La IEC no se responsabilizará con la identificación de ninguno de tales derechos de patente.

La Norma Internacional IEC 62305-2 fue preparada por el comité técnico IEC 81: Protección contra rayos. La serie IEC 62305 (Partes 1 a la 5), está realizada de acuerdo con el Nuevo Plan de Publicaciones aprobado por los Comités Nacionales (81/171/RQ (2001-06-29)), el cual reestructura y actualiza, en una forma más simple y racional, las publicaciones de las series IEC 61024, IEC 61312 e IEC 61663. El texto de esta primera edición de la IEC 62305-2 es una recopilación de la •

primera edición de la IEC 61662 (1995) y de s u Enmienda (1996)

y la sustituye.

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El texto de esta norma ha sido realizado sobre la base de los documentos siguientes: FDIS

Informe de votación

81/263/FDIS

81/268/RVD

En el informe sobre la votación indicado en la tabla anterior hay una información completa de la votación de esta norma. Esta publicación ha sido realizada de acuerdo con las Directivas ISO/IEC, Parte 2. La IEC 62305 consiste de las siguientes partes, agrupadas bajo el título general Protección contra rayos:

Parte 1: Principios generales Parte 2: Gestión del riesgo Parte 3: Daños físicos y peligro para la vida en las edificaciones Parte 4: Sistemas eléctricos y electrónicos en edificaciones Parte 5: Servicios 1 El comité ha decidido que el contenido de esta publicación permanecerá invariable hasta la fecha que, como resultado del ciclo de mantenimiento, se indique en el sitio web “http://webstore.ich.ch” en el lugar relacionado específicamente con esta publicación. En esa fecha la publicación será • • • •

reconfirmada; anulada; sustituida por una edición revisada, o modificada.

————————— 1 Por publicar

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INTRODUCCION Las descargas a tierra de los rayos pueden resultar peligrosas para las edificaciones y los servicios. El peligro para una edificación puede resultar en: −

daños a la edificación y a su contenido;

−

fallos de los sistemas eléctricos y electrónicos asociados;

−

lesiones a los seres vivos que están en la edificación o próximos a la misma.

Los efectos ocasionados por dichos daños y fallos se pueden extender a los alrededores de la edificación o pueden afectar su ambiente. El peligro para los servicios puede resultar en:  –  –

daños al propio s ervicio; fallos de los equipos eléctricos y elect rónicos asociados.

Para reducir las pérdidas debidas a los rayos, pueden requerirse medidas de protección. Se debe realizar una evaluación del riesgo para determinar si son necesarias dichas medidas y hasta qué punto lo son. El riesgo, definido en esta norma como la pérdida anual promedio probable en una edificación y en un servicio debido a las descargas de los rayos, depende de los siguientes factores:  –  –  –

el número anual de descargas de rayos que influyen en la edificac ión y el servicio, la probabilidad de que cause daños una de las descargas de rayos influyentes, la canti dad media de pérdidas result antes.

Las descargas de rayos que afectan a la edificación se pueden dividir en:  – descargas que impactan en la edificación,  – descargas que impactan cerca de la edificación, directamente en los servicios c onectados (energía, líneas de telecomunicación, otros servicios) o cerca de los servicios. Las descargas de rayos que afectan al servicio se pueden dividir en:  – descargas que impactan en el servicio,  – descargas que impact an cerca del servicio o directamente en la edificación conect ada al mismo. Las descargas que impactan en la edificación o en los servicios a ella conectados pueden causar daño físico y peligro para la vida. Las descargas que impactan cerca de la edificación o de un servicio, así como las que impactan en la edificación o el servicio, pueden causar fallos en los sistemas eléctricos y electrónicos debido a sobretensiones resultantes del acoplamiento resistivo e inductivo de estos sistemas con la corriente del rayo.  Además, los fallos causados por sobretensiones del rayo en las instalaci ones del usuario y en las líneas de transmisión de energía también pueden generar sobretensiones por conmutación. NOTA 1 Los problemas de funcionamiento de los sistemas eléctricos y electrónicos no están cubiertos por la serie IEC 62305. Se debe hacer referencia a la IEC 61000-4-5[1] 2. NOTA 2 En el Anexo F aparece i nformación sobre la evaluaci ón del riesgo debido a las s obretensiones por conmutación. ————————— 2 El número entre corchetes hace referencia a la bibliografía.

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El número de descargas de rayos que afectan la edificación y el servicio depende de sus dimensiones y características, de las características ambientales y de la densidad de la descarga a tierra del rayo en la región donde están ubicados. La probabilidad de daño debido al fenómeno provocado por el impacto del rayo depende de la edificación, del servicio y de las características de la corriente del rayo, así como del tipo de medidas de protección aplicadas y su eficiencia. La cantidad media anual de las pérdidas resultantes depende de la magnitud del daño y de los efectos que pueden tener lugar como resultado de la descarga del rayo. El efecto de las medidas de protección depende de las características de cada medida de protección, que pueden reducir las probabilidades de daño o la cantidad de las pérdidas resultantes. En esta norma se trata la evaluación del riesgo impuesto por todos los efectos posibles de las descargas de rayos en las edificaciones y los servicios; esta norma es una versión revisada de la IEC 61662:1995 y su Enmienda 1:1996. La decisión de proveer protección contra rayos debe ser tomada donde quiera que se desee que no exista ningún riesgo evitable, sin tener en cuenta el resultado de la evaluación del riesgo.

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PROTECCION CONTRA RAYOS – Parte 2: Gesti ón del ri esgo 1 Alcance Esta parte de la IEC 62305 se puede aplicar a la evaluación del riesgo, en una edificación o en un servicio, debido a las descargas de rayos a tierra. Tiene como fin presentar un procedimiento para la evaluación de dicho riesgo. Una vez que se haya seleccionado un límite superior tolerable para el riesgo, el procedimiento permite seleccionar las medidas de protección apropiadas que se adoptarán para reducir el riesgo al límite tolerable o por debajo del mismo.

2 Referencias normativ as Los siguientes documentos a que se hace referencia son indispensables para la aplicación de este documento. En el caso de las referencias fechadas, solamente se aplica la edición mencionada. En el caso de las referencias no fechadas, se aplica la más reciente edición del documento a que se hace referencia (incluyendo sus posibles enmiendas). IEC 60079-10:2002,  Aparatos elé ctricos para ambiente s con gas es explo sivos – Parte 10: Clasificación de áreas peligrosas

IEC 61241-10:2004,  Apa rat os elé ctricos par a uso en pre sen cia de pol vos combustibles – Parte 10: Clasificación de áreas donde los polvos combustibles están o pueden estar presentes

IEC 62305-1, Protección contra rayos – Parte 1: Principios generales IEC 62305-3, Protección contra rayos – Parte 3: Daños físicos y peligro para la vida en las edificaciones

IEC 62305-4, Protección contra rayos – Parte 4: Sistemas eléctricos y electrónicos en las edificaciones

IEC 62305-5, Protección contra rayos – Parte 5: Servicios 3 ITU-T Recomendación K.46:2000, Protección de líneas de telecomunicación que utilizan conductores metálicos concéntricos contra sobretensiones inducidas por rayos

ITU-T Recomendación K.47:2000, Protección de líneas de telecomunicación que utilizan conductores metálicos concéntricos contra descargas directas de rayos

3 Término s, definici ones, símbolos y abreviaturas Teniendo en cuenta los objetivos de este documento, se aplican los siguientes términos, definiciones, símbolos y abreviaturas, algunos de los cuales ya fueron citados en la Parte 1, pero se repiten aquí para facilitar la lectura; también se aplican los que aparecen en otras partes de la IEC 62305. —————————

3 Por publicar.

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3.1 Términos y definiciones 3.1.1 objeto que se va a prot eger edificación o servicio que se va a proteger contra los efectos de los rayos 3.1.2 edificación que se va a proteger  edificación para la cual se requiere protección contra los efectos de los rayos en conformidad con esta norma NOTA

La edificación que se va a proteger puede ser parte de una edificación mayor.

3.1.3 edificaciones con riesgo de explosi ón edificaciones que contienen materiales explosivos sólidos o zonas peligrosas definidas de acuerdo con la IEC 60079-10 y la I EC 61241-10 NOTA Teniendo en cuenta los objetivos de esta parte de la norma, solamente se tienen en cuenta las edificaciones con zonas peligrosas de tipo 0 o que contienen materiales explosivos sólidos.

3.1.4 edificaciones peligros as para el medio ambiente edificaciones que pueden causar emisiones biológicas, químicas y radiactivas como consecuencia de un rayo (como en el caso de las plantas químicas, petroquímicas, nucleares, etc.) 3.1.5 ambiente urbano área con alta densidad de edificios o comunidades densamente pobladas con edificios altos NOTA

El centro de una ciudad o pueblo es un ejemplo de ambiente urbano.

3.1.6 ambiente suburbano área con densidad media de edificios NOTA

Las afueras de una ciudad o un pueblo son un ejemplo de ambiente suburbano.

3.1.7 ambiente rural área con baja densidad de edificios NOTA

”El campo” es un ejemplo de ambiente rural.

3.1.8 tensión asignada soportada de impulso U w

Tensión soportada de impulso asignada por el fabricante al equipo o a una parte del mismo, que caracteriza a la capacidad soportada especificada de su aislamiento contra sobretensiones NOTA Teniendo en cuenta los objetivos de esta norma, solamente se aborda la tensión soportada entre los conductores y la tierra.

3.1.9 sistema eléctric o sistema que incluye componentes del suministro de energía de baja tensión

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3.1.10 sistema electrónic o sistema que incluye componentes electrónicos sensibles tales como equipos de comunicación, computadoras, sistemas de control e instrumentación, sistemas de radio, instalaciones electrónicas de potencia, etc. 3.1.11 sistema interno sistemas eléctricos y electrónicos que existen en una edificación 3.1.12 servicio q ue se va a proteger servicio que entra a una edificación y para el cual, de acuerdo con esta norma, se requiere protección contra los efectos de los rayos 3.1.13 líneas d e telecomunicación medio de transmisión destinado a la comunicación entre equipos que pueden estar ubicados en edificaciones independientes, como en el caso de la línea telefónica y la línea de datos 3.1.14 líneas de energía líneas de transmisión que llevan energía eléctrica hacia una edificación para alimentar los equipos eléctricos y electrónicos que allí se encuentran, como en el caso de los sistemas de alimentación principal de baja tensión (BT) o alta tensión (AT) 3.1.15 tuberías conductos destinados a transportar un fluido hacia o desde una edificación, como en el caso de las tuberías de gas, de agua y de petróleo 3.1.16 evento peligros o descarga de un rayo que impacta el objeto que se va a proteger o un punto cercano al mismo 3.1.17 descarga de un rayo en un objeto descarga de un rayo que impacta el objeto que se va a proteger 3.1.18 descarga de un rayo cerca de un objeto descarga de un rayo que impacta un punto lo suficientemente cercano al objeto que se va a proteger como para causar sobretensiones peligrosas 3.1.19 número de eventos peligrosos debidos a descargas en una edific ación  N D

número anual promedio esperado de eventos peligrosos debidos a descargas de rayos en una edificación 3.1.20 número de eventos p eligrosos debidos a descargas en un servicio

 N L

número anual promedio esperado de eventos peligrosos debidos a descargas de rayos en un servicio

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3.1.21 número de eventos peligrosos debido a descargas cerca de una edificación  N M

número anual promedio esperado de eventos peligrosos debidos a descargas de rayos cerca de una edificación 3.1.22 número de eventos p eligrosos d ebidos a descargas cerca de un servicio

 N I

número anual promedio esperado de eventos peligrosos debidos a descargas de rayos cerca de un servicio 3.1.23 impulso electromagnético del rayo LEMP (lightning electromagnetic impulse) efectos electromagnéticos de la corriente del rayo NOTA Incluye los efectos de sobretensiones conducidas y los efectos del campo electromagnético de impulso radiado.

3.1.24 ondas de choque ondas transitorias que aparecen como sobretensiones y / o sobrecorrientes NOTA Las ondas de choque causadas por el LEMP pueden surgir de corrientes (parciales) del rayo, de los efectos de inducción en los lazos de la instalación y como amenaza presente aguas abajo del dispositivo de protección contra sobretensión (SPD, ver 3.1.46).

3.1.25 nodo punto en una línea de servicio donde se puede asumir como despreciable la propagación de la onda de choque NOTA Ejemplos de nodo: punto de conexión de un transformador de AT / BT, o un multiplex en una línea de telecomunicaciones, o el SPD que se instala en la línea de acuerdo con la norma IEC 62305-5.

3.1.26 daño físico daño que sufre una edificación (o su contenido) o un servicio debido a los efectos mecánicos, térmicos, químicos y explosivos de un rayo 3.1.27 lesiones a los seres vivos lesiones, incluyendo la pérdida de la vida, que sufren personas o animales debido a las tensiones de contacto y de paso causadas por un rayo 3.1.28 fallo de los sist emas eléctrico y electrónico daño permanente que sufren los sistemas eléctrico y electrónico debido al LEMP. 3.1.29 corriente de fallo  I a

valor pico mínimo de la corriente del rayo que causará daños en una línea 3.1.30 probabilidad de daño

 P X

probabilidad de que un evento peligroso cause daños al objeto que se va a proteger

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3.1.31 pérdida  L X

cantidad media de pérdidas (humanas y materiales) resultantes de un tipo especificado de daño debido a un evento peligroso con respecto al valor (en términos de vidas humanas y bienes materiales) del objeto que se va a proteger 3.1.32 riesgo

 R

valor promedio probable de las pérdidas anuales (humanas y materiales) debidas al rayo, con respecto al valor total (en términos de vidas humanas y bienes materiales) del objeto que se va a proteger 3.1.33 componente de riesgo  R X

riesgo parcial que depende de la fuente y del tipo de daño 3.1.34 riesgo t olerable

 R T

valor máximo del riesgo que puede tolerar el objeto que se va a proteger 3.1.35 zona de una edificación

 Z s

parte de una edificación con características homogéneas en la que sólo un conjunto de parámetros se tiene en cuenta para la evaluación de un componente de riesgo 3.1.36 sección de un servicio SS

parte de un servicio con características homogéneas en la que sólo un conjunto de parámetros se tiene en cuenta para la evaluación de un componente de riesgo 3.1.37 zona de protección contra rayos LPZ (light ning pro tection zone) zona donde se define el ambiente electromagnético del rayo 3.1.38 nivel de protección cont ra rayos LPL (lightn ing protectio n level) número relacionado con un conjunto de valores de los parámetros de la corriente del rayo y vinculado con la probabilidad de que no se excederán los valores de diseño máximo y mínimo asociados ante la ocurrencia natural de un rayo NOTA El LPL se utiliza para diseñar medidas de protección de acuerdo con el conjunto pertinente de parámetros de la corriente del rayo.

3.1.39 medidas de protección medidas que se van a adoptar en el objeto que se va a proteger para reducir el riesgo debido al rayo

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3.1.40 sistema de protección contr a rayos LPS (lightning pro tection syst em) sistema completo que se utiliza para reducir los daños físicos debidos a descargas de rayos que hacen impacto sobre una edificación. Incluye sistemas de protección contra rayos tanto externos como internos 3.1.41 sistema de medidas de protecci ón co ntra el LEMP LPMS (LEMP protection system) sistema completo de medidas de protección de los sis temas internos contra el LEMP 3.1.42 cable de apantallamiento cable metálico utilizado para reducir los daños físicos debidos a descargas de rayos que hacen impacto sobre un servicio 3.1.43 pantalla magnética pantalla integral metálica, de rejilla o continua, que envuelve al objeto que se va a proteger, o una parte del mismo, para reducir los fallos de los sistemas eléctricos y electrónicos. 3.1.44 cable de protección contr a rayos cable especial con resistencia dieléctrica aumentada y cuya cubierta metálica está en contacto permanente con el suelo, ya sea directamente o mediante un revestimiento plástico conductor 3.1.45 conduct o del cable de protección c ontra rayos conducto de cable de baja resistividad que está en contacto con el suelo (por ejemplo, conducto de hormigón con reforzamientos estructurales de acero interconectados o conducto metálico) 3.1.46 dispositivo de protección contra sobretensión SPD (surge protective device) dispositivo destinado a limitar las sobretensiones transitorias y desviar las corrientes de sobretensión. Contiene al menos un c omponente no lineal 3.1.47 protección coordin ada con SPD conjuntos de SPD adecuadamente seleccionados, coordinados e instalados para reducir los fallos de los sistemas eléctricos y electrónicos 3.2 Símbolos y abreviaturas a  Ad  Ad

΄

 Ai  Al  Am

B c C   A C B

Tasa de amortización………………………………………………………………. …..Anexo G  Área equivalente de exposición para el impacto en una edificac ión ais lada……….. ..A.2 Área equivalente atribuida a una protuberancia elevada de la cubierta.................A.2.1  Área equivalente de exposición para el impacto en las proximidades de un servicio.................................................................................................A.4; Tabla A.3  Área equivalente de exposición para el impacto en un servicio...............A.4; Tabla A.3  Área de inf luencia para el impacto cerca de una edificación......... ..........................A.3 Edificio…..........…………………………………………………………………………………A.2 Valor medio de la posible pérdida de la edificación, en moneda......................C.4; C.5 Costo anual de los animales...........................................................................Anexo G Costo anual del edificio .................................................................................Anexo G

62305-2 C c C d C e C L C RL C P C PM C S C t ct

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Costo anual del contenido.........................................................................Anexo G Factor de ubicación...............................................................................A.2; Tabla A.2 Factor ambiental................................................................................... A.5; Tabla A.5 Costo anual de la pérdida total en ausencia de medidas de protección.... 5.6; Anexo G Costo anual de la pérdida residual...........................................................5.6; Anexo G Costo de las medidas de protección...............................................................Anexo G Costo anual de las medidas de protección seleccionadas.................... .....5.6; Anexo G Costo anual de los sistemas en una edificación..............................................Anexo G Factor de corrección para un transformador de AT/BT en un servicio......A.4; Tabla A.4 Valor total de la edificación, en moneda...................................................C.4; C.5; E.3

 D i

Distancia lateral relevante para el impacto de rayo cerca de un servicio..................A.5 Daño a los seres humanos...................................................................................4.1.2 Daños físicos.......................................................................................................4.1.2 Falla de los equipos eléctricos y electrónicos.......................................................4.1.2

hz

Factor de incremento de pérdida cuando se presenta algún peligro específico…………………………………………………………………………..C.2; Tabla C.5  Alt ura de la edificac ión ......................................................................................... A.4  Altura de la edificación conectada al extremo “a” de un servicio......................................  A.4  Altura de la edificación conectada al extremo “b” de un servicio......................................  A.4 Altura de los conductores de servicio por encima de la tierra................................. A.4

D1 D2 D3

 H   H a  H b  H c i  I a K d K MS K p K S1 K S2 K S3 K S4  L  L a  L A  L B  L ’ B  L c  L C  L ’ C  L f  L ’ f  L M  L o  L ’ o  L t  L U  L V  L ’ V  L W  L ’ W  L X  L ’ X

Tasa de interés.....................................................................................................  Anexo G Corriente de falla......................................................................................D.1.1; D.1.2 Factor relacionado con las características de un servicio ......................................... D.1.1 Factor relacionado con la ejecución de las medidas de protección contra LEMP ...... B.4 Factor relacionado con las medidas de protección adoptadas en un servicio ........ D.1.1 Factor relacionado con la efectividad de apantallamiento de la edificación. .............. B.4 Factor relacionado con la efectividad de apantallamiento brindada por las pantallas internas de la edificación ......................................................................... B.4 Factor relacionado con las características del cableado interno.................... ........... B.4 Factor relacionado con la tensión soportada a los impulsos de un sistema.... ........... B.4 Longitud de la edificación.......................................................................................A.2 Longitud de la edificación conectada al extremo “a” de un servicio................................... A.4 Pérdida relacionada con el daño a los seres humanos...... ............................. 6.2; Tabla 8 Pérdida en una edificación relacionada con los daños físicos (impactos de rayos a la edificación)......................................................................................................... 6.2; Tabla 8 Pérdida en un servicio relacionada con los daños físicos (impactos de rayos al servicio)............................................................................................................7.4; Tabla 10 Longitud de la sección de   servicio................................................................................... A.4 Pérdida relacionada con la falla de los sistemas i nternos (impactos de rayos a la edificación)................................................................................................... 6.2; Tabla 8 Pérdida relacionada con la falla del equipamiento de servicio (impactos de rayos a la edificación)................................................................................................. 7.4; Tabla 10 Pérdida en una edificación por daños físicos............... ............................................... C.1 Pérdida en un servicio por daños físicos............... ...................................................... E.1 Pérdida relacionada con la falla de los sistemas internos. ............................. 6.3; Tabla 8 Pérdida en una edificación por falla de los sistemas internos.... ..................................C.1 Pérdida en un servicio por falla de los sistemas internos.. .......................................... E.1 Pérdida debido a daños o lesiones por tensiones de paso o contacto ..... ................. C.1 Pérdida relacionada con daños o lesiones a los seres v ivos (impactos al servicio)..................................................................................6 .4; Tabla 8 Pérdida en una edificación por los daños físicos (impactos al servicio)... ..... 6.4; Tabla 8 Pérdida en un servicio por los daños fí sicos (impactos al servicio) ............. 7.2; Tabla 10 Pérdida relacionada con la falla de los sistemas internos. ............................. 6.4; Tabla 8 Pérdida relacionada con la falla del equipamiento de servicio (impactos al servicio)................................................................................ 7.2; Tabla 10 Pérdida consequente en una edificación...................... ............................................... 6.1 Pérdida consequente en un servicio ...................... ..................................................... 7.1

62305-2  L Z  L ’ Z

L1 L2 L’2 L3 L4 L’4 m n  N X  N D  N Da  N g  N I  N L  N M np ns  N s nt P P A PB P’B PC P’C P LD P LI PM P MS P SPD PU PV P’V PW P’W PX P’X PZ

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Pérdida relacionada con la falla de los sistemas internos (impactos cerca de un servicio). .................................................................... 6.5; Tabla 8 Pérdida relacionada con la falla del equipamiento de servicio (impactos cerca de un servicio)................................................................... 7.3; Tabla 10 Pérdida de vidas humanas en una edificación.......... ................................................ 4.1.3 Pérdida del servicio al público en una edificación........... .......................................... 4.1.3 Pérdida del servicio al público en un servicio................. .......................................... 4.1.3 Pérdida del patrimonio cultural en una edificación ......... .......................................... 4.1.3 Pérdida del valor económico en una edificación ............ .......................................... 4.1.3 Pérdida del valor económico en un servicio................... .......................................... 4.1.3 Tasa de mantenimiento ..................................................................................... Anexo G Número de servicios conectados a la educación..................................................... D.1.1 Número de eventos peligrosos por año........................ ............................................... 6.1 Número de eventos peligrosos debido a los impactos a una edificación ................. A.2.3 Número de eventos peligrosos debido a los impactos a una edificación en el extremo “a” de la línea. .................................................................................. A.2.4; Tabla 8 Densidad del impacto de descargas de rayo a tierra......................... ........................ A.1 Número de eventos peligrosos debido a impactos cerca de un servicio ..................... A.5 Número de eventos peligrosos debido a impactos a un servicio ................................. A.4 Número de eventos peligrosos debido a impactos cerca de una edificación .............. A.3 Número de posibles personas en peligro (víctimas o usuarios no atendidos) .................................................................................. C.2; C.3; E.2 Número anual medido o estimado de sobretensiones de conmutación... ............ Anexo F Número anual de sobretensiones de conmutación por encima de 2,5 kV .......... Anexo F Número total esperado de personas (o usuarios atendidos) en una edificación....................................................................................  C.2; C.3; E.2 Probabilidad de daño ............................................................................................. 3.1.29 Probabilidad de lesiones a seres vivos (descargas en una edificación)....... . 6.2; Tabla 8 Probabilidad de daños físicos a una edificación (descargas a una edificación). ...........................................................................6.2; Tabla 8 Probabilidad de daños físicos a un servicio (descargas a una edificación) . 7.4; Tabla 10 Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas a una edificación)................................................... ...................6 .2; Tabla 8 Probabilidad de fallo del equipamiento de servicio (descargas a una edificación) ....................................................................7.4; Tabla 10 Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas a un servicio conectado).......................................................... B.5; B.6; B.7 Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas cerca de un servicio conectado)........................................................... B.8 Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas cercanas a una edificación) ...................................................... 6.3; Tabla 8 Probabilidad de fallo de los sistemas internos (con medidas de protección)........... . B.4 Probabilidad de fallo de los sistemas internos en un s ervicio cuando son instalados los dispositivos de protección de sobretensión................................................. B.3; B.4 Probabilidad de lesiones a seres vivos (descargas a un servicio conectado)................................................. .......... 6.4; Tabla 8 Probabilidad de daños físicos a una edificación (descargas en un servicio conectado).......................................... ............... 6.4; Tabla 8 Probabilidad de daños físicos a los servicios (descargas en un servicio).... 7.2; Tabla 10 Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas en un servicio conectado).......................................... ............... 6.4; Tabla 6 Probabilidad de fallo del equipamiento de servicio (descargas a un servicio)..........................................................................7.2; Tabla 10 Probabilidad de daños a una edificación......................................................... ........ 6.1 Probabilidad de daños a un servicio.......................................... ............................. 6.1 Probabilidad de fallo de los sistemas internos (descargas cercanas a un servicio conectado)............................................ 6.5; Tabla 8

62305-2 P’Z r a r u

r p  R  R A  RB  R’ B  RC  R’ C  RD r f  RF  R’ F  RI  RM  R’ M  RO  R’ O  Rs  RS  RT  RU  RV  R’ V  RW  R’ W  RX  R’ X  RZ  R’ Z  R1  R2  R’ 2  R3  R4  R’ 4

S S

SS S1 S2 S3 S4 t  t p

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Probabilidad de fallo del equipamiento de servicio (descargas cercanas a un servicio)......................................................... 7.3; Tabla 10 Factor de reducción asociado al tipo de superficie al suelo.................................... . C.2 Factor de reducción asociado al tipo de superficie del piso.................................... . C.2 Factor de reducción de las pérdidas debido a provisiones contra incendios............ . C.2 Riesgo............................................................................................................... 3.1.32 Componentes del riesgo (lesiones a seres vivos – impactos a una edificación).... . 4.2.2 Componentes del riesgo (daños físicos a una edificación – descargas en una edificación). ............................................................................. 4.2.2 Componentes del riesgo (daños físicos a un servicio – descargas en una edificación).. ............................................................................ 4.2.8 Componentes del riesgo (fallo de los sistemas internos – descargas en una edificación). ............................................................................. 4.2.2 Componentes del riesgo (fallo del servicio a los equipos – descargas en una edificación). ............................................................................. 4.2.8 Riesgo para una edificación debido a impactos en la misma ................................. 4.3.1 Factor de reducción de las pérdidas según el riesgo del incendio.......................... . C.2 Riesgo debido a daños físicos a una edificación................................................... 4.3.2 Riesgo debido a daños físicos a un servicio.......... ............................................... 4.4.2 Riesgo para una edificación debido a las descargas que no impactan a la misma ............................................................................... 4.3.1 Componentes del riesgo (fallo de los sistemas internos – descargas cercanas a una edificación).............................................. ................... 4.2.3  RM  de riesgos cuando se adoptan las medidas de protección......................... Anexo G Riesgo debido a fallos de los sistemas internos...... .............................................. 4.3.2 Riesgo debido a fallo del equipamiento de servicio........ ....................................... 4.4.2 Resistencia de pantalla por longitud de unidad de un cable ....................... B.5; B.8; D.1 Riesgo debido a lesiones a los seres vivos........................................................... 4.3.2 Riesgo tolerable................................................................................................. 3.1.34 Componentes del riesgo (lesiones a los seres vivos – descargas a un servicio conectado).......................................................................................................... 4.2.4 Componente del riesgo (daños físicos a una edificación – descargas en un servicio conectado)................................................................... 4.2.4 Componente del riesgo (daño físico a un servicio – descargas al servicio)........... . 4.2.6 Componente del riesgo (fallo de los sistemas internos – descargas al servicio conectado)......................................................................... 4.2.4 Componente del riesgo (fallo del equipamiento de servicio – descargas en el servicio)..................................................................................... 4.2.6 Componente del riesgo para una edificación...................................................... 3.1.33 Componente del riesgo para un servicio.............................................. ................... 7.1 Componente del riesgo (fallo de los sistemas internos – descargas cerca de un servicio)................................................. .......................... 4.2.5 Componente del riesgo (fallo del equipamiento de servicio – descargas cerca del servicio)............. .................................................................. 4.2.7 Riesgo de pérdida de vidas humanas en una edificación ................................ 4.2.1; 4.3 Riesgo de pérdida del servicio al público en una edificación ........................... 4.2.1; 4.3 Riesgo de pérdida del servicio al público en una unidad de s ervicio.. ............. 4.2.1; 4.4 Riesgo de pérdida del patrimonio cultural en una edificación .......................... 4.2.1; 4.3 Riesgo de pérdida del valor económico en una edificación ............................. 4.2.1; 4.3 Riesgo de pérdida del valor económico en un servicio... ................................. 4.2.1; 4.4 Edificación............................................................................................................ A.2  Ahorro anual del dinero ................................................................................ Anexo G Sección de un servicio ....................................................................................... 3.1.36 Descargas sobre una edificación .......................................................................... 4.1.1 Descargas cerca de una edificación .. ................................................................... 4.1.1 Descargas en un servicio ..................................................................................... 4.1.1 Descargas cerca de un servicio........................................................................... 4.1.1 Período anual de pérdida del servicio, en horas............................................. . C.3; E.2 Tiempo, en horas por año, que las personas permanecen en un lugar peligroso ... . C.2

62305-2 T d T X U W w W W a  Z S

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Días de tormenta por año....................................................................................... A.1 Puntos de transición........................................................................................ Anexo 1 Tensión asignada soportada al impulso de un sistema.......................................... B.4  Ancho de la malla..................................................................................................B.4  Ancho de la edificación.......................................................................................... A.2  Ancho de la edificac ión conect ada al extremo “a” de un servicio............................. A.4 Zonas de una edificación................................................................................... 3.1.35

4 Explicación de términos 4.1 Daños y pérdid as 4.1.1 Fuente de los daños La corriente del rayo es la principal fuente de daños. Se destacan las siguientes fuentes, según la posición del punto impactado por la descarga (vea la Tabla 1): S1: S2: S3: S4:

descargas en una edificación; descargas cerca de una edificación; descargas en un servicio; descargas cerca de un servicio.

4.1.2 Tipos de daños La descarga del rayo puede causar daños en dependencia de las características del objeto que se va a proteger. Entre las más importantes se encuentran: tipo de construcción, contenido y aplicación, tipo de servicio y medidas de protección aplicadas. Con vistas a la aplicación práctica de la evaluación del riesgo, resulta útil establecer las diferencias entre tres tipos básicos de daños que pueden ocurrir como consecuencia de la descarga del rayo (vea la Tabla 1 y la Tabla 2): D1: D2: D3:

lesiones a los seres vivos; daños físicos; fallos de los sistemas eléctricos y electrónicos.

Los daños que causan los rayos en una edificación se pueden limitar a una parte de la misma o extenderse por todas sus partes. También pueden afectar a otras edificaciones circundantes o al medio ambiente (por ejemplo, las emisiones químicas o radiactivas). Los rayos que afectan a un servicio pueden causar daños tanto al medio físico en sí – un cable o una tubería – que se utiliza para ofrecer el servicio como a los sistemas eléctricos y electrónicos asociados a éste. Los daños se pueden extender también a los sistemas internos conectados al servicio. 4.1.3 Tipos de pérdid a Cada tipo de daño, ya sea por sí solo o combinado con otros, puede producir una pérdida resultante diferente en el objeto que se va a proteger. El tipo de pérdida que puede ocurrir depende de las características del propio objeto y de su contenido. Se tendrán en cuenta los siguientes tipos de pérdidas (vea la Tabla 1): L1: L2: L3:

pérdida de vidas humanas; pérdida del servicio para el público; pérdida del patrimonio cultural;

62305-2 L4:

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pérdida del valor económico (la edificación y su contenido, el servicio y la pérdida de la actividad).

Las pérdidas que pueden ocurrir en una edificación son: L1: L2: L3: L4:

pérdida de vidas humanas; pérdida del servicio para el público; pérdida del patrimonio cultural; pérdida del valor económico (la edificación y su contenido).

Las pérdidas que pueden ocurrir en un servicio son: L’2: pérdida del servicio para el público; L’4: pérdida del valor económico (el servicio y la pérdida de la actividad). NOTA

Las pérdidas de vidas humanas asociadas con un servicio no son consideradas en esta norma.

Tabla 1 – Fuentes de daños, tip os de daños y tipos de pérdidas según el punto de impacto Edificación

Punto de impacto

Fuentes de daños

S1

S2

S3

S4

Tipos de daños

Tipos de pérdidas

Servicio

Tipos de daños

Tipos de pérdidas

D2

L`2, L`4

D3

L`2, L`4

D2

L`2, L`4

D3

L`2, L`4

D3

L`2, L`4

2)

D1

L1, L4

D2

L1, L2, L3, L4

D3

L1 1) , L2, L4

D3

L1 1) , L2, L4

D1

L1, L4

D2

L1, L2, L3, L4

D3

L1 1) , L2, L4

D3

L1 1) , L2, L4

2)

1)

Sólo para edificaciones con riesgo de explosión y para hospitales u otras edificaciones donde los fallos de los sistemas internos ponen en peligro inmediatamente la vida de las personas. 2)

 Sólo para propiedades donde se pueden perder animales.

62305-2

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Tabla 2 – Riesgo en un a edif icaci ón para cada tipo d e daño y de pérdi da Pérdida

L1 Pérdida de vidas humanas

L2 Pérdida del s ervicio para el públ ico

L3 Pérdida del patrimonio cultural

D1 Lesiones a los seres vivos

 R S

 _

_

D2 Daño físico

 R F

 R F

 R F

 R F

 R O

 _

 R O

Daño

D3 Fallo de los sistemas eléctricos o electrónicos 1)

 R O

2)

L4 Pérdida de valor económico

 R S

1)

Sólo para propiedades donde se pueden perder animales.

2)

Sólo para edificaciones con riesgo de explosión y para hospitales u otras edificaciones donde el fallo de los sistemas internos pone en peligro inmediatamente la vida de las personas.

4.2 Riesgo y componentes de riesgo 4.2.1 Riesgo El riesgo  R es el valor de una pérdida anual promedio probable. Para cada tipo de pérdida que puede ocurrir en una edificación o en un servicio, s e evaluará el riesgo pertinente. Los riesgos que se evalúan en una edificación pueden ser:  R1 :  R2 :  R3 :  R4 :

riesgo riesgo riesgo riesgo

de de de de

pérdida de vidas humanas; pérdida del servicio para el público; pérdida del patrimonio cultural; pérdida del valor económico.

Los riesgos que se evalúan en un servicio pueden ser:  R’ 2 :  R’ 4 :

riesgo de pérdida del servicio para el público; riesgo de pérdida del valor económico.

Para evaluar los riesgos  R, se definirán y calcularán los componentes pertinentes del riesgo (riesgos parciales que dependen de la fuente y del tipo de daño). Cada riesgo  R  es la suma de sus componentes de riesgo. Cuando se suman, los componentes de riesgo se pueden agrupar según la fuente de daño y el tipo de daño. 4.2.2 Compon entes de riesg o para una edif icaci ón ocasio nado por descargas en la misma componente relacionado con las lesiones a los seres vivos, causadas por las tensiones  R A : de contacto y de paso en las zonas de hasta 3 m fuera de la edificación. Pueden ocurrir pérdidas de tipo L1 y, en el caso de las propiedades agrícolas, también pérdidas de tipo L4 con posible pérdida de animales; NOTA 1 En esta norma no se aborda el componente de riesgo ocasionado por las tensiones de contacto y de paso dentro de la edificación debido a las descargas que hacen impacto sobre la misma. NOTA 2 En edificaciones especiales las personas pueden correr el peligro de impactos directos (por ejemplo, en el nivel superior de un parqueo o en un estadio deportivo). Estos casos se pueden tener en cuenta también si utilizamos el concepto de esta norma.

62305-2  RB :

 RC :

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NC IEC 62305-2:2006

componente relacionado con el daño físico, causado por la ocurrencia de chispas peligrosas en la edificación que puedan desencadenar un incendio o una explosión, y que también puede poner en peligro al medio ambiente. Pueden ocurrir todos los tipos de pérdidas (L1, L2, L3, L4); componente relacionado con el fallo de los sistemas internos, causado por el LEMP. En todos los casos podrían ocurrir pérdidas de tipo L2 y L4, así como de tipo L1 en el caso de edificaciones con riesgo de explosión y en hospitales u otras edificaciones donde el fallo de los sistemas internos pone inmediatamente en peligro la vida de las personas.

4.2.3 Compon ente de riesg o para una edif icaci ón ocasio nado por descargas cerca de la misma  RM :

componente relacionado con el fallo de los sistemas internos, causado por el LEMP. En todos los casos pueden ocurrir pérdidas de tipo L2 y L4, así como de tipo L1 en el caso de edificaciones con riesgo de explosión y en hospitales u otras edificaciones donde el fallo de los sistemas internos pone en peligro inmediatamente la vida de las personas.

4.2.4 Componentes de riesgo para una edific ación ocasionado por descargas en un servicio c onectado a la misma  RU :

 RV :

 RW :

componente relacionado con las lesiones a los seres vivos, causadas por la tensión de contacto dentro de la edificación debido a la corriente del rayo inyectada en una línea que penetra en dicha edificación. Pueden ocurrir pérdidas de tipo L1 y, en el caso de las propiedades agrícolas, también pérdidas L4 con posible pérdida de animales; componente relacionado con el daño físico (incendio o explosión desencadenados por la presencia de chispas peligrosas entre la instalación externa y las partes metálicas, por lo general en el punto de entrada de la línea en la edificación) causado por la corriente del rayo que se transmite a través de los servicios que se encuentran activos. Pueden ocurrir todos los tipos de pérdidas (L1, L2, L3, L4); componente relacionado con el fallo de los sistemas internos, causado por sobretensiones inducidas en las líneas de entrada y transmitidas a la edificación. En todos los casos pueden ocurrir pérdidas de tipo L2 y L4, así como de tipo L1 en el caso de edificaciones con riesgo de explosión y de hospitales u otras edificaciones donde el fallo de los sistemas internos pone en peligro inmediatamente la vida de las personas.

NOTA Los servicios que se tienen en cuenta en esta evaluación son solamente las líneas que entran a la edificación. Las descargas de rayos en las tuberías o cerca de las mismas no se consideran como una fuente de daños, teniendo en cuenta la unión de las tuberías con una barra de conexión equipotencial. De no existir dicha barra, se deberá considerar también esta amenaza.

4.2.5 Compon ente de riesg o para una edific ación debido a descargas cerca de un servicio con ectado a la edific ación componente relacionado con el fallo de los sistemas internos, causado por  RZ : sobretensiones inducidas en las líneas de entrada y transmitidas a la edificación. En todos los casos pueden ocurrir pérdidas de tipo L2 y L4, así como de tipo L1 en el caso de edificaciones con riesgo de explosión y de hospitales u otras edificaciones donde el fallo de los sistemas internos pone en peligro inmediatamente la vida de las personas. NOTA Los servicios que se tienen en cuenta en esta evaluación son solamente las líneas que entran a la edificación. Las descargas de rayos en las tuberías o cerca de las mismas no se consideran como una fuente de daños, teniendo en cuenta la unión de las tuberías con una barra de conexión equipotencial. De no existir dicha barra, se deberá considerar también esta amenaza .

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4.2.6 Compon entes de riesg o para un servici o debido a descargas en el servicio  R’ V :

componente relacionado con el daño físico, causado por los efectos mecánicos y térmicos de la corriente del rayo. Pueden ocurrir pérdidas de tipo L’2 y L’4;  R’ W : componente relacionado con el fallo de los equipos conectados, causado por sobretensiones debidas al acoplamiento resistivo. Pueden ocurrir pérdidas de tipo L’2 y L’4. 4.2.7 Compon ente de riesgo para un servic io debido a descargas cerca del servici o  R’ Z :

componente relacionado con el fallo de las líneas y los equipos conectados, causado por sobretensiones inducidas en las líneas. Pueden ocurrir pérdidas de tipo L’2 y L’4.

4.2.8 Compon entes de riesg o para un servic io debido a descargas en la edifi cació n a la cual está conectado el servici o  R’ B :

componente relacionado con el daño físico, causado por los efectos mecánicos y térmicos de la corriente del rayo que pasa por la línea. Pueden ocurrir pérdidas de tipo L’2 y L’4;

 R’ C :

componente relacionado con el fallo de los equipos conectados, causado por sobretensiones debidas al acoplamiento resistivo. Pueden ocurrir pérdidas de tipo L2 y L4.

4.3 Composición de los componentes de riesgo relacionados con la edificación  A c ontinuación se mencionan los componentes de riesgo que se tendrán en cuenta para cada tipo de pérdida en una edificación:  R1 :

Riesgo de pérdida de la vida humana;  R 1  =  R A  +  R B  +  RC

1)

1)

1)

1)

+  RM  +  RU  +  R V  +  RW  +  R Z  

(1)

1)

Sólo para edificaciones con riesgo de explosión y para hospitales con equipos eléctricos vitales u otras edificaciones, cuando el fallo de los sistemas internos pone en peligro inmediatamente la vida de las personas.  R2 :

Riesgo de pérdida del servicio para el público;  R2  =  R B  +  R C  +  RM  +  RV  +  RW  +  RZ  

 R3 :

Riesgo de pérdida del patrimonio cultural;  R3  =  R B  +  RV  

 R4 :

(3)

Riesgo de pérdida del valor económico.  R4  =  R A

2)

(2)

2)

2)

+  RB  +  R C  +  R M +  R U  +  RV  +  RW  +  RZ  

(4)

Sólo para propiedades donde se pueden perder animales.

En la Tabla 3 se combinan también los componentes de riesgo correspondientes a cada tipo de pérdida.

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Tabla 3 – Compo nentes de riesgo que se tendrán en cuenta para cada tipo de pérdi da en una edificación Fuente del daño Componente de riesgo

Descarga en una edificación S1  R A

 R B

*

*

*

 R 2

*

*

 R 3

*

Descarga cerca de una edificación S2

 R C

 R M

Descarga en una línea conectada a la edificación S3

Descarga cerca de una línea conectada a la edificación S4

 R U

 R V

 R W

 R Z

*

*

*

*

*

*

*

*

Riesgo para cada tipo de pérdida  R 1

 R 4 1)

2)

*

2)

*

1)

*

1)

*

1)

*

1)

* *

*

*

2)

*

Sólo para edificaciones con riesgo de explosión y para hospitales u otras edificaciones donde el fallo de los sistemas internos pone en peligro inmediatamente la vida de las personas. Sólo para propiedades donde se pueden perder animales.

4.3.1 Composición de los componentes de riesgo con respecto a la fuente del daño  R  =  R D

+  RI 

(5)

donde  RD es el riesgo debido a las descargas que hacen impacto en la edificación (fuente S1) que se define como la suma:  R D  RI

=  R A  +  R B +  RC 

(6)

es el riesgo debido a las descargas que no hacen impacto en la edificación, pero influyen en ella (fuentes: S2, S3 y S4). Se define como la suma:  R I  =  R M

+  RU  +  R V +  RW  +  R Z  

(7)

Para los componentes de riesgo y sus composiciones que se muestran anteriormente, vea también la Tabla 9. 4.3.2 Composición de los com ponentes de riesgo con respecto al tipo de daño  R  =  R S  +  R F  +  RO  

(8)

donde  RS es el riesgo debido a las lesiones de los seres vivos (D1), que se define como la suma:  RS  =  R A  +  R U    RF

(9)

es el riesgo debido al daño físico (D2), que se define como la suma:  R F  =  RB  +  R V  

 RO  es

(10)

el riesgo debido al fallo de los sistemas internos (D3), que se define como la suma:  R O  =  R M  +  RC  +  RW

+  R Z

(11)

Vea también la Tabla 9 para lo relativo a los componentes de riesgo y su composición según lo anteriormente señalado.

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4.4 4.4 Composición de los componentes de riesgo relacionados relacionados con los servici servici os  A c ontinu ont inuac ación ión se menci men ciona onan n los l os compo co mponen nente tess de riesgo rie sgo que se tendr te ndrán án en cuent cu enta a para p ara cada cad a tipo de pérdida en un servicio:  R’ 2 :

riesgo de pérdida del servicio para el público:  R’ 2  =  R’ V  +  R’ W  +  R’ Z  +  R’ B  +  R’ C  

 R’ 4 :

(12)

riesgo de pérdida del valor económico:  R’ 4  =  R’ V  +  R’ W  +  R’ Z  +  R’ B  +  R’ C  

(13)

En la Tabla 4 aparecen los componentes de riesgo que se tendrán en cuenta para cada tipo de pérdida en un servicio. Tabla 4 – Compo Compo nentes de riesgo que se tendrán en cuenta para cada tipo de pérdi da en un servicio Fuente del daño

Componente de riesgo

Descarga que hace impacto en el servicio S3

Descarga que hace hace impacto cerca del servicio S4

Descarga que hace impacto en la edificación S1

 R ’ V

 R’ W

 R ’ Z

 R ’ B

 R ’ C

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

Riesgo para cada tipo de pérdida  R ’ 2  R ’ 4

4.4. 4.4.1 1 Composición de los componentes de riesgo con respecto a la fuente fuente del daño daño  R ’

=  R’ D  +  R’I  

(14)

donde  R’ D

es el riesgo debido a descargas que hacen impacto en el servicio (fuente S3) que se define como la suma  R’ D  =  R’ V  +  R ’W  

 R’ I

(15)

es el riesgo debido a descargas que influyen en el servicio sin hacer impacto sobre el mismo (fuentes S1 y S4). Se define como la suma  R ’ I  =  R’ B  +  R’ C  +  R ’ Z  

(16)

Para la composición de los componentes de riesgo para un servicio, tal y como se muestra arriba, vea también la Tabla 11. 4.4. 4.4.2 2 Composición d e los componentes de riesgo con respecto al tipo de daño daño  R’

=  R’ F +  R ’ O 

(17)

donde  R’ F es el riesgo de daño físic o (D2) que se define como la suma  R ’ F =  R’ V  +  R ’ B

(18)

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 R’ O  es

el riesgo de fallo de los sistemas eléctricos y electrónicos (D3) que se define como la suma:  R’ O  =  R’ W  +  R’ Z  +  R’ C  

(19)

Vea también la Tabla 11 para lo relativo a la composición de los componentes de riesgo para un servicio según lo anteriormente señalado. 4.5 4.5 Factores Factores que influyen en en los componentes de riesgo 4.5. 4.5.1 1 Factores Factores que influyen en los comp onentes de riesgo en una edific edific ación En la Tabla 5 se mencionan las características de la edificación y de las posibles medidas de protección que influyen en los componentes de riesgo de una edificación. Tabla Tabla 5 – Factores Factores que influyen en los componentes de riesgo d e una edific edific ación Características de la edificación o los sistemas internos

 R A

 R B

 R C

 R M

 R U

 R V

 R W

 R Z

 Ar ea de ca pta ci ón

x

x

x

x

x

x

x

x

Resistividad superficial del suelo

x

x

x

x

x

x

x

Medidas Medidas de protección

Resistividad del piso

x

Restricciones físicas, aislamiento, advertencia, equipotencialización del suelo

x

LPS

x 1)

x x

x

2)

x 2)

Protección coordinada con SPD

x

x

 Apan  Ap anta tallll am ient ie nto o espa es paci ci al

x

x

Líneas externas del apantallamiento

x 3)

x

Líneas internas del apantallamiento

x

x

Precauciones del recorrido

x

x

Red de conexiones

x

x 3)

x

Precauciones contra incendios

x

x

Sensibilidad al fuego

x

x

Peligro especial

x

x

Tensión soportada de impulso 1)

2) 3)

x

x

x

x

En el caso de un LPS “natural” o normalizado con espaciamiento de conductor descendente inferior a 10 m, o si existen restricciones físicas, el riesgo de lesiones a los seres vivos causadas por tensiones de contacto y de paso es despreciable. Sólo para LPS externos del tipo mallado. Debido a la conexión equipotencial.

4.5. 4.5.2 2 Factores Factores que influyen en los comp onentes de riesgo de un servicio En la Tabla 6 aparecen las características del servicio, de la edificación a la que está conectado, y de las posibles medidas de protección que influyen en los componentes de riesgo.

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Tabla Tabla 6 – Factores Factores que influ yen en los com ponentes de riesgo en un servic io Característica del servicio  R’ V

 R’ W

 R’ Z

 R’ B

 R’ C

 Ar ea de capt ca ptac ació ión n

x

x

x

x

x

Pantalla del cable

x

x

x

x

x

Cable de protección contra rayos

x

x

x

x

x

Conducto del cable de protección contra rayos

x

x

x

x

x

Conductores de pantalla adicionales

x

x

x

x

x

Tensión soportada de impulso

x

x

x

x

x

SPD

x

x

x

x

x

Medida de protección

5 Gestió Gestió n del riesgo 5.1 Procedim iento básic o La decisión de proteger una edificación o un servicio contra el efecto de los rayos, así como la selección de medidas de protección, se realizarán de acuerdo con la IEC 62305-1. Se aplicará el procedimiento siguiente:  –  –

ident id entifific icaci ación ón del objet obj eto o que q ue se va a prote pro teger ger y sus su s carac ca racte terís rís tica ti cas; s; identi ide ntifificac cac ión de todos tod os los lo s tipos ti pos de pérdi pér didas das en el objet obj eto o y el riesg ri esgo o corre co rresp spond ondie iente nte  R ( R1 a  R 4);  – evalua eva luaci ción ón del riesgo rie sgo  R  para cada tipo de pérdida ( R1  a  R 4);  – evalua eva luaci ción ón de la neces nec esida idad d de d e prote pro tecc cció ión n medi m ediant ante e la l a comp c ompara araci ción ón entre ent re el riesg rie sgo o  R 1,  R2  y  R3 para una edificación ( R ’ 2 para un servicio) y el riesgo tolerable  RT ;  – evalua eva luaci ción ón de la efici efi cienc encia ia de la protec pro tec ción ci ón desde des de el punto pun to de vist vi sta a del cost co sto o media med iant nte e la comparación entre los costos de pérdida total con y sin medidas de protección. En este caso, se deberán evaluar los componentes de riesgo  R4 para una edificación ( R’ 4 para un servicio) con el fin de evaluar dichos costos (vea el Anexo G). 5.2 Edifi cació n que se tendrá en cuent a para la evaluació evaluació n del riesgo La edificación que se tendrá en cuenta incluye:  –  –  –  –

la edifi edi fica caci ción ón en sí; sí ; las inst in stal alaci acione oness en la edifi edi fica caci ción; ón; el conte co ntenid nido o de d e la l a edifi edi ficac cac ión; ión ; las perso per sonas nas que se encuen enc uentr tran an en la edifi edi fica caci ción ón o en zonas zo nas hasta has ta 3 m de dista dis tanc ncia ia en el exterior de la edificación;  – el medio med io ambie amb iente nte afect af ect ado por un daño dañ o a la edifi edi fica caci ción. ón. La protección no incluye los servicios conectados en el exterior de la edificación. NOTA

La edificación que se tendrá en cuenta se puede subdividir en varias zonas (vea el Apartado 6).

5.3 Servicio que se tendrá en cuent a para la evaluació evaluació n del riesgo El servicio que se tendrá en c uenta es la conexión física entre: •

el edificio de conmutación de telecomunicaciones y el edificio del usuario o dos edificios de conmutación de telecomunicaciones o dos edificios del usuario, en el caso de las líneas de telecomunicación (telecommunication lines,TLC);

•

entre el edificio de conmutación de telecomunicaciones o el edificio del usuario y un nodo de distribución, o entre dos nodos de distribución en el caso de las TLC;

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•

la subestación de alta tensión (AT) y el edificio del usuario, en el caso de las líneas electoenergéticas;

•

la estación principal de distribución y el edificio del usuario, en el caso de las tuberías.

El servicio que se tendrá en cuenta comprende los equipos de línea y los equipos de conexión de salida de la línea, tales como:  –  –  –

multiplexor, amplificador de potencia, unidades de redes ópt icas, contadores, equipos de conexión de salida de la línea, etc.; interruptores aut omáticos, sistemas de sobrecorriente, contadores, etc .; sistemas de control, sistemas de seguridad, contadores, etc.

La protección no incluye los equipos del usuario ni ninguna otra edificación conectada a los extremos del servicio. 5.4 Riesgo tol erable  R T La autoridad que tiene la jurisdicción pertinente es responsable de identificar el valor del riesgo tolerable. En la Tabla 7 aparecen valores representativos del riesgo tolerable  R T , en los casos en que las descargas de rayos implican la pérdida de vidas humanas o la pérdida de valores sociales o culturales. Tabla 7 – Valores típicos del riesgo tolerable  R T Tipos de pérdida

 –1  R T  ( y )

Pérdida de vidas humanas

10 –5

Pérdida del servicio para el público

10 –3

Pérdida del patrimonio cultural

10 –3

5.5 Procedim iento específico para evaluar la necesidad de prot ecció n De acuerdo con la IEC 62305-1, se tendrán en cuenta los siguientes riesgos durante la evaluación de la protección contra rayos para un objeto:  –  –

riesgos  R 1,  R2 y  R3 para una edificación; riesgo  R’ 1 y  R’ 2 para un servicio.

Para cada riesgo que se tendrá en cuenta se darán los pasos siguientes:  –  –  –  –  –

identificaci ón de los componentes  RX que constituyen el riesgo; cálculo de los componentes de riesgo  RX identificados; cálculo del riesgo tot al  R (vea el apartado 4.3); identificación del riesgo t olerable  R T ; comparación entre el riesgo  R  y el valor tolerable  R T .

Si  R

≤  R T ,

la protección contra rayos no es necesaria.

Si  R >  R T , se adoptarán medidas de protección con el fin de reducir  R ( R riesgos a los que está expuesto el objeto.

≤  R T )

para todos los

En la Figura 1 se muestra el procedimiento para evaluar la necesidad de protección.

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Identificar la edificación que se va a proteger

Identificar los tipos de pérdidas correspondientes a la edificación o al servicio que se va a proteger 

Para cada tipo de pérdida: • identificar el riesgo tolerable RT • identificar y calcular todos los componentes de riesgo RX

Calcular   R =

∑ R

 x

NO  R > RT

Edificación o servicio protegido para este tipo de pérdida

SI Instalar las medidas de protección adecuadas para reducir R

Figura 1 – Procedimiento para decidir la necesidad de protección 5.6 Procedimiento de evaluación de la eficiencia económic a de la protección  Además de la necesidad de protección contra rayos para una edificación o para un servicio, puede ser útil determinar los beneficios económicos que implica instalar medidas de protección para reducir la pérdida económica L4. La evaluación de los componentes de riesgo  R4 para una edificación ( R’ 4 para un servicio) le permite al usuario evaluar el costo de la pérdida económica con y sin las medidas de protección adoptadas (vea el Anexo G). El procedimiento para determinar la eficiencia de la protección desde el punto de vista del costo requiere los pasos siguientes:  –  –  –  –  –

identificación de los componentes  R X que constituyen el riesgo  R4 para una edificación ( R’ 4 para un servicio); cálculo de los component es de riesgo  RX identificados en ausencia de medidas de protección nuevas o suplementarias; cálculo del costo anual de las pérdidas debidas a cada componente de riesgo  RX ; cálculo del costo anual C L de las pérdidas totales en ausencia de medidas de protección; adopción de las medidas de protección seleccionadas;

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cálculo de los componentes de riesgo  RX en presencia de las medidas de protección seleccionadas; cálculo del costo anual de las pérdidas residuales debida a cada componente de ries go  R X en la edificación o el servicio protegido; cálculo del costo anual C RL de las pérdidas residuales en presencia de medidas de protección; cálculo del costo anual C PM de las medidas de protección seleccionadas; comparación de los costos.

Si C L < C RL  + C PM , podría considerarse que la protección contra rayos no es eficiente desde el punto de vista de los costos. Si C L ≥ C RL + C PM , puede que las medidas de protección permitan ahorrar dinero desde el punto de vista de la vida útil de la edificación. En la Figura 2 se muestra el procedimiento para evaluar la eficiencia de la protección desde el punto de vista de los costos. Identificar el valor de: • la edificación y sus actividades • las instalaciones internas

Calcular todos los componentes de riesgo  R x ertinentes a  R 4

Calcular el costo anual C L de la pérdida total y el costo C RL  de la pérdida residual en presencia de medidas de protección (vea el Anexo G)

Calcular el costo anual C PM de las medidas de protección seleccionadas

SI C PM

+ C RL > C L

No conviene adoptar medidas de protección

NO Conviene adoptar medidas de protección

Figura 2 – Procedimiento p ara decidir la eficiencia de las medidas de pro tección desde el punto de vista del costo

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5.7 Medid as de prot ecció n Las medidas de protección tienen como fin reducir el riesgo de acuerdo con el tipo de daño. Las medidas de protección se considerarán eficaces sólo si cumplen los requisitos de las normas pertinentes: •

IEC 62305-3 para la protección destinada a reducir las lesiones de los seres vivos y los daños físicos en una edificación;

•

IEC 62305-4 para la protección destinada a reducir los fallos de los sistemas internos;

•

IEC 62305-5 para la protección de los servicios.

5.8 Selección de las medidas de prot ecció n El diseñador hará la selección de las medidas de protección más adecuadas según la parte correspondiente de cada componente de riesgo en el riesgo total  R   y según los aspectos técnicos y económicos de las diferentes medidas de protección. Hay que identificar los parámetros críticos con vistas a determinar la medida más eficiente para reducir el riesgo  R . Para cada tipo de pérdida existe una serie de medidas de protección que, individualmente o en combinación, cumplen la condición  R ≤  RT . La solución que se va a adoptar se seleccionará teniendo en cuenta los aspectos técnicos y económicos. En los diagramas de flujo de la Figura 3 para las edificaciones y de la Figura 4 para los servicios aparece un procedimiento simplificado para la selección de medidas de protección. En cualquier caso el instalador o planificador debe identificar los componentes de riesgo más críticos y reducirlos, teniendo en cuenta también los aspectos económicos.

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Identificar la edificación que se va a proteger

Identificar los tipos de pérdidas asociadas a la edificación

Para cada tipo de pérdida, identificar y calcular los componentes de riesgo  R A ,  RB ,  RC ,  RM ,  R U ,  RV ,  R W,  R Z

NO  R

>  R T

Edificación protegida

SI

¿Está instalado el LPS? Calcular los nuevos valores de los componentes de riesgo

SI

¿Está instalado el LPMS?

SI

NO NO  R B

NO

>  R T SI

Instalar una clase de LPS adecuada

Instalar un LPMS adecuado

Instalar otra medida de protección

Figura 3 – Procedimiento para la selección de medidas de protección en las edificaciones

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Identificar el servicio que se va a proteger

Identificar los tipos de pérdidas asociadas al servicio

Para cada tipo de pérdida, identificar y calcular los componentes de riesgo  R ' B , R' C , R' V , R' W , R' Z

NO R' > RT

Servicio protegido

SI

¿Hay SPD instalados

Nuevos valores calculados de los componentes de riesgo

SI

¿Está apantallada la línea?

SI

NO NO

NO R ' z  > R T

SI Instalar el SPD adecuado

Instalar el apantallamiento adecuado

Instalar otras medidas de protección

Figura 4 – Procedimiento para la selección de medidas de protección en los s ervicios

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6 Evaluación de los compon entes de riesgo para edificacion es 6.1 Ecuación básic a Cada componente de riesgo  R A ,  R B ,  R C,  R M,  R U,  RV ,  RW  y  R Z , según se describe en el Apartado 4, se puede expresar con la ecuación general siguiente:  RX  =  N X

x P X x  L X 

(20)

donde  N X  es el número de eventos peligrosos (vea también el Anexo A); P X  es la probabilidad de daño a una edificación (vea también el Anexo B);  L X  es la pérdida resultante (vea también el Anexo C). NOTA 1 El número  N X   de eventos peligrosos depende de la densidad de la descarga en tierra del rayo (  N g ) y de las características físicas del objeto que se va a proteger, sus alrededores y el suelo. NOTA 2 La probabilidad de daño medidas de protección aplicadas.

PX 

depende de las características del objeto que se va a proteger y de las

NOTA 3 La pérdida resultante  L X  depende del uso asignado al objeto, la presencia de personas, el tipo de servicio que se ofrece al público, el valor de los bienes afectados por el daño y las medidas destinadas a limi tar la cantidad de las pérdidas.

6.2 Evaluación de los componentes de riesgo debido a descargas en la edific ación (S1) Para la evaluación de los componentes de riesgo vinculados con las descargas de rayos en la edificación, se aplican las s iguientes relaciones:  –

componente relacionado con l as lesiones de los seres vivos (D1)  R A  =  N D  x P A  x  L A

 –

componente relaci onado con el daño físico (D2)  R B  =  N D  x P B  x  L B  

 –

(21)

(22)

componente relacionado con el fallo de los sistemas internos (D3)  R C  =  N D  x P C

x  L C

(23)

En la Tabla 8 aparecen los parámetros para evaluar estos componentes de riesgo. 6.3 Evaluación del componente de riesgo debido a descargas cerca de la edificación (S2) Para la evaluación del componente de riesgo vinculado con las descargas de rayos cerca de la edificación, se aplican las relaciones siguientes:  –

componente relacionado con el fallo de los sistemas internos (D3)  R M =  N M  x P M x  L M

En la Tabla 8 aparecen los parámetros para evaluar este componente de riesgo.

(24)

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6.4 Evaluación de los co mpon entes de riesg o debido a descargas en una línea conect ada a la edific ación (S3) Para la evaluación de los componentes de riesgo vinculado con las descargas de rayos en una línea de entrada, se aplican las relaciones siguientes:  –

componente relacionado con l as lesiones de los seres vivos (D1)  RU  = ( N L  +  N Da )

 –

P U  x  L U

(25)

P V  x  L V  

(26)

componente relaci onado con el daño físico (D2)  RV  = ( N L  +  N Da )

 –

x

x

componente relacionado con el fallo de los sistemas internos (D3)  RW  = ( N L  +  N Da )

x

P W  x  L W  

(27)

En la Tabla 8 aparecen los parámetros para evaluar estos componentes de riesgo. Si la línea tiene más de una sección (vea el apartado 7.6), los valores de  R U,  R V y  R W  son la suma de los valores  RU ,  R V y  R W correspondientes a cada sección de la línea. Las secciones que se tendrán en cuenta son las que se encuentran entre la edificación y el primer nodo de distribución . En el caso de una edificación con más de una línea conectada con diferente recorrido, se realizarán los cálculos para cada línea. 6.5 Evaluación del compon ente de riesgo debid o a descargas cerca de una línea conect ada a la edific ación (S4) Para la evaluación del componente de riesgo vinculado con las descargas de rayos cerca de una línea conectada a la edificación, se aplica la siguiente relación:  –

componente relacionado con el fallo de los sistemas internos (D3)  RZ  = ( N I  +  N L )

x

P Z  x  L Z  

(28)

En la Tabla 8 aparecen los parámetros para evaluar este componente de riesgo. Si la línea tiene más de una sección (vea el apartado 7.6), el valor de  RZ  es la suma de los componentes de  RZ   correspondientes a cada sección de la línea. Las secciones que se tendrán en cuenta son las que se encuentran entre la edificación y el primer nodo de distribución . NOTA

En la Recomendación ITU K 46 aparece información detallada sobre las líneas de TLC.

En el caso de una edificación con más de una línea conectada con diferentes recorridos, se realizan los cálculos para cada línea. Teniendo en cuenta los fines de esta evaluación, si se cumple ( N I -  N L) < 0, entonces se supone ( N I  -  N L ) = 0.

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Tabla 8 – Parámetros pert inent es a la evaluación d e compon entes de riesgo p ara las edificaciones Símbolo

Denominació n

Valor según

Número anual promedio de eventos peligrosos debidos a las descargas  N D

 – en la edific ación

Apar tad o A. 2

 N M

 – cerc a de la edif ic ació n

Apar tado A. 3

 N L

 – en una lí nea que ent ra a la edific ación

Ap artado A. 4

 N I

 – cerc a de una lí nea que ent ra a la edific ac ión

Apar tad o A. 4

 – en la edific ac ión en un ex tremo “a” de la lí nea (Figura 5)

 Apartado A.2

 N Da

Probabilidad de que una descarga en la edificación cause P A

 – lesi one s a los sere s vi vo s

Apar tado B.1

PB

 – dañ o físi co

Ap artado B. 2

PC

 – fall os de lo s si stem as in ter nos

Ap artado B.3

Probabil idad de que una descarga cerca de la edificaci ón cause  – fall os de lo s si stem as in ter nos

PM

Ap artado B.4

Probabili dad de que una descarga en una línea cause PU

 – lesi one s a los seres vi vo s

Apar tado B.5

PV

 – dañ o físi co

Ap artado B. 6

PW

 – fall os de lo s si stem as in ter nos

Ap artado B.7

Probabil idad de que una descarga cerca de una línea cause  – fall os de lo s si stem as in ter nos

PZ

Ap artado B.8

Pérdidas debidas a  L A  =  L U  = r a  x  L t  L B  =  L V  = r p  x r f

x

h z  x  L f 

 – lesi one s a los seres vi vos

Apartado C.2

 – dañ o físi co

Apartados C.2, C.3, C.4, C.5

 L C  =  L M  =  L W  =  L Z

=  LO  – fall os de lo s si st emas internos Apar tados C.2, C.3, C.5 NOTA En el Anexo C y en las Tablas C.2, C.3, C.4 y C.5 aparecen los valores de pérdida  L t ,  L f ,  L o y los factores r p , r a , r u , r f  que reducen las pérdidas y el factor h z que aumenta las pérdidas

3Ha 3H b

Figura 5 – Edificaciones en los extremos de las líneas: en el extremo “ b” la edificación que se va a proteger (edific ación b) y en el extremo “ a” una edificación a col indante Ha (edificación a) H b  b Sección section1 1 soterrada (buried)

Sección aérea section 22 (overhead)

– edificación colindante b – edificación  b que se vaure a proteger  - struct to be protected, a - adjacentastructure

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NC IEC 62305-2:2006

6.6 Resumen de los componentes de riesgo en una edificación En la Tabla 9 se resumen los componentes de riesgo para edificaciones, de acuerdo con diferentes tipos de daño y diferentes fuentes de daño. Tabla 9 – Componentes de riesgo en una edifi cación para diferentes tipo s de daños causados por di ferentes fu entes Fuente de daño

Daño D1 Lesiones a los seres vivos

S1 Descarga del rayo en una edificación

S2 Descarga del rayo cerca de una edificación

 R A  =  N D  x P A x r a  x  L t

 R U  = ( N L  +  N Da ) x P U  x r u  x  Lu

 R B  =  N D  x P B  x

 R V  = ( N L  +  N Da ) x P V  x r p x h z  x r f  x  L f 

D2 Daño físico

S3 Descarga del rayo en un servicio de entrada

x h z  x r f  x  L f 

r p

D3 Fallo de los sistemas eléctricos y electrónicos Riesgo resultante según la fuente del daño

 R C  =  N D  x P C  x  L o

 R D  =  R A  x  R B

R M  =  N M  x P M  x  Lo

x  RC

 R I

 R W  = ( N L  +  N Da ) x P W  x  L o

S4 Descarga del rayo cerca de un servicio

Riesgo resultante según el tipo de daño

 R S  =  R A  +  R U

 R F  =  R B  +  R V

 R Z  = ( N I  +  N L ) x P Z x  L o

 R O  =  R C  +  R M

+  RW  +  RZ

=  RM  +  RU  +  RV  +  RW  +  R Z

Si la edificación está dividida en zonas  Z S  (vea 6.7), se evaluará cada componente de riesgo para cada zona  Z S . El riesgo total  R de la edificación es la suma de los componentes de riesgo correspondientes a las zonas  Z S  que constituyen la edificación. 6.7 División de una edificación en zonas  Z S Para evaluar cada componente de riesgo, la edificación se podría dividir en zonas  Z S de características homogéneas. Sin embargo, una edificación puede ser una zona única o considerarse como tal. Las zonas Z S  se definen en general por:  –  –  –

tipo de suelo o de piso (componentes de riesgo  R A  y  RU ); compartimientos a prueba de incendio (componentes de riesgo  RB  y  R V ); apantallamientos espaciales (componentes de riesgo  RC  y  R M).

Se pueden definir zonas adicionales de acuerdo con:  –  –  –

la disposición de los sistemas int ernos (componentes de riesgo  RC  y  R M); las medidas de protección existentes o pendientes de aplicaci ón (todos los componentes de riesgo); los valores de las pérdidas  L X (todos los componentes de riesgo).

Para dividir la edificación en zonas  Z S  se debe tener en cuenta la factibilidad de aplicación de las medidas de protección más adecuadas.

62305-2 6.8

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NC IEC 62305-2:2006

Evaluación de componentes de riesgo en una edificación con zonas  Z S

Las reglas para evaluar los componentes de riesgo dependen del tipo de riesgo. 6.8.1 Riesgos  R 1,  R 2  y  R3 6.8.1.1

Edifi cació n de zona únic a

En este caso solo se define en la edificación una zona  Z S  que coincide con toda la edificación en su conjunto. Según 6.7, el riesgo  R  es la suma de los componentes de riesgo  R x  en la edificación. Para la evaluación de los componentes de riesgo y la selección de los parámetros pertinentes, se aplican las reglas siguientes: •

los parámetros correspondientes a un número  N   de eventos peligrosos se evaluarán de acuerdo con el Anexo A;

los parámetros correspondientes a la probabilidad con el Anexo B.  Además: •

P   de

daño se evaluarán de acuerdo

•

Para los componentes  R A ,  R B ,  RU ,  R V,  RW  y  R Z , sólo se fijará un valor para cada parámetro involucrado. Si se puede aplicar más de un valor, se escogerá el más elevado.

•

Para los componentes  RC y  R M, si hay más de un sistema interno en la zona, los valores de P C y PM  están dados por: PC PM

siendo •

= 1 – (1 – = 1 – (1 –

P Ci , P Mi  parámetros

P C1 )

x (1 –

P C2 )

x (1 –

P C3 )

(29)

P M1 )

x (1 –

P M2 )

x (1 –

P M3 )

(30)

correspondientes al sistema interno i.

Los parámetros correspondientes a la cantidad  L de pérdidas se evaluarán de acuerdo al  Anexo C. Se pueden asumir para la zona los valores medios típicos del Anexo C, de acuerdo con el uso de la edificación.

Ocurre una excepción para P C y P M, pues si en la zona existe más de un valor de cualquier otro parámetro, se asumirá el valor del parámetro que conduce al mayor valor de riesgo.  Asumir la edificac ión como una zona única puede dar lugar a costosas medidas de protección, ya que se extenderán a toda la edificación. 6.8.1.2

Edifi cació n de zonas múl tip les

En este caso, la edificación se divide en zonas  Z S . El riesgo para la edificación es la suma de los riesgos correspondientes a todas las zonas de la edificación; en cada zona, el riesgo es la suma de todos los correspondientes componentes de riesgo en la zona. Para la evaluación de componentes de riesgo y la selección de los parámetros pertinentes involucrados, se aplican las reglas del apartado 6.8.1.1. La división de la edificación en zonas le permite al diseñador tener en cuenta las características peculiares de cada parte de la edificación en la evaluación de los componentes de riesgo y seleccionar las medidas de protección más adecuadas y ajustadas a cada zona, reduciéndose así el costo global de la protección contra rayos.

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6.8.2

Riesgo  R4

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Teniendo en cuenta que sea necesaria o no la protección contra rayos para reducir los riesgos  R1 ,  R2 , y  R 3, resulta útil evaluar la conveniencia económica de adoptar medidas de protección para reducir el riesgo  R 4 de pérdidas económicas. Los elementos para los que se realizará la evaluación del riesgo siguientes: •

toda la edificación;

•

una parte de la edificación;

•

una instalación interna;

•

una parte de una instalación interna;

•

un equipo;

•

el contenido de la edificación.

 R 4   se

definirán entre los

Se deberá evaluar el costo de las pérdidas en una zona de acuerdo con el Anexo G; el costo de las pérdidas para la edificación es la suma del costo de las pérdidas en las zonas de la edificación.

7 Evaluación de los compon entes de riesgo para los servicio s 7.1 Ecuación básic a Según se explica en el apartado 4, cada componente de riesgo puede expresar mediante la ecuación general siguiente:  R' X  =  N X  x P' X

 R' v ,  R' W ,  R' Z ,  R' B

y  R' C se

x  L' X  

(31)

Donde  N X es el número de eventos peligrosos (vea también Anexo A); P' X  es la probabilidad de daño (vea también Anexo D);  L' X es la pérdida resultante (vea también Anexo E). 7.2 Evaluación de component es de riesg o debido a descargas en el servicio (S3) Para la evaluación de los componentes de riesgo relacionados con l as descargas de rayos en el servicio, se aplican las relaciones siguientes:  –

componente relaci onado con el daño físico (D2)  R' V  =  N L  x P' V

 –

x  L' V

(32)

componente relaci onado con el fallo de los equipos conect ados (D3)  R' W  =  N L  x P' W

x  L' W 

(33)

En la Tabla 10 aparecen los parámetros para evaluar estos componentes de riesgo. 7.3 Evaluación del compon ente de riesgo debid o a descargas cerca del servic io (S4) Para la evaluación del componente de riesgo relacionado con las descargas de rayos cerca del servicio, se aplica la relación siguiente:

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componente relaci onado con el fallo de los equipos conect ados (D3)  R' Z  = ( N I -  N L )

x

P' Z L' Z  

(34)

En la Tabla 10 aparecen los parámetros para evaluar este componente de riesgo. Teniendo en cuenta los fines de esta evaluación, si se cumple ( N I ( N I -  N L ) = 0.

 N L )

< 0, entonces

7.4 Evaluación de los com ponent es de riesgo debido a descargas en edifi cacio nes a las cuales está conectado el servicio (S1) Para la evaluación de los componentes de riesgo relacionados con las descargas de rayos en cada una de las edificaciones a las que está conectado el servicio, se aplica la siguiente relación para la sección del servicio conectada a la edificación:  –

componente relaci onado con el daño físico (D2)  R' B  =  N D P' B L' B  

 –

(35)

componente relacionado con l os fallos de los equipos (D3)  R' C  =  N D  x P' C

x  L' C 

(36)

En la Tabla 10 aparecen los parámetros para evaluar este componente de riesgo. Tabla 10 – Parámetros de la evaluació n de los c ompo nentes de riesgo para los servicios Símbolo

Denominación

Valor según

 N D

•

Número anual promedio de descargas en la edificación conectada al servicio

 N L

•

en el servicio

 An exo A, Ap artado A. 4

 N I

•

cerca del servicio

 An exo A, Ap artado A. 5

 An exo A, Ap artado A. 2

Probabili dad de que una descarga en la edificació n adyacente cause P' B P' C

•

daño físico

 An exo D, apartado D.1 .1

•

fallos de los equipos conectados

 An exo D, apartado D.1 .1

Probabili dad de que una descarga en el servicio c ause daño físico •  An exo D, apartado D.1 .2

P' V

•

P' W

fallos de los equipos conectados

 An exo D, apartado D.1 .2

Probabilidad de que una descarga cerca del servicio cause fallos de los equipos conectados •  An exo D, apartado D.1 .3

P' Z

Pérdidas debidas a  L ' B  =  L ' V  =  L ' f   L ' C  =  L ' W  =  L ' Z

=  L' O

•

daño físico

 An exo E, Tabl a E.1, ec uac ión (E.2)

•

fallos de los equipos conectados

 An exo E, Tabl a E.1, ec uac ión (E.3)

7.5 Resumen de los componentes de riesgo en un servici o En la Tabla 11 se resumen los componentes de riesgo para un servicio, de acuerdo con diferentes tipos de daño y diferentes fuentes de daño.

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Tabla 11 – Componentes de riesgo en un servici o para diferentes tipos de daños causados por di ferentes fu entes Fuente de daño Tipo de daño D2 Daño físico

S3 Descarga del rayo en un servicio

S4 Descarga del rayo cerca de un servicio

 R' V  =  N L  x P' V  x  L' V

S1 Descarga del rayo en una edificación  R' B  =  N D  x P' B  x  L' B

Riesgo resultante según el tipo de daño  R F  =  R' V  +  R' B

D3 Fallo de los sistemas eléctricos y electrónicos Riesgo resultante según la fuente del daño

 R' W =  N L  x P' W  x  L' W

 R' Z  = ( N I -  N L )

 R' D  =  R' V  +  R' W

x

P' Z  x  L' Z

 R' C  =  N D  x P' C  x  L' C

 R O  =  R' Z  +  R' W  +  R' C

 R I  =  R' Z  +  R' B  +  R' C

Si el servicio está dividido en secciones S S  (vea 7.6), los c omponentes de riesgo  R' V ,  R' W  del servicio se evaluarán como la suma de los componentes de riesgo pertinentes de cada sección del servicio. El componente de riesgo  R' Z se evaluará en cada punto de transición (ver la IEC 62305-5) entre dos secciones del servicio y el mayor valor se asumirá como el valor de  R' Z . NOTA

En la Recomendación ITU K 46 aparece información detallada sobre las líneas de TLC.

Los componentes de riesgo  R' B ,  R' C  del servicio se evaluarán como la suma de los componentes de riesgo pertinentes de cada edificación conectada al servicio. El riesgo total  R  del servicio es la suma de los componentes de riesgo  R' B ,  R' C,  R' V ,  R' W  y  R' Z . 7.6 División de un servicio en secciones SS Para evaluar cada componente de riesgo, el servicio se podría dividir en secciones S S . Sin embargo, un servicio puede ser una sección única o considerarse como tal. Para todos los componentes de riesgo ( R' B ,  R' C,  R' V ,  R' W ,  R' Z ), las secciones S S  se definen en general por: •

el tipo de servicio (aéreo o soterrado);

•

los factores que afectan al área de captación ( C d  ,

•

las características del servicio (tipo de aislamiento del cable, resistencia del apantallamiento).

C e , C t );

Se pueden definir zonas adicionales de acuerdo con: •

el tipo de aparato conectado;

•

las medidas de protección existentes o que s e proporcionan.

Para la división del servicio en secciones se debe tener en cuenta la factibilidad de aplicar las medidas de protección más adecuadas. Si en una sección hay más de un valor de un parámetro, se deberá asumir el valor que presupone el más alto valor de riesgo. El operador de la red o el propietario del servicio deberá evaluar la cantidad relativa de pérdida de servicio esperada para cada daño. Si no se puede realizar esta evaluación, consulte los valores representativos que se sugieren en el Anexo E.

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 Anex o A (informativo) Evaluación del número anual  N  de eventos peligr osos

 A.1

Gen er al idades

El número anual promedio  N  de eventos peligrosos debidos a descargas de rayos que influye en un objeto que se va a proteger depende de la actividad de tormentas eléctricas de la región donde se encuentra el objeto y de las c aracterísticas físicas del objeto. Generalmente se acepta evaluar el número  N   multiplicando la densidad  N g del impacto del rayo por el área de captación equivalente del objeto y teniendo en cuenta factores de corrección para las características físicas del objeto. La densidad  N g  del impacto de descargas de rayos es el número de descargas de rayos por km 2 al año. Este valor se obtiene de las redes de ubicación de impactos de rayos que existen en casi todo el mundo. NOTA

Si no se dispone del mapa de  N g , en las regiones templadas se puede estimar mediante la fórmula:  N g

donde

T d  son

≈  0,1

T d  

(A.1)

los días de tormenta por año (el cual se puede obtener a partir de mapas isoceráunicos).

Los eventos que se pueden considerar peligrosos para una edificación que se va a proteger son: −

descargas en la edificación;

−

descargas cerca de la edificación;

−

descargas en un servicio que entra a la edificación;

−

descargas cerca de un servicio que entra a la edificación;

−

descargas en una edificación a la que está conectado un servicio.

Los eventos que se pueden considerar peligros para un servicio que se va a proteger son:  –  –  –

descargas en el servicio; descargas cerca del servi cio; descargas en una edificación a la que está conect ado un servicio.

 A.2

 A.2.1

Ev al uac ión del númer o an ual promedio de ev en tos pel igrosos deb idos a descargas en una edificación  N D  y en una edificación c onectada a un extremo “ a” d e una línea  N Da Det er minac ión del ár ea de cap tac ión  A d

En las edificaciones aisladas en un terreno plano, el área de captación  Ad es la definida por la intersección entre la superficie del terreno y una línea recta con una inclinación de 1/3 que pasa de las partes superiores de la edificación (tocándola en ese punto) y que rota a su alrededor. La evaluación de  Ad se puede hacer con un método gráfico o matemático.

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NC IEC 62305-2:2006

Edificación rectangular En una edificación rectangular aislada de longitud  L , ancho el área de captación es entonces:  Ad

 =  L x W  + 6 x  H  x ( L  +

, y altura  H  en un terreno plano,

W 

) + 9 x π  ( H ) 2 

W 

(A.2)

donde  L, W  y  H , que se expresan en metros, son las dimensiones de la edificación considerada (vea la Figura A.1). NOTA Se podría hacer una evaluación más exacta si se tiene en cuenta la altura relativa de la edificación con respecto a los objetos circundantes o al suelo a una distancia de 3 H  de la edificación.

Figura A.1 – Área de captación  A.2.1.1

 A d  de

una edific ación aislada

Ed ificac ión de f orma c omplej a

Si la edificación tiene una forma compleja, por ejemplo, con protuberancias elevadas en la cubierta (vea la Figura A.2), se debe utilizar un método gráfico para evaluar  Ad (vea la Figura  A.3), porque las dif erencias pueden ser demasiado grandes si se utilizan las dimensiones máxima ( Admáx) o mínima ( Admín ) (vea la Tabla A.1) . Un valor aproximado aceptable del área de captación es el máximo entre  Admín  y el área de captación atribuida a la protuberancia  Ad ’.  Ad’ puede calcularse por la fórmula siguiente:  Ad

’ = 9π  x ( H p )2  

(A.3)

donde  H p  es la altura de la protuberancia. En la Tabla A.1 se reportan los diversos valores del área de captación según los métodos anteriores.

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Tabla A. 1 – Valores d el área de captació n según el método de evaluación Método gráfico Dimensiones de la edificación m ( L, W ,  H ) m2

Vea la Figura A.2

 A d  =

47 700

Edificación (dimensiones máximas)

Edificación (dimensiones mínimas)

Protuberancia

70 × 30 × 40

70 × 30 × 25

40

 A dmáx  =

71 316

 A dmín  = 34 770 vea la Figura A.3

Figura A.2 – Edific ación de for ma compleja

 H p

 A d ’ = 45 240 vea la Figura A.3

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 A dmín

 A d

’

 A d

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Edificación rectangular con  H  =  H mi n  Fórmula (A.2)

Protuberancia con  H  =  H p  =  H ma x  Fórmula (A.3)

 Ár ea de ca ptación determ inada medi ante el método gráfic o.

Figura A.3 – Diversos métodos para definir el área de captación de la edificación de la Figura A.2  A.2.1.2

Ed ificac ión como par te d e u n ed ificio

Si la edificación S que se va a considerar sólo es una parte del edificio B ,  sus dimensiones se pueden utilizar en la evaluación de  Ad siempre que se cumplan las condiciones siguientes (vea la Figura A.4):  –  –  –  –

la edificación S es una parte vertical independiente del edificio B; el edificio B no tiene riesgo de explosión; la propagación del fuego ent re la edificación S y otras partes del edificio B se evita por medio de paredes resistentes al fuego de 120 min (REI 120) o de otras medidas de protección equivalentes; la propagación de sobretensiones por las líneas comunes, si existen, se evita con un SPD en el punto de entrada de dichas líneas a la edificación u otra medida de protección equivalente.

NOTA 62/63.

Para definiciones e información sobre REI vea Official Journal of European Union, 1994/28/02, n. C

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NC IEC 62305-2:2006

Si no se cumplen estas condiciones, se deben utilizar las dimensiones del edificio totalidad.

B   en

su

leyenda B edificio, o parte del mismo, para el que se requiere protección (se necesita evaluar  A d ) Parte del edificio que no requiere protección (no se necesita evaluar  A d ) S edificación que se va a considerar para la evaluación del riesgo (para evaluar  A d  se utilizarán las dimensiones de S) Partición REI ≥  120 Partición REI < 120

 Ap arato

Sistema interno

SPD

Figura A.4 – Edif icaci ón qu e se va a consi derar para la evaluació n del área de captaci ón  A d

 A.2.2

Ub icac ión rel at iva d e l a edificac ión

La ubicación relativa de la edificación, que depende de los objetos circundantes o de la posición expuesta de la misma, se tendrá en cuenta mediante un factor de ubicación C d (Tabla A.2).

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NC IEC 62305-2:2006

Tabla A.2 – Factor d e ubicaci ón

C d

Ubicación relativa

C d

Objeto rodeado por objetos o árboles más altos

0,25

Objeto rodeado por objetos o árboles de la misma altura o menores

0,5

Objeto aislado: no hay objetos cercanos

1

Objeto aislado en la cima de una colina o un promontorio

2

 A.2.3  N D

Nú mer o de ev en tos pel igrosos  N D  para una edific ación (extremo “ b” de un servicio)

 se puede evaluar como el producto:  N D

 =  N g x  Ad/b x

C d/b

 x 10 –6  

(A.4)

donde  N g

es la densidad de descargas de rayos que impactan en tierra (cantidad de impactos/km2 / año);

 Ad/ b

es el área de captación de la edificación aislada en el extremo “b” de un servicio (m 2 ) (vea Figura A.1); factor de ubicación de la edificación (vea Tabla A.2).

C d/b

 A.2.4

Nú mer o de ev en tos pel igrosos  N Da  para una edificación adyacente (extremo “ a” de un servicio)

El número anual promedio de eventos peligrosos debido a descargas en la edificación en el extremo “a” de una línea  N Da  (vea 6.5 y la Figura 5) se puede evaluar como el producto:  N Da

 =  N g  x  Ad/a x

C d/a

 x

 x 10 –6  

C t

(A.5)

donde  N g

es la densidad de descargas de rayos que impactan en tierra (cantidad de impactos/km2 / año);

 Ad/ a

es el área de captación de la edificación aislada en el extremo “a” de un servicio (m 2 ) (vea la Figura A.1); factor de ubicación de la edificación (vea la Tabla A.2). factor de corrección para la presencia de un transformador de AT/BT en el servicio al cual está conectada la edificación, ubicado entre el punto de impacto y la edificación (vea la Tabla A.4). Se aplica a las secciones de línea aguas arriba del transformador con respecto a la edificación.

C d/a C t

 A.3  N M

Ev al uac ión del númer o an ual promedio de ev en tos pel igrosos a descargas cerca de una edificació n

 N M  debidos

 se puede evaluar como el producto:  N M

 =  N g x ( Am - A d/b x

C d/b

) x 10 –6  

(A.6)

donde  N g

es la densidad de descargas de rayos que impactan en tierra (cantidad de impactos/km2 / año);

62305-2 © IEC:2006  Am

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NC IEC 62305-2:2006

es el área de captación de las descargas que impactan cerca de la edificación (m 2 )

El área de captación  Am   se extiende hasta una línea ubicada a una distancia de 250 m del perímetro de la edificación (vea Figura A.5). Si  N M  < 0, se asume que  N M = 0.

 A.4

Ev al uac ión del númer o an ual promedio de ev en tos pel igrosos a descargas en un servici o

 N L  debidos

Para un servicio de una sección,  N L  se puede evaluar mediante:  N L

 =  N g x  Al x

C d

 x

C t

 x 10 –6  

(A.7)

donde  N g es la densidad de descargas de rayos que impactan en tierra (cantidad de impactos/km2 / año);  Al

C d C t

es el área de captación de las descargas que impactan al servicio (m 2 ) (vea Tabla A.3 y Figura A.5); es el factor de ubicación del servicio (vea Tabla A.2); es el factor de corrección por la presencia de un transformador AT/BT ubicado entre el punto de impacto y la edificación (vea Tabla A.4). Este factor se aplica a las secciones de línea aguas arriba del transformador con respecto a la edificación. Tabla A.3 – Áreas de captaci ón  A l  y  Ai  según las característic as del servicio  Aé r eo

So ter rad o

 A l

( L c  –3( H a +  H b )) 6  H c

( L c  –3( H a +  H b )) √ρ

 A i

1 000  L c

25  L c √ρ

donde  Al

es el área de captación de las descargas que impactan al servicio (m 2 )

 Ai

es el área de captación de las descargas a tierra cerca del servicio (m 2 ) es la altura (m) de los conductores del servicio por encima del terreno; es la longitud (m) de la sección del servicio desde la edificación hasta el primer nodo con un valor máximo de 1 000 m; es la altura (m) de la edificación conectada al extremo “a” del servicio; es la altura (m) de la edificación conectada al extremo “b” del servicio;

 H c  L c

 H a  H b

ρ

es la resistividad del suelo ( Ωm) donde la línea está soterrada, su valor máximo de 500 Ωm.

Teniendo en cuenta los objetivos de este cálculo:  –  –  –  – NOTA

donde el valor de  L c es desconocido, se deberá asumir  L c  = 1 000 m; donde el valor de la resistividad del suelo es desconocido, se deberá asumir ρ  = 500 Ωm; para cables soterrados que pasan totalmente por dentro de un sistema de tierra bien mallado, se puede asumir el área de captación equivalente  Ai =  Al  = 0; la edificación que se va a proteger se asumirá como la conectada al extremo “b” del servicio. En la Recomendación ITU K.46 y K.47 podrá encontrar mas información de las áreas de captación  A l y A i .

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NC IEC 62305-2:2006

Tabla A.4 – Factor del transformador Transformador

C t

Servicio con transformador de doble devanado

0,2

Servicio solamente

 A.5

C t

1

Ev al uac ión del númer o an ual promedio de ev en tos pel igrosos descargas cerca de un servic io

 N l  debido

a

Para un servicio de solamente una sección (aérea, soterrada, apantallada, no apantallada, etc.), el valor de  N l  se puede evaluar mediante  =  N g x  Ai x

 N l

C e

 x

C t

 x 10 –6

(A.8)

donde  N g

 Ai

C e C t

es la densidad de descargas de rayo que impactan en tierra (cantidad de impactos/km2/ año); es el área de captación de descargas en tierra cerca del servicio (m 2 ) (vea Tabla A.3 y Figura A.5); es el factor ambiental (vea Tabla A.5); es el factor de corrección por la presencia de un transformador de AT/BT ubicado entre el punto de impacto y la edificación (vea Tabla A.4). Este factor se aplica a las secciones de línea aguas arriba del transformador con respecto a la edificación. Tabla A.5 – Factor ambi ental  Am bi en te Urbano con edificios altos 1)

C e C e

0

Urbano 2)  

0,1

Suburbano 3)  

0,5

Rural 1)

altura de los edificios superior a 20m

2)

altura de los edificios entre 20m y 10m

3)

altura de los edificios inferior a 10m

1

NOTA El área de captación  A i   del servicio se define por su longitud  Lc   y por la distancia lateral  Di   (vea Figura  A.5) a la que el im pacto de un ra yo ce rca del serv ic io puede caus ar sobr ete ns iones in duci das no inferi or es a 1,5 kV.

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extremo “b”

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extremo “a”

Figura A.5 – Áreas de captació n ( A d ,  A m ,  A i ,  Al )

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 Anex o B (informativo) Evaluación de la probabilid ad  PX  de daños para una edificación Las probabilidades que aparecen en este Anexo son válidas si las medidas de protección cumplen con: IEC 62305-3

para medidas de protección que reducen las lesiones a las personas y que reducen los daños físicos;

IEC 62305-4

para medidas de protección que reducen los fallos de los sistemas internos.

Se pueden escoger otros valores si se justifi can. Los valores de probabilidades P X   inferiores a 1 se pueden seleccionar sólo si la medida o característica es válida para toda la edificación o zona de la edificación (Z S ) que se va a proteger y para todos los equipos asociados.

B.1

Probabilidad  P A  de que un impacto a la edificación cause lesiones a los seres vivientes

Los valores de probabilidad P A   de choque a los seres vivientes debido a la tensión de contacto y de paso por la descarga del rayo en la edificación se reportan en la Tabla B.1 en función de medidas de protección típicas. Tabla B.1 – Valores d e probabil idad  P A de que la descarga del rayo cause daños a los seres vivientes debido a tensiones de cont acto y de paso peligrosas Medida de protección

 P A

Sin medidas de protección

1  –2

 Ai sl am ie nt o el éc tr ic o del co ndu ct or des ce nd ent e ex pu es to (p or ejemplo, al menos 3 mm de polietileno reticulado)

10

Eficiente equipotencialización del suelo

10

Notificaciones de aviso

10

Si se ha tomado más de una medida, el valor de correspondientes.

 –2  –1

P A  

es el producto de los valores

P A

NOTA 1 Para más información, vea 8.1 y 8.2 de la IEC 62305-3. NOTA 2 Donde se util ice el acero del hormigón o el armazón como c onductor descendente o donde se establezcan restricciones físicas, el valor de probabilidad P A se puede despreciar.

B.2

Probabilidad  P B  de que una descarga en la edifi cación cause daños físic os

Los valores de probabilidad PB   de daño físico por el impacto del rayo en la edificación se reportan en la Tabla B.2 en función del nivel de protección contra rayos (lightning protection level, LPL).

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Tabla B.2 – Valores d e  P B  según las medidas de protección para reducir daños físic os Características de la edific ación

Clase de LPS

 P B

Edificación no protegida por un LPS

_

1

Edificación protegida por un LPS

IV

0,2

III

0,1

II

0,05

I

0,02

Edificación con un sistema de salida de aire que cumpla con LPS I y un conjunto continuo de elementos metálicos o de hormigón armado que actúe como conductor descendente natural

0,01

Edificación con una cubierta metálica o un sistema de terminales aéreos, que incluye posiblemente componentes naturales, con protección completa en todas las instalaciones de la cubierta contra impactos directos de rayos y armaduras metálicas continuas o de hormigón armado que actúe como conductor descendente natural

0,001

NOTA También son posibles valores de P B   diferentes a los de la Tabla B.2 si se evalúan a partir de una investigación detallada que tenga en cuenta los requisitos de tamaño y los criterios de intercepción definidos en la IEC 62305-1.

B.3

Probabilidad  P C  de que una descarga en la edific ación cause fallos en los sistemas internos

La probabilidad P C de que una descarga en la edificación cause fallos en los sistemas internos depende de la protección coordinada con SPD: PC

Los valores de Tabla B.3.

P SP D

=

(B.1)

P SPD

dependen del LPL para el cual se diseñaron los SPD, según reporta la

Tabla B.3 – Valor d e la probabil idad  PSP D según el LPL para el cual se diseñaron los SPD LPL

 P SPD

Sin protección coordinada con SPD

1

III-IV

0,03

II

0,02

I

0,01

NOTA 3

0,005 – 0,001

NOTA 1 Sólo una protección coordinada con SPD es adecuada como medida de protección para reducir P C . Esta protección es eficaz para reducir P C   sólo en edificaciones protegidas por un LPS o con un conjunto continuo de elementos metálicos o de hormigón armado que actúe como un LPS natural, cumpliendo los requisitos de equipotencialización y puesta a tierra de la IEC 62305-2. NOTA 2 Los sistemas i nternos apantallados conectados a líneas externas que consisten en: un cable de protección contra rayos, o sistemas alambrados en conductos de protección contra rayos, o conductos metálicos pueden no requerir el uso de protección coordinada con SPD. NOTA 3 Son posibles valores inferiores de P SPD  en caso de SPD con mejores características de protección (mayor capacidad de corriente soportada, menor nivel de protección, etc.) en comparación con los requisitos definidos para LPL I para la misma instalación.

62305-2

B.4

©

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Probabilidad  P M de que una descarga cerca de la edifi cación c ause fallos de los sistemas internos

La probabilidad P M de que una descarga del rayo cercana a l a edificación cause fallos en los sistemas internos depende de las medidas de protección contra rayos (lightning protection measures, LPM) adoptadas, según el factor K MS . Si no hay protección coordinada con SPD según IEC 62305-4, el valor de de PMS . Los valores de P MS  en función de K MS se reportan en la Tabla B. 4, donde tiene en cuenta el desempeño de las medidas de protección adoptadas. Si hay protección coordinada con SPD según IEC 62305-4, el valor de P SP D  y P MS .

P M  es

igual al valor

K MS  es

un factor que

P M es

el menor entre

Tabla B.4 – Valor d e la probabil idad  P MS según el factor  K MS  K MS

 P MS

≥  0,4

1

0,15

0,9

0,07

0,5

0,035

0,1

0,021

0,01

0,016

0,005

0,015

0,003

0,014

0,001

≤  0,013

0,000 1

Para sistemas internos con equipos que no cumplen con el nivel de aislamiento dado en las normas correspondientes del producto, se asumirá PMS  = 1. Los valores del factor

K MS

se obtienen del producto: K MS  = K S1  x K S2  x K S3  x K S4  

(B.2)

donde K S1

tiene en cuenta la eficacia del apantallado de la edificación, el LPS u otras pantallas en el límite de la LPZ 0/1;

K S2

tiene en cuenta la eficacia del apantallado de las pantallas internas de la edificación en el límite de la LPS X/Y (X>0, Y>1);

K S3

tiene en cuenta las características del cableado interno (Tabla B.5).

K S4

tiene en cuenta la tensión soportada de impulso del sistema que se va a proteger.

En la LPZ, a una distancia de seguridad con respecto a la pantalla límite al menos igual al ancho de malla w, los factores K S1 y K S2  para LPS o pantallas de rejilla espacial se pueden evaluar como K S1  = K S2

= 0,12 x

w 

(B.3)

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donde w  (m) es el ancho de malla de la pantalla de rejilla o de los conductores descendentes del LPS de tipo de malla o el espaciamiento entre las columnas metálicas de la edificación o entre las barras de hormigón armado que actúe como LPS natural. En el caso de pantallas de envoltura metálica integral continua con un grosor que varía de  –4  –5 0,1 mm a 0,5 mm, se asumirá K S1  = K S2  = 10  a 10 . Si hay una red de conexión apantallada según la IEC 62305-4, los valores de K S1 y K S2 se pueden reducir a la mitad.

NOTA 1

Si el lazo de inducción pasa cerca de los conductores de pantalla límites de la LPZ, a una distancia de la pantalla inferior a la distancia de seguridad, los valores de K S1 y K S2 serán mayores. Por ejemplo, para distancias de 0,1 w  y 0,2 w con respecto a la pantalla, los v alores de K S1  y K S2 serán el doble. Para una cascada de la LPZ, el correspondientes de cada LPZ. NOTA 2 El valor máximo de

K S1  se

K S2  

resultante es el resultado de los valores

K S2

limita a 1.

Tabla B.5 – Valor del fact or  K S3 según el cableado interno Tipo de cableado interno

 K S3

Cable no apantallado – No se toman precauciones de recorrido para de evitar los lazos Cable no apantallado – Precaución de recorrido para evitar grandes lazos

1)

1

2)

0,2

3)

Cable no apantallado – Precaución de recorrido para evitar lazos   Cable apantallado con resistencia de pantalla

4)

5< R S

≤ 20 Ω  /

4)

Cable apantallado con resistencia de pantalla  1 <  R S Cable apantallado con resistencia de pantalla

4)

0,001

km

≤  5 Ω  /

 R S ≤ 1 Ω  /

0,02

0,000 2

km

0,000 1

km

1)

Conductores de lazo con diferente recorrido en edificios grandes (área del lazo en el orden de 50 m )

2

2)

Conductores de lazo con recorrido en el mismo conducto o con diferente recorrido en edificios pequeños 2 (área del lazo en el orden de 10 m ).

3)

Conductores de lazo con recorrido en el mismo cable (área del lazo en el orden de 0,5 m ).

4)

Cable con pantalla de resistencia  R S  ( Ω  / km) conectado a una barra de conexión equipotencial en ambos extremos y equipos conectados a la misma barra de conexión.

2

En el caso de cables en un conducto de metal continuo conectado en ambos extremos a barras de conexión equipotencial, los valores de K S3  se multiplicarán por 0,1. El factor

K S4  se

evaluará como: K S4

donde kV.

U w  es

= 1,5/ U w

(B.4)

la tensión asignada soportada de impulso del sistema que se va a proteger, en

Si en un sistema interno hay aparatos con diferentes niveles de soporte de impulso, se debe asumir el factor K S4 correspondiente al menor nivel de soporte de impulso.

62305-2

B.5

©

IEC:2006

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NC IEC 62305-2:2006

Probabilidad  P U  de que una descarga en un servici o cause lesiones a los seres vivos

Los valores de probabilidad P U  de lesiones a los seres vivos debido a la tensión de contacto por una descarga en el servicio que penetre en la edificación dependen de las características del apantallado del servicio, de la tensión soportada de impulso de los sistemas internos conectados al servicio, de las medidas de protección típicas (restricciones físicas, notificaciones de aviso, etc., vea Tabla B.1) y del SPD que se encuentra en la entrada del servicio. Si no hay ningún SPD para conexión equipotencial de acuerdo con la IEC 62305-3, el valor de PU   es igual al valor de P LD , siendo P LD   la probabilidad de fallo de los sistemas internos debido a una descarga en el servicio conectado. Los valores de

P LD  se

reportan en la Tabla B.6.

Si hay SPD para conexión equipotencial de acuerdo con la IEC 62305-3, el valor de menor entre PSPD (Tabla B.3) y P LD . NOTA reducir

PU

es el

En este caso no es necesaria una protección coordinada con SPD, de acuerdo con la IEC 62305-4, para con utilizar los SPD de acuerdo con la IEC 62305-3.

P U,  basta

Tabla B.6 – Valor de la probabilidad  P LD  según la resistencia  R S de la pantalla del cable y de la tensión soport ada de impulso U w  del equipo U w

5<  R s

≤ 20

1 <  R s

≤  5

 R s ≤  1

kV

Ω /km

Ω /km

Ω /km

1,5

1

0,8

0,4

2,5

0,95

0,6

0,2

4

0,9

0,3

0,04

6

0,8

0,1

0,02

 R s  ( Ω /km):

resistencia de la pantalla del cable.

Para un servicio no apantallado, se tomará

P LD

= 1.

Si hay medidas de protección, tales como restricciones físicas, notificaciones de aviso, etc., la probabilidad P U se reducirá más si se multiplica por los valores de probabilidad P A reportados en la Tabla B.1.

B.6

Probabilidad  P V de que una descarga en el servic io cause daños físic os

Los valores de probabilidad P V de daños físicos por una descarga en el servicio que entra en la edificación dependen de las características de la pantalla del servicio, de la tensión soportada de impulso de los sistemas internos conectados al servicio y de los SPD instalados. Si no hay SPD para la conexión equipotencial de acuerdo con la IEC 62305-3, el valor de P V es igual al valor de PLD , siendo P LD  la probabilidad de fallos de los sistemas internos debido a la descarga en el servicio conectado. Los valores de

P LD  se

reportan en la Tabla B.6.

Si hay SPD para la conexión equipotencial de acuerdo con la IEC 62305-3, el valor de el menor entre P SP D (Tabla B.3) y PLD . NOTA reducir

PV

es

En este caso no es necesaria una protección coordinada con SPD, de acuerdo con la IEC 62305-4, para Basta con utilizar los SPD de acuerdo con la IEC 62305-3.

Pv.

62305-2

B.7

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NC IEC 62305-2:2006

Probabilidad  P W de que una descarga en el servic io cause fallos en los sistemas internos

Los valores de probabilidad P W   de que una descarga que haga impacto en el servicio que entra a la edificación cause un fallo en los sistemas internos depende de las características del apantallado del servicio, de la tensión soportada de impulso de los sistemas internos conectados al servicio y de los SPD instalados. Si no hay protección coordinada con SPD en conformidad con la IEC 62305-4, el valor de P W es igual al valor de P LD , siendo PLD  la probabilidad de fallo de los s istemas internos debido a una descarga en el servicio conectado. Los valores de

P LD  se

reportan en la Tabla B.6.

Si hay protección coordinada con SPD en conformidad con la IEC 62305-4, el valor de el menor entre P SP D (Tabla B.3) y PLD .

B.8

P W  es

Probabilidad  P Z  de que una descarga cerca de un servici o cause fallos en los sis temas internos

Los valores de probabilidad PZ de que una descarga cerca de un servicio que entra en la edificación cause un fallo en los sistemas internos depende de las características del apantallado del servicio, de la tensión soportada de impulso del sistema conectado al servicio, y de las medidas de protección aplicadas. Si no hay protección coordinada con SPD en conformidad con la IEC 62305-4, el valor de P Z es igual al valor de P LI , siendo P LI  la probabilidad de fallo de los sistemas internos debido a la descarga en el servicio conectado. Los valores de

P LI  se

reportan en la Tabla B.7.

Si hay protección coordinada con SPD en conformidad con la IEC 62305-4, el valor de el menor entre P SP D (Tabla B.3) y PLI .

PZ

es

Tabla B.7 – Valor d e la probabil idad  PL I  según la resistencia  R S de la pantalla del cabl e y de la tensión soportada de impulso U w  del equipo U w

kV

 R s :

Sin pantalla

Pantalla no con ectada a la Pantalla conectada a la barra de conexió n barra de conexión equipotencial y al equipamiento equipotencial a la cual conectado a la misma barra de conexión está conectado el 5<  R s ≤ 20 1 <  R s ≤  5  R s ≤  1 equipamiento Ω /km

Ω /km

Ω /km

1,5

1

0,5

0,15

0,04

0,02

2,5

0,4

0,2

0,06

0,02

0,008

4

0,2

0,1

0,03

0,008

0,004

6

0,1

0,05

0,02

0,004

0,002

resistencia del apantallado del cable (Ω /km).

NOTA

En la Recomendación K.46 de la ITU aparece una evaluación más exacta de secciones apantalladas y no apantalladas.

K s  

para

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 Anex o C (informativo) Evaluación del m onto de las pérdidas  L X para una edificación Los valores del monto de las pérdidas  L X   serán evaluados y definidos por el diseñador del sistema de protección contra rayos o el propietario de la edificación. Los valores que aparecen en este Anexo son los propuestos por la IEC. Se pueden escoger otros valores si se basan en cálculos y suposiciones documentadas. NOTA Se recomienda aplicar las relaciones aproximadas dadas en este anexo como la fuente primaria de los valores de  L X .

C.1

Monto relativo promedio de las pérdidas por año

Las pérdidas  L X   se refiere a la cantidad relativa media de un tipo particular de daño, su magnitud y efectos, que puede ser causado por la descarga de un rayo. Sus valores dependen de:  –

el número de personas y el tiempo durant e el cual per manecen en el lugar pel igr oso;

 –

el tipo y la imp ort anc ia del servicio ofrec ido al púb lico;

 –

el valor de los bienes afectad os por el daño.

Las pérdidas  Lx  varían según el tipo de pérdida (L1, L2, L3 y L4) en cuestión y, para cada tipo de pérdida, según el tipo de daño (D1, D2 y D3) que ha causado. Se utilizan los siguientes símbolos:  L t

pérdidas debidas a lesiones por tensiones de contacto y de paso;

 L f 

pérdidas debidas a daños físicos;

 L o

pérdidas debidas al fallo de los sistemas internos.

C.2

Pérdida de vid as hum anas

El valor de  Lt ,  Lf y  Lo  se puede determinar en términos del número relativo de víctimas a partir de la relación aproximada siguiente:  L X

= (np /

n t)

x ( t p / 8 760)

(C.1)

donde np

es el número de personas en posible peligro (víctimas);

nt

es el número total esperado de personas (en la edificación);

t p

es el tiempo en horas por cada año durante las cuales las personas están presentes en un lugar peligroso, fuera de la edificación ( Lt solamente) o dentro de la misma ( Lt ,  L f y  L o ).

En la Tabla C.1 se reportan los valores medios típicos de  Lt ,  L f y  L o ,  que se pueden asumir cuando la determinación de n p n t y t p es incierta o difícil. ,

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Tabla C.1 – Valores medios típic os d e  L t ,  L f y  L o Tipo de edificación

 L t  –4

Todos los tipos – (personas dentro del edificio)

10

Todos los tipos – (personas fuera del edificio)

10

Tipo de edificación

 –2

 L f   –1

Hospitalaria, hotelera, edificio civil

10

 –2

Industrial, comercial, escolar

5 x 10

Entretenimiento público, eclesiástica, museo

2 x 10

 –2

 –2

Otros

10 Tipo de edificación

 L O  –1

Riesgo de explosión

10

Hospitalaria

10

 –3

En las pérdidas de vidas humanas influyen las características de la edificación, las que se tienen en cuenta aumentando los factores ( h Z ) y reduciendo los factores ( r f , r p , r a , r u ) de la forma siguiente:

 L B

 L A

=

r a

x  Lt 

(C.2)

 L U

=

r u  x  L t

(C.3)

=  L V =

 L C

r p  x h Z  x r f  x  L f  

(C.4)

=  L M =  LW =  L Z =  Lo

(C.5)

donde r a

es un factor que reduce las pérdidas de vidas humanas según el tipo de suelo (vea Tabla C.2);

r u

es un factor que reduce las pérdidas de vidas humanas según el tipo de piso (vea Tabla C.2);

r p

es un factor que reduce las pérdidas debidas a daños físicos según las medidas adoptadas para reducir las consecuencias de un incendio (vea Tabla C.3);

r f 

es un factor que reduce las pérdidas debidas a daños físicos según el riesgo de incendio de la edificación (vea Tabla C.4);

hZ

es un factor que aumenta las pérdidas debidas a daños físicos en presencia de un peligro especial (vea Tabla C.5).

Tabla C.2 – Valores de los fact ores de reducc ión  r a  y  r u  según el tipo d e superficie del suelo o del piso Tipo de superficie

Resistencia de contacto k

1)

 r a  y  r u  –2

 Agrícol a, hormi gón

≤  1

10

Mármol, cerámica

1 – 10

10

10 – 100

10

≥  100

10

Gravilla, alfombra, tapete  Asf alto, linóle o, mad era 1)

2

 –3  –4  –5

Valores medidos entre un electrodo de 400 cm  comprimido con una fuerza de 500 N y un punto en el infinito.

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Tabla C.3 – Valor es del factor de reducci ón  r p  según las medidas to madas para reducir las consecuencias de un incendio Medidas

 r p

No hay medidas

1

Una de las siguientes medidas: extintores, instalaciones de extinción fijas de operación manual, instalaciones de alarma manuales, hidrantes, compartimientos a prueba de incendio, vías de escape protegidas

0,5

Una de las siguientes medidas: instalaciones de extinción fijas de operación automática, 1) instalaciones de alarma automáticas

0,2

1)

 Sólo si están protegidas contra sobretensiones y otros daños y si los bomberos llegan en menos de 10 min.

Si se ha tomado más de una medida, el valor de correspondientes. En edificaciones con riesgo de explosión,

r p  =

r p  

es el menor de los valores

1 para todos los casos.

Tabla C.4 – Valores del facto r de reducc ión  r f  según el riesgo de incendio de la edificación Riesgo de incendio

Explosión

 r f 

1

 Alto

10 –1

Normal

10 –2

Bajo

10 –3

Ninguno

0

NOTA 1

En el caso de una edificación con riesgo de explosión y una edificación que contiene mezclas explosivas, puede ser necesaria una evaluación más detallada de r f .

NOTA 2

Se puede asumir que las edificaciones con alto riesgo de incendio son edificaciones hechas de materiales combustibles, o edificaciones cuyas cubiertas están hechas de materiales combustibles o edificaciones con una carga de incendio específica superior a 800 MJ/m 2 .

NOTA 3

Se puede asumir que las edificaciones con riesgo normal de incendio son edificaciones con una carga 2 de incendio específica entre 800 MJ/m  y 400 MJ/m 2 .

NOTA 4

Se puede asumir que las edificaciones con bajo riesgo de incendio son edificaciones con una carga de incendio específica inferior a 400 MJ/m 2 , o edificaciones que contienen materiales combustibles sólo ocasionalmente.

NOTA 5

La carga de incendio específica es la razón de la energía de la cantidad total del material combustible en una edificación y la superficie total de la edificación.

Tabla C.5 – Valor es del f actor  h z que aumenta la cantidad relativ a de pérdid as en presencia de un peligro especial Tipo de peligro especial

 h z

No hay peligro especial

1

Bajo nivel de pánico (por ejemplo, edificación limitada a dos pisos y con no más de 100 personas)

2

Nivel de pánico promedio (por ejemplo, edificaciones diseñadas para eventos culturales o deportivos con un número de participantes entre 100 y 1 000 personas)

5

Dificultad de evacuación (por ejemplo, edificaciones con personas inmovilizadas, hospitales)

5

 Alto nivel de pánico (por ejemp lo, edif ica cio nes d iseñadas para eventos c ul tural es o deportivos con un número de participantes superior a 1 000 personas)

10

Peligro para los alrededores o para el ambiente

20

Contaminación de los alrededores o del ambiente

50

62305-2

C.3

©

IEC:2006

– 60 –

NC IEC 62305-2:2006

Pérdida inaceptable del servicio al públi co

Los valores de  L f  y  L o  se pueden determinar si en términos de la cantidad relativa de pérdida potenciales, a partir de la siguiente relación aproximada: =

 L X

n p / n t  x t  /

8 760)

(C.6)

donde np

es el número medio de posibles personas en peligro (usuarios no atendidos);

nt

es el número total de personas (usuarios atendidos);

t 

es el período anual de pérdida del servicio, en horas.

En la Tabla C.6 se reportan los valores medios típicos de cuando la determinación de n p , n t  y t  es incierta o difícil.

 L f

y  L o , que se pueden asumir

Tabla C.6 – Valores medios típic os d e  Lf y  L o Tipo de servicio

 L f 

 L o

 –1

10

 –2

10

Gas, agua

10

TV, TLC, suministro de electricidad

10

 –2  –3

En la pérdida de servicio para el público influyen las características de la edificación y el factor de reducción ( r p ) de la forma siguiente:  L B

 L C

Los valores de los factores

C.4

=  L V =

r p  x r f  x  L f 

(C.7)

=  LM =  LW =  L Z =  Lo

r p  y r f  están

(C.8)

dados en las Tablas C. 3 y C.4, respectivamente.

Pérdida de patrimon io cult ural irremplazable

El valor de  Lf  se puede determinar en término de la cantidad relativa de posibles pérdidas a partir de la siguiente relación aproximada:  L x  = c  / c t

(C.9)

donde c

es el valor medio de las posibles pérdidas de la edificación (o sea, el valor asegurable de la posible pérdida de bienes) en dinero;

ct

es el valor total de la edificación (o sea, el valor total asegurado de todos los bienes presentes en la edificación) en dinero.

El valor medio típico de  L f , que se puede asumir cuando la determinación de museo o una galería resulta incierta o difícil, es:  L f 

c, c t

y t   para un

= 10 –1

En la pérdida de patrimonio cultural irremplazable influyen las características de la edificación y el factor de reducción ( c p ) de la forma siguiente:  L B

Los valores de los factores

r p  y r f  están

=  LV =  r p  x

r f  x  L f 

(C.10)

dados en las Tablas C. 3 y C.4, respectivamente.

62305-2

C.5

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IEC:2006

– 61 –

NC IEC 62305-2:2006

Pérdidas econó mic as

El valor de  L t ,  L f  y  L o   se puede determinar en términos de la cantidad relativa de pérdida potenciales, a partir de la siguiente relación aproximada:  L x  = c  / c t

(C.11)

donde c

es el valor medio de las posibles pérdidas de la edificación (incluyendo su contenido y las actividades pertinentes y sus consecuencias) en dinero;

ct

es el valor total de la edificación (incluyendo su contenido, y de las actividades pertinentes) en dinero.

En la Tabla C.7 se reportan los valores medios de  Lt ,  Lf  y edificaciones que se pueden asumir cuando la determinación de

 L o   c

y

para todos los tipos de incierta o difícil.

c t  es

Tabla C.7 – Valores medios típic os d e  L t ,  L f  y  Lo Tipo de edificación

 L t  –4

Todos los tipos – Dentro de los edificios

10

Todos los tipos – Fuera de los edificios

10

 –2

Tipo de edificación

 L f 

Hospitalaria, industrial, museo, agrícola

0,5

Hotelera, escolar, oficina, eclesiástica, entretenimiento público, entidad económica

0,2

Otros

0,1

Tipo de edificación

 L o  –1

Riesgo de explosión

10

Hospitalaria, industrial, oficina, hotelera, entidad económica

10

Museo, agrícola, escolar, eclesiástica, entretenimiento público

10

Otros

10

 –2  –3  –4

En la pérdida de valores económicos influyen las características de la edificación y los factores de aumento ( h Z ) y de reducción ( r f , r p , r a , r u ) como sigue:

 L B

r a

y

r u  se

=

r a  x  L t  

(C.12)

 L U

=

r u  x  L t  

(C.13)

=  LV =

 L C

Los valores de los factores C.4 ; y h Z , en la Tabla C.5.

 L A

r p  x r f  x h Z

x  Lf 

(C.14)

=  L M =  LW =  L Z =  Lo

dan en la Tabla C.2;

(C.15) r p ,

en la Tabla C.3 ;

r f ,

en la Tabla

62305-2

©

IEC:2006

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NC IEC 62305-2:2006

 Anex o D (informativo) Evaluación d e la probabilidad  P ' X de daños a un servicio Las probabilidades que se dan en este Anexo son valores acordados por la IEC. Se pueden escoger otros valores si se justifican. Las probabilidades que se dan en este Anexo son válidas si las medidas de protección cumplen con la IEC 62305-5.

D.1 D.1.1

Líneas con condu ctor es metálicos Probabilidad  P ' B  y  P' C de que una descarga en la edif icaci ón a la cual está conect ada la línea cause daños

La probabilidad P ' B   de que una descarga en la edificación a la cual está conectada la línea cause daños físicos y la probabilidad P ' C  de que cause fallos en los aparatos conectados, están relacionadas con la corriente de fallo  I a que a su vez depende de las características de la línea, del número de servicios que entran a la edificación y de las medidas de protección adoptadas. Para las líneas no apantalladas se puede asumir  I a  = 0. Para las líneas apantalladas, la corriente de fallo  I a  (kA) se evaluará de acuerdo con:  I a

= 25 n  x

U W  / ( RS

x

K d

x

K p )

(D.1)

donde K d

es el factor que depende de las características de la línea (vea Tabla D.1);

K p

es el factor que considera el efecto de las medidas de protección adoptadas (vea Tabla D.2);

U W

es la tensión soportada de impulso, (kV) (vea Tabla D.3 para los cables y Tabla D.4 para los aparatos);

 RS n

es la resistencia por unidad de longitud de la pantalla del cable, ( Ω /km); es el número de servicios que entran a la edificación.

NOTA 1 El SPD en el punto de entrada a la edificación aumenta la corriente de fallo protector.

 I a

y puede tener un efecto

NOTA 2 Una detallada información de las TLC se da en la Recomendación K.47 de la ITU.

Tabla D.1 – Valores del fact or  K d  en función de las características de la línea apantallada Línea Pantalla que está en contacto con el suelo Pantalla que no está en contacto con el suelo

 K d

1 0,4

62305-2

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NC IEC 62305-2:2006

Tabla D.2 – Valores del fact or  K p  en función de las medidas de protección Medida de p rotección

 K p

Ninguna medida de protección

1 1)

Cables de pantalla adicional – Un conductor 

Cables de pantalla adicional – Dos conductores

0,6 1)

0,4

Conducto del cable para protección contra rayos

0,1

Cable para protección contra rayos

0,02

Cables de pantalla adicional – Tubo de acero

0,01

1)

El cable de pantalla se instala a unos 30 cm por encima del cable; se ponen dos cables de pantalla a 30 cm por encima del cable dispuestos simétricamente con respecto al eje del cable.

Tabla D.3 – Tensión de sop orte del imp uls o

U W  en

Tipo de cable

función del tipo de cable

U V

U W

(kV)

(kV)

TLC- Aislado con papel

–

1,5

TLC- Aislado con PVC o PE (Polietileno)

–

5

Potencia

≤  1

15

Potencia

3

45

Potencia

6

60

Potencia

10

75

Potencia

15

95

Potencia

20

125

Tabla D.4 – Tensión soportada de impulso

U W  en

función del tipo de aparato

Tipo de aparato

U W

kV Electrónico

1,5

 Ap ar at o que ut il iz a el ec tr ic id ad ( U n < 1kV)

2,5

 Ap ar at o de la re d el éc tr ic a

En la Tabla D.5 se reportan los valores de de fallo  I a .

( U n  < 1kV)

P'B

y

P ' C  en

6

función de los valores de la corriente

Si hay un SPD que cumple con la IEC 62305-5, los valores de P SP D  (Tabla B.3).

P'B

y

P ' C   son

los valores de

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IEC:2006

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NC IEC 62305-2:2006

Tabla D.5 – Valores de pro babili dad  P ' B ,  P' C,  P' V  y  P' W en función de la corriente de fallo  I a  I a

 P ' B ,  P ' C ,  P ' V ,  P ' W

kA

D.1.2

0

1

3

0,99

5

0,95

10

0,9

20

0,8

30

0,6

40

0,4

50

0,3

60

0,2

80

0,1

100

0,05

150

0,02

200

0,01

300

0,005

400

0,002

600

0,001

Probabilidades  P' V  y  P ' W  de que una descarga en una línea cause daños

La probabilidad P ' V de que una descarga en una línea cause daños físicos y la probabilidad P ' W  de que cause fallos en los aparatos conectados, está relacionada con la corriente de fallo  I a   que a su vez depende de las características de la línea y de las medidas de protección adoptadas. Para las líneas no apantalladas se puede asumir  I a  = 0. Para las líneas apantalladas, la corriente de fallo  I a  se evaluará de acuerdo con:  I a

= 25

U W  / ( Rs  x  K d  x  K p )

(D.7)

donde K d

es un factor que depende de las características de la línea (vea Tabla D.1);

K p

es un factor que considera las medidas de protección adoptadas (vea Tabla D.2);

U W

es la tensión soportada de impulso, (kV) (vea Tabla D.3 para los cables y Tabla D.4 para los aparatos); es la resistencia de la pantalla del cable, ( Ω /km).

 Rs

En la evaluación de P' V   para las líneas de telecomunicación, los valores máximos de la corriente de fallo  I a  que se asumirán son:  I a  =

40 kA para cables con pantalla de plomo;

 I a  =

20 kA para cables con pantalla de aluminio.

NOTA 1

Estos valores son un estimado aproximado de la corriente de ensayo ( I t ) que dañan los cables típicos de telecomunicaciones en el punto de impacto. Si hay evidencias de que estos valores no se pueden aplicar a un diseño de cable determinado, se deben utilizar los ensayos descritos en la no rma IEC 62305-5 para evaluar la corriente de fallo.

62305-2

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IEC:2006

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En la Tabla D.5 se reportan los valores de de fallo  I a .

P ' V y P ' W  en

NC IEC 62305-2:2006 función de los valores de la corriente

NOTA 2 En la Recomendación K 47 de la UIT aparece información detallada sobre las TLC.

D.1.3

Probabilidad  P ' Z  de que una descarga cerc a de la línea cause daños

La probabilidad P' Z   de que una descarga cerca de la línea cause fallos en los aparatos conectados depende de las características de la línea y de las medidas de protección adoptadas. Si no hay un SPD que cumple con la IEC 62305-5, el valor de Los valores de

P LI  se

Líneas de fibr a ópti ca

En etapa de estudio.

D.3

Tuberías

En etapa de estudio.

es igual al valor de

P LI .

reportan en la Tabla B.7.

Si hay SPD que cumplen con la IEC 62305-4, el valor de B.3) y PLI .

D.2

P' Z

P ' Z   es

el menor entre

P SP D  (Tabla

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 Anex o E (informativo) Evaluación del mo nto de las pérdida  L ’ X  para un servicio E.1

Monto relativo promedio de las pérdidas por año

La pérdida  L ’ X   se refiere a la cantidad media relativa de un tipo particular de daño, su magnitud y las consecuencias, que puede ocurrir como resultado de la descarga del rayo en un servicio. Su valor depende de:  –

el tipo y la imp ort anc ia del servicio que se ofrec e a l público;

 –

el valor de los bienes afectad os por el daño.

La pérdida  L’ X  varía según el tipo de pérdida (L'1, L'2 y L'4) considerada y, para cada tipo de pérdida, según el tipo de daño (D2 y D3) que la ha causado. Se utilizan los símbolos siguientes:  L ’ f

pérdida debida a daños físicos;

 L ’ o

pérdida debida al fallo de los sistemas internos.

E.2

Pérdida inaceptable del servici o para el públi co

Los valores de  L ’ f  y  L ’ o  se pueden determinar, en términos de la cantidad relativa de pérdida, potenciales, a partir de la siguiente relación aproximada:  L ’ X

=

n p / n t  x t  /

8 760

(E.1)

donde np

es el número medio de usuarios no atendidos;

nt

es el número total de usuarios atendidos;

t 

es el período anual de pérdida de servicio, en horas.

En la Tabla E.1 se reportan los valores medios típicos de cuando la determinación de n p , n t  y t  es incierta o difícil.

 L ’ f 

y  L’ o   que se pueden asumir

Tabla E.1 – Valores medios típic os d e  L’ f  y  L ’ o Tipo de servicio

 L ’ f 

 L ’ o

 –1

10

 –2

10

Gas, Agua

10

TV, TLC, suministro de electricidad

10

 –2  –3

En la pérdida del servicio al público influyen las características del servicio de la forma siguiente:  L ’ B  L ’ C

=  L ’ V =  L’ f 

(E.2)

=  L ’W =  L’ Z =  L ’o  

(E.3)

62305-2

E.3

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NC IEC 62305-2:2006

Pérdidas econó mic as

El valor de  L’ f  y  L’ o   se puede determinar en términos de la cantidad relativa de pérdida potenciales, a partir de la relación aproximada:  L ’ X  = c  / c t

(E.4)

donde c

es el valor medio de la posibles pérdidas de la edificación, su contenido y las actividades correspondientes, en dinero;

ct

es el valor total de la edificación, su contenido y las actividades correspondientes, en dinero.

Los valores medios típicos de  L ’ f  y  L’ o ,  que se pueden asumir para todos los t ipos de servicios cuando la determinación de c y c t  es incierta o difícil, son:  L ’ f 

= 10 –1

 L ’ o  =

10 –3

En la pérdida de valores económicos influyen las características del servicio de la forma siguiente:  L ’ B  L ’ C

=  L’ V =  L’ f 

(E.5)

=  L ’W =  L’ Z =  L ’o  

(E.6)

62305-2

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 Anex o F (informativo) Sobretensiones por maniobra Pueden aparecer sobretensiones internas por diversas causas, pero una de ellas, por ejemplo, es un corto-circuito debido a la descarga disruptiva (el cebado) del rayo, que a menudo causa sobretensiones temporales y de maniobra. Por esta razón y teniendo en cuenta el peligro general, se justifica tener en cuenta la protección contra sobretensiones internas. En la mayoría de los casos, las sobretensiones por maniobra son menos dañinas que las rayo y los medios de protección (o sea, los SPD) son eficaces para la protección contra sobretensiones por maniobra. Por tanto, la decisión de proteger los equipos contra mismas abarca, en general, la cuestión de la necesidad de protección contra sobretensiones de maniobra.

del las las las

Cuando es necesario el estudio de las sobretensiones de maniobra, el procedimiento para evaluar este riesgo es muy similar al utilizado en caso de sobretensiones inducidas por el rayo en las líneas, ya que sus efectos en los equipos son muy parecidos. Sin embargo, hay una diferencia en lo que respecta al número  N S de sobretensiones por año. De hecho, hay dos tipos de sobretensiones de maniobra: •

las repetitivas (operación voluntaria de los interruptores o una tarea similar; la conmutación de baterías de condensadores...); ocurren con mucha frecuencia a partir de la decisión periódica de una persona o, más a menudo, de un sistema automático. Esta frecuencia varía entre 1 o 2 veces al día y muchas veces al día, por ejemplo, en el caso de una soldadura en arco. En general, se conocen bien la frecuencia de ocurrencia y la magnitud de estas sobretensiones (o sus efectos en dispositivos eléctricos), sobre todo debido a la experiencia. En tales casos, la mayoría de las veces, la decisión de proteger o no los equipos se toma a partir de una determinación, y no resulta útil un análisis de riesgo;

•

las aleatorias (operación de los interruptores o fusibles para reparar un fallo, por ejemplo). En este caso su frecuencia, por definición, es desconocida, como también pueden serlo su amplitud y efecto en los equipos eléctricos. En este caso, una evaluación del riesgo puede ayudar a decidir si se necesita protección contra esta fuente de daños.

La magnitud de las sobretensiones de maniobra se puede evaluar solo con mediciones detalladas en las instalaciones eléctricas y con su procesamiento estadístico. En general, la frecuencia de ocurrencia de las sobretensiones de maniobra disminuye, ya que su magnitud cumple la ley de la tercera potencia (la probabilidad es inversamente proporcional a la tercera potencia de su magnitud). En los sistemas de baja tensión se espera que las sobretensiones de maniobra sean inferiores a 4 kV y solo 2 de cada 1 000 tienen una magnitud superior a 2,5 kV. A partir del total de las sobretensiones estimadas o medidas que pueden aparecer cada año ( n s ), se puede obtener el número total  N s  por año que supera los 2,5 kV (pero inferior a 4 kV) con la ecuación siguiente:  N s  =

0,002 x

ns

(F.1)

La probabilidad de daño P  y la correspondiente pérdida  L son iguales que en el caso de las sobretensiones inducidas por el rayo (vea los Anexos B y C).

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 Anex o G (informativo) Evaluación de los cost os por pérdidas

El costo de las pérdidas totales C L  = ( R A  +  R U )

x

C L  se

C   A  + ( R B

puede calcular con la fórmula siguiente:

+  R V ) x ( C  A  +

C B

+

C S

+

C C )

+ ( RC +  RM  +  RW +  R Z) x

C S 

(G.1)

donde  R A  y  R U

son los componentes de riesgo relativos a la pérdida de animales, sin medidas de protección,

 RB  y  R V

son los componentes de riesgo relativos a los daños físicos, sin medidas de protección,

 RC ,  R M,  RW

y  RZ son los componentes de riesgo relativos al fallo de los sistemas eléctricos y electrónicos, sin medidas de protección,

C   A

es el costo de los animales,

C S

es el costo de los sistemas en la edificación,

C B

es el costo del edificio,

C C

es el costo del contenido.

El costo total C RL de la pérdida residual a pesar de las medidas de protección se puede calcular con la fórmula: C RL  = ( R  A  +  R U ) ’

’

x

C   A  + ( R B ’

+  R V  ) x ( C  A  + ’

C B

+

C S

+

C C )

+ ( R C +  R M  +  R W +  R Z ) x ’

’

’

’

C S  

(G.2)

donde  R  A  y  R U

son los componentes de riesgo relativos a las pérdidas de animales, con medidas de protección,

 R’ B  y  R V

son los componentes de riesgo relativos a los daños físicos, con medidas de protección;

’

’

’

 R C ,  R M ,  R W y  R Z ’

’

’

El costo anual

’

son los componentes de riesgo relativos al fallo de los sistemas eléctricos y electrónicos, con medidas de protección.

C PM

de las medidas de protección se puede calcular con la fórmula: C PM

=

C P ( i  +  a  + m )

(G.3)

donde C P

es el costo de l as medidas de protección;

i

es la tasa de interés

a

es la tasa de amortización

m

es la tasa de mantenimiento.

El ahorro de dinero anual

S   es: S  = C L  –

( C PM  +

La protección es conveniente si el ahorro anual

S   >

0.

C RL )

(G.4)

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 Anex o H (informativo)

Estudio p ara las edific aciones En este Anexo se desarrollan estudios relativos a una casa en el campo, un edificio de oficinas, un hospital, y un edificio de apartamentos, con el fin de mostrar:  –

el mét odo de cál culo del riesg o y est ablecer la nec esi dad de protección ;

 –

la contr ibu ción de los dif erentes com ponent es de rie sgo al rie sgo general;

 –

el efecto de las diferentes medidas de protección p ara reducir dic ho riesgo;

 –

el mét odo de sel ección ent re dif erentes soluc ion es de protección tenie ndo en cuent a la conveniencia económica.

H.1

Casa en el campo

Como primer estudio, considérese una casa en el campo para la cual hay que evaluar la necesidad de protección. En este sentido, se determinará el riesgo  R 1  de pérdida de vidas humanas (componentes de  R 1  según 4.3 y Tabla 3) y se comparará con el valor tolerable  R T  = 10 –5  (según 5.5 y Tabla 7). Se seleccionarán las medidas de protección para reducir dicho riesgo.

H.1.1

Datos y característ icas perti nentes

Los datos y las características de: 1) la propia casa y sus alrededores aparecen en la Tabla H.1; 2) los sistemas internos y las líneas de entrada a las cuales están conectados aparecen en la Tabla H.2.

Tabla H.1 – Datos y característ icas de la edifi cació n Par ám et ro

Co men tar io

Sím bo lo

Val or

–

( L b , W b ,  H b )

15, 20, 6

Dimensiones (m)

Ref er en ci a

Factor de ubicación

Aislado

1)

C d

1

Tabla A.2

LPS

Ninguno

PB

1

Tabla B.2

Pantalla en los límites de la edificación

Ninguno

K S1

1

Ecuación B.3

Pantalla en el interior de la edificación

Ninguno

K S2

1

Ecuación B.3

 N g

4

–

2)

Personas fuera de la casa

Ninguno

Densidad de las descargas del rayo

1/km /año

1)

2

Territorio plano, no hay edificaciones en la vecindad.

2)

Riesgo de descargas en las personas  R A  = 0.

62305-2 © IEC:2006

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NC IEC 62305-2:2006

Tabla H.2 – Datos y características de l as líneas y los sist emas i nternos c onectados Parámetro Resistividad del suelo

Comentario

Símbolo

Valor

Ωm

 ρ  

500

Referencia

Línea electroenergétic a de BT y su sis tema interno Longitud (m)

 L c

1 000

So te rr ad a

 H c

 –

Ninguno

C t

1

Tabla A.4

 Ai sl ada

C d

1

Tabla A.2

Rural

C e

1

Tabla A.5

Pantalla de la línea

Ninguna

P LD

1

Tabla B.6

Precaución del cableado interno

Ninguna

K S3

1

Tabla B.5

U W  = 2,5 kV

K S4

0,6

Fórmula B.4

Ninguna

P SPD

1

Tabla B.3

 Al tu ra (m ) Transformador Factor de ubicación de la línea

1)

Factor ambiental de la línea

Soporte del sistema interno Protección coordinada con SPD

Línea de telecomunicaciones y su sistema interno Longitud (m)

 L c

1 000

 H c

6

Aislada

C d

1

Tabla A.1

Rural

C e

1

Tabla A.4

Pantalla de la línea

Ninguna

P LD

1

Tabla B.6

Precaución del cableado interno

Ninguna

K S3

1

Tabla B.5

U W  = 1,5 kV

K S4

1

Fórmula B.4

Ninguna

P SPD

1

Tabla B.3

 Al tu ra (m ) 1)

Factor de ubicación de la línea   Factor ambiental de la línea

Soporte del sistema interno Protección coordinada con SPD 1)

Terreno llano, línea aislada (no hay edificaciones en la vecindad, no hay edificaciones adyacentes conectadas al extremo lejano (extremo “a”) de la línea ( N DA  = 0)).

Teniendo en cuenta que:

−

el tipo de superficie es diferente afuera y adentro de la edificación,

−

la edificación es un compartimiento único a prueba de incendios,

−

no hay pantallas espaciales,

se puede definir la zona principal ssiguiente:

−

Z 1  (fuera del edificio).

−

Z 2 (dentro del edificio).

No es necesario definir otras zonas asumiendo que:  –

amb os sistema s int ernos (El ectri cidad y Tel eco municacion es) est án en la zona Z 2;

 –

las pérdidas  L  se asumen como constantes en la zona Z 2 .

 Al no haber per son as fuera del edi ficio, se puede des pre ciar el riesgo  R 1  para la zona Z 1  y la evaluación del riesgo se deberá hacer sólo para la zona Z 2 . Las características de las zonas se reportan en la Tabla H.3 para la zona Z 2 .  A partir de la eva lua ción del dis eña dor del sistema de protección con tra ray os, se asumi eron los valores medios típicos de la cantidad relativa de pérdida por año referentes al riesgo  R 1 (vea Tabla C.1).

62305-2 © IEC:2006

– 72 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla H.3 – Característ icas de la Zona Z 2  (dentro del edificio ) Parámetro Tipo de superficie del piso

Comentario

Símbolo

Valor

Referencia

 –5

Tabla C.2

 –3

Madera

r u

10

Bajo

r f 

10

Tabla C.4

Peligro especial

Ninguno

hz

1

Tabla C.5

Protección contra incendios

Ninguna

r ρ

1

Tabla C.3

Pantalla espacial

Ninguna

K S2

1

Fórmula (B.3)

Sistemas eléctricos internos

Sí

Conectados a la línea electroenergética de BT

 –

Sistemas telefónicos internos

Sí

Conectados a la línea de telecomunicaciones

Pérdidas por las tensiones de contacto y de paso

Sí

 L t

10

Pérdidas por daños físicos

Sí

 L f 

10

Riesgo de incendio

H.1.2

 –  –4

Tabla C.1

 –1

Tabla C.1

Cálculo de las canti dades cor respon dient estes

Los cálculos de las áreas de captación aparecen en la Tabla H.4. Los cálculos del número previsible de eventos peligrosos aparecen en la Tabla H.5.

Tabla H.4 – Áreas de captación de la edif icaci ón y las l íneas Símbolo del área

Número de fórmula o tabla

 A d

(A.2)

 A l(P)

Tabla A.3

En la línea electroenergética:  A l(P)  = √ρ  x [  L c − 3  H b ]

 A i(P)

Tabla A.3

Cerca de la línea de electroenergética:  A l(P)  = 25 x √ρ  x  L c

 A l(T)

Tabla A.3

 A i(T)

Tabla A.3

Ecuaciones p ara el área de captación En la edificación: 2

 A d  = [ L b  x W b  + 6  H b  x ( L b  + W b  ) + π    (3  H b  ) ]

En la línea de telecomunicaciones:  A l(T)  = 6  H c  x ( L c  + 3 H b )

Cerca de la línea de telecomunicaciones:  A i(T)  = 1 000 x  L c

Datos de la tabla

Valor m2

H.1

2,58 x 10

H.1, H.2

2,2 x 10

4

H.2

5,6 x 10

5

H.1, H.2

3,5 x 10

4

H.2

10

3

6

Tabla H.5 – Número anual esperado de eventos peligr oso s Símbolo del número

Número de ecuación

 N D

(A.4)

 N L (P)

(A.7)

Fórmula para número de descargas En la edificación:

Datos de la Tabla H.1

 –6

 N D  =  N g  x  A d  x C d x 10

H.4

En la línea electroenergética:

H.1  –6

 N L (P)  =  N g  x  A l(P) x C d (P) x C t (P) x 10

H.2

Valor (1/año)  –2

1,03 x 10

 –2

8,78 x 10

H.4 Cerca de la línea electroenergética:  N i (P)

(A.8)

 –6

 N i (P)  =  N g  x  A i(P) x C t (P) x C e (P)  x 10

H.1 H.2

2,24

H.4 En la línea de telecomunicaciones:  N L (T)

(A.7)

 –6

 N L (T)  =  N g  x  A l(T) x C d (T)  x 10

H.1 H.2

 –1

1,41 x 10

H.4 Cerca de la línea de telecomunicaciones:  Ni (T )

(A.8)

 –6

 N i (T)  =  N g  x  A i(T)  x C e (T)  x 10

H.1 H.2 H.4

4

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H.1.3

– 73 –

NC IEC 62305-2:2006

Cálculo del riesgo para tomar una decisión sobre la necesidad de protección

En el caso estudiado, se debe evaluar el riesgo  R 1 . Según la Equación (1) se debe expresar como la sumatoria de componentes siguiente:  R 1  =  R B  +  R U(Línea electroenergética)  +  R V(Línea electroenergética)  +  R U(Línea de telecom.)  +  R V(Línea de telecom.)

En la Tabla H.6 se reportan los componentes pertinentes y la evaluación del riesgo total.

Tabla H.6 – Componentes de riesgo im plicados y sus cálculos (valores x 10 –5 ) Símbolo del componente

Número de fórmula o tabla

 R B

Tabla 9

 R U (Línea de potencia)

Tabla 9

 R V (Línea de potencia)

Tabla 9

 R U (Línea de telecom.)

Tabla 9

 R V (Línea de telecom.)

Tabla 9

Total  R 1

H.1.4

Tabla 9

Ecuación para componente de descargas en

Valor (10 –5 )

H.1

la edificación, causando daños físicos:

H.3, H.5

 R B  =  N D  x P B x h z  x r p  x r f  x  L f 

la línea electroenergética, causando descarga:

0,103

0,000 009

 R U  = ( N L  +  N DA ) x P U  x r u  x  L t

la línea electroenergética, causando daños físicos:

H.2

 R V  = ( N L  +  N DA ) x P V  x h z  x r p  x  r f  x  L f 

H.3

la línea telefónica, causando descarga:

H.5

0,878

0,000 014

 R U  = ( N L  +  N DA ) x P U  x r u  x  L t

la línea telefónica, causando daños físicos:

1,41

 R V  = ( N L  +  N DA ) x P V  x h z  x r p  x  r f  x  L f 

 R A +  R B +  R U(Línea electroenergética) +  R V(Línea electroenergética) +  R U(Línea de telecom.)  +  R V(Línea de telecom.)

H.6

2,39

Concl usi ón a parti r de la evaluación de  R1  –

 – 5

Debido a que  R 1  = 2,39 x 10 5  es superior al valor tolerable  R T  = 10 de la edificación contra rayos.

H.1.5

Datos de la Tabla

, se requiere protección

Selección de las medidas de prot ecció n

La composición de los componentes de riesgo (vea los apartados 4.3.1 y 4.3.2) resulta como sigue:  –5

 R D  =  R A +  R B  +  R C =  R B = 0,103 x 10

 R 1  =  R M +  R U  +  R V +  R W  +  R Z =  R U +  R V ≈ 2,287 x 10 –5  R S  =  R A  +  R U =  R U ≈  0  R F  =  R B  +  R V ≈ 2,39 x 10 –5  R O  =  R M  +  R C  +  R W = 0

donde  R D es el riesgo debido a las descargas en la edificación (fuente S1);  R 1 es el riesgo debido a las descargas que no impactan a la edificación pero, influyen en ella

(fuentes: S2, S3 y S4);  R S es el riesgo de lesiones a los seres vivos;  R F es el riesgo de daños físicos;

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– 74 –

NC IEC 62305-2:2006

 R O es el riesgo de fallo de los sistemas internos.

Esta composición demuestra que el riesgo para la edificación se debe principalmente al daño físico causado por el impacto de un rayo en las líneas conectadas. Según la Tabla H.6 las principales contribuciones al valor del riesgo están dadas por:

−

el componente  R V (Línea

−

el componente  R V

−

el componente  R B

de telecom.)

(Línea electroenerg.)

(descarga del rayo en la línea de telecom) 59 %; (descarga del rayo en la línea electroenerg.) 37 %; (descarga del rayo en la edificación) 4 %.

Para reducir el riesgo  R 1  a un valor tolerable, se deben considerar medidas de protección que influyan en los componentes  R V  y  R B (Tabla H.6). Entre las adecuadas tenemos: a) instalar un SPD de LPL IV en la entrada del servicio para proteger tanto las líneas electroenergéticas como las de teléfono. Según la Tabla B.3, así se reducen los valores de P U  y P V (debido al SPD en las líneas conectadas) de 1 a 0,03; b) Instalar un LPS de clase IV, que – según las Tablas B.2 y B.3 – reduce el valor de P B  de 1 a 0,2 y los valores de P U  y P V  (debidos al SPD en las líneas conectadas) de 1 a 0,03. Si se insertan estos valores en la fórmula de la Tabla H.6, se obtienen nuevos valores de los componentes de riesgo, como se muestra en la Tabla H.7.

Tabla H.7 – Valores de los componentes de riesgo relativos al riesgo  R 1 (x 10 –5 ) en los casos adecuados Componentes de riesgo

Valores

10 –5

Caso a)

Caso b)

 R A

0

0

 R B

0,103

0,020 6

 R U  (Línea

≈ 0

≈ 0

 R V  (Línea electroenergética)

0,026 3

0,026 3

 R U (Línea de

≈ 0

≈ 0

0,042 3

0,042 3

0,171 6

0,089 2

elelctroenergética)

telecom.)  R V  (Línea de

telecom.)) TOTAL

La solución que se debe adoptar depende de la mayor conveniencia técnica / económica.

H.2

Edificio de ofic inas

Como segundo estudio, consideremos un edificio de oficinas para el cual hay que evaluar la necesidad de protección. En este sentido, se determinará el riesgo  R 1  de pérdida de vidas humanas (componentes de  –5  R 1  según 4.3 y Tabla 3) y se c omparará con el valor tolerable  R T  = 10  (según 5.5 y Tabla 7). Se seleccionarán las medidas de protección para reducir dicho riesgo. A partir de la decisión adoptada por el propietario, no se evaluará la eficacia del costo de las medidas de protección adoptadas.

H.2.1

Datos y característ icas perti nentes

Se aplican los datos y las características de:

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– 75 –

NC IEC 62305-2:2006

1) el propio edificio y sus alrededores, que aparecen en la Tabla H.8; 2) los sistemas eléctricos internos y la línea electroenergética de entrada pertinente, que aparecen en la Tabla H.9; 3) los sistemas electrónicos internos y la línea telefónica de entrada pertinente, que aparecen en la Tabla H.10.

Tabla H.8 – Característ icas de la edifi cació n Parámetro

Comentario

Símbolo

Valor

–

 L b  x  W b  x  H b

40 x 20 x 25

Factor de ubicación

Aislado

C d

1

LPS

Ninguno

PB

1

Pantalla en el límite de la edificación

Ninguna

K S1

1

Pantalla en el interior de la edificación

Ninguna

K S2

1

1/km 2 /año

 N g

4

Afuera y adentro de la edificación

nt

200

Dimensiones (m)

Densidad de descargas de rayos Personas presentes en la edificación

Tabla H.9 – Características del sistema electroenergético interno de corriente y de la línea electroenergética conectada Parámetro

Comentario

Símbolo

Valor

 L C

200

Aé re a

 H C

6

No

C t

1

Aislada

C d

1

Rural

C e

1

P LD

1

P L1

0,4

Ninguna

K S3

1

U W  = 2,5 kV

K S4  

0,6

Protección coordinada con SPD

Ninguna

P SPD

1

Dimensiones de la línea del extremo “a” (m)

Ninguna

 L a  x W a  x  H a

 –

Longitud (m)  Al tu ra (m ) Tranformador de AT/BT Factor de ubicación de la línea Factor ambiental de la línea Pantalla de la línea

Ninguna

Precaución para el cableado interno Tensión soportada del equipo U W

Tabla H.10 – Característi cas del si stema int erno de telecomun icaci ones y la línea TLC conectada Parámetro

Comentario

Símbolo

Valor

Ωm

 ρ 

25 0

–

 L c

1 000

So te rr ad a

–

–

Aislada

C d

1

Rural

C e

1

P LD

1

P L1

1

Ninguna

K S3

1

U W  = 1,5 kV

K S4

1

Protección coordinada con SPD

Ninguna

P SPD

1

Dimensiones de la línea del extremo “a” (m)

Ninguna

(L a  x W a  x  H a)

 –

Resistividad del suelo Longitud (m)  Al tu ra (m ) Factor de ubicación de la línea Factor ambiental de la línea Pantalla de la línea Precaución para el cableado interno Tensión soportada del equipo U W

Ninguna

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H.2.2

– 76 –

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Definic ión de zonas en el edificio de ofici nas y sus características

Teniendo en cuenta que:

−

el tipo de la superficie del suelo es diferente en el área de entrada, en el jardín y en el interior de la edificación,

−

la edificación y el archivo son compartimientos a prueba de incendio,

−

no hay pantallas espaciales,

−

las pérdidas  L   en el centro de computación se asumen como inferiores a las de las oficinas.

Se pueden definir las zonas principales siguientes:

−

Z 1 área de entrada al edificio;

−

Z 2   jardín;

−

Z 3 archivo – está separado en un compartimiento a prueba de incendio;

−

Z 4   oficinas;

−

Z 5 centro de computación.

Las características de las zonas se reportan en la Tabla H.11 para la zona Z 1 , en la Tabla H.12 para la zona Z 2 , en la Tabla H.13 para la zona Z 3 , en la Tabla H.14 para la zona Z 4  y en la Tabla H.15 para la zona Z 5 .  A par tir de la evalu aci ón del dis eñador del sistema de protección con tra ray os, los val ore s medios típicos de la cantidad relativa de pérdida por año relativos al riesgo  R 1 (vea Tabla C.1)  –2

 (fuera de la edificación),

 –4

 (dentro de la edificación),

−

 L t  = 10

−

 L t  = 10

−

 L f  = 10

 –2

se redujeron, para cada zona, teniendo en c uenta el número de personas en peligro potencial en la zona con respecto al número total de personas presentes en la edificación.

Tabla H.11 – Característ icas de la zona Z 1  (área de entr ada al edif ici o) Parámetro

Comentario

Símbolo

Tipo de superficie del suelo

Mármol

r a

10

Protección contra descargas

Ninguna

P A

1

Sí

 L t

Pérdida por tensiones de contacto y de paso Personas en peligro potencial en la zona

Valor  –3

 –4

2 x 10 4

Tabla H.12 – Característ icas de la zona Z 2  (jardín) Parámetro

Comentario

Símbolo

Tipo de superficie del suelo

Hierba

r a

10

Protección contra descargas

Cerca

P A

0

Sí

 L t

10

Pérdida por tensiones de contacto y de paso Personas en peligro potencial en la zona

Valor  –2

 –4

2

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– 77 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla H.13 – Característ icas de la zona Z 3  (archivo) Parámetro

Comentario

Símbolo

Linóleo

r u

10

Alto

r f 

10

Poco pánico

hz

2

Protección contra incendios

Ninguna

r p

1

Pantalla espacial

Ninguna

K S2

1

Sistemas electroenergéticos internos

Sí

Conectados a la línea electroenergética de BT

 –

Sistemas telefónicos internos

Sí

Conectados a la línea de telecomunicaciones

 –

Pérdida por tensiones de contacto y de paso

Sí

 L t

10

Pérdida por daños físicos

Sí

 L f 

10

Tipo de superficie del suelo Riesgo de incendio Peligro especial

Personas en peligro potencial en la zona

Valor  –5  –1

 –5  –3

20

Tabla H.14 – Característ icas de la zona Z 4 (oficin as) Parámetro

Comentario

Símbolo

Linóleo

r u

10

Alto

r f 

10

Poco pánico

hz

2

Protección contra incendios

Ninguna

r p

1

Pantalla espacial

Ninguna

K S2

1

Sistemas electroenergéticos internos

Sí

Conectados a la línea electroenergática de BT

 –

Sistemas telefónicos internos

Sí

Conectados a la línea de telecomunicaciones

Pérdida por tensiones de contacto y de paso

Sí

 L t

8 x 10

Pérdida por daños físicos

Sí

 L f 

8 x 10

Tipo de superficie del suelo Riesgo of incendio Peligro especial

Personas en peligro potencial en la zona

Valor  –5  –3

 –  –5  –3

160

Tabla H.15 – Característ icas de la zona Z 5 (centro de computación) Parámetro

Comentario

Símbolo

Linóleo

r u

10

Alto

r f 

10

Poco pánico

hz

2

Protección contra incendios

Ninguna

r p

1

Pantalla espacial

Ninguna

K S2

1

Sistemas electroenergéticos internos

Sí

Conectados a la línea electroenergética de BT

 –

Sistemas telefónicos internos

Sí

Conectados a la línea de telecomunicaciones

 –

Pérdida por tensiones de contacto y de paso

Sí

 L t

7 x 10

Pérdida por daños físicos

Sí

 L f 

7 x 10

Tipo de superficie del suelo Riesgo of incendio Peligro especial

Personas en peligro potencial en la zona

Valor  –5  –3

 –6  –4

14

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H.2.3

– 78 –

NC IEC 62305-2:2006

Cálculo de las canti dades perti nentes

Los cálculos de las áreas de captación aparecen en la Tabla H.16, los cálculos de números esperados de eventos peligrosos aparecen en la Tabla H.17 y la evaluación de las pérdidas anuales esperadas aparecen en la Tabla H .18.

Tabla H.16 – Áreas de captaci ón de la edif icaci ón y l as líneas Valor

Símbolo

m

2

 A d

2,7 x 10

4

 A l (Electroenergía)

4,5 x 10

3

 A i (Electroenergía)

2 x 10

5

 A l

(Telecom.)

1,45 x 10

 A i

(Telecom.)

3,9 x 10

4

5

Tabla H.17 – Número anual esperado de eventos p eligr osos Símbolo

 –1

 N D

1,1 x 10

 N L (Electroenergía)

1,81 x 10

 N i (Electroenergía)

8 x 10

 –2

 –1  –2

(Telecom.)

5,9 x 10

 N i (Telecom.)

1,581

 N L

H.2.4

Valor (1/año)

Cálculo del riesgo para tomar una decisión sobre la necesidad de protección

En la Tabla H.18 aparecen los componentes pertinentes del riesgo para cada zona y la evaluación del riesgo total.

Tabla H.18 – Riesgo  R 1 – Val ores de los componen tes de ries go seg ún la zo na (valores x 10 –5 ) Z1

Z2

Z3

Z4

Z5

Símbolo

 Ar ea de entrada

Jardín

 Ar c hi vo

Oficinas

Centro de computación

 R A

0,002

0

Edificación 0,002

 R B

2,21

0,177

0,016

2,403

 R U (Línea electroenergética)

≈ 0

≈ 0

≈ 0

≈ 0

 R V (Línea electroenergética)

0,362

0,029

0,002

0,393

 R U (Línea de telecom.)

≈ 0

≈ 0

≈ 0

≈ 0

 R V (Línea de telecom.)

1,18

0,094

0,008

1,282

3,752

0,3

0,026

4,078

TOTAL

H.2.5

0,002

0

Concl usi ón a parti r de la evaluación de  R1  –5

 –5

Debido a que  R 1   = 4,08 x 10   es mayor que el valor de tolerancia  R T = 10 , se requiere proteger la edificación contra los rayos.

H.2.6

Selección de medidas de prot ecció n

La composición de los componentes de riesgo (vea los apartados 4.3.1 y 4.3.2) aparece en la Tabla H.19:

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– 79 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla H.19 – Composición de los componentes de ri esgo  R 1 según la zona (valores x 10 –5 ) Z1

Z2

Z3

Z4

Z5

 Ar ea de en tr ad a

Jardín

 Ar c hi vo

Oficinas

Centro de computación

 R D

0,002

0

2,21

0,177

0,016

2,405

 R l

0

0

1,542

0,123

0,01

1,673

TOTAL

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

 R S

0,002

0

≈ 0

≈ 0

≈0

0,002

 R F

0

0

3,752

0,3

0,026

4,312

 R O

0

0

0

0

≈ 0

0

TOTAL

0,002

0

3,752

0,3

0,026

4,08

Edificación

siendo:  R D  =  R A +  R B  +  R C  R l  =  R M +  R U  +  R V +  R W  +  R Z  R S  =  R A  +  R U  R F  =  R B  +  R V  R O  =  R M  +  R C  +  R W

donde:  R D es el riesgo debido a las descargas que hacen impacto en la edificación (fuente S1);  R l

es el riesgo debido a las descargas que no hacen impacto en la edificación, pero influyen en la misma (fuentes: S2, S3 y S4);

 R S es el riesgo debido a lesiones a los seres vivos;  R F es el riesgo debido a los daños físicos;  R O es el riesgo debido al fallo de los sistemas internos.

Esta composición muestra que el riesgo para la edificación se debe principalmente al daño físico en la zona Z 3   causado por el impacto de un rayo en la edificación o en las líneas conectadas; el riesgo de incendio (daño físico) en la zona Z 3  es el 92% del riesgo total. Según la Tabla H.18, los principales factores que contribuyen al valor de riesgo  R 1  en la zona Z 3  se deben a:  –

com ponent e  R B

(descarga del rayo en la edificación) para un 54 %;

 –

com ponent e  R V(Línea electroenergética) (descarga del rayo en la línea de potencia) para ≈ 9 %;

 –

com ponent e  R V(Línea de telecom.)

(descarga del rayo en la línea de TLC) para ≈ 29 %.

Para reducir el riesgo al valor tolerable, se podrían adoptar las medidas de protección siguientes: a) proteger el edificio con un LPS Clase IV que cumpla con la IEC 62305-3, para reducir el componente  R B. El LPS no t iene las características de una pantalla espacial de rejilla. Los parámetros en la Tabla H.8, Tabla H.9 y Tabla H.10 cambiarán de la forma siguiente: P B  = 0,2 P U  = P V = 0,03 (debido al SPD en l as líneas de entrada).

b) instalar en el archivo (zona Z 3 ) un sistema automático de extinción (o detección) de incendios, para reducir el componente  R U y  R V   en esta zona, y un SPD de LPL IV en el

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– 80 –

NC IEC 62305-2:2006

punto de entrada al edificio de las líneas de suministro electroenergético y telefónicas. Los parámetros en las Tablas H.9, H.10, H.13 cambiarán de la forma siguiente: r p  = 0,2 sólo para la zona Z 3; P U  = P V = 0,03 (debido a los SPD en las líneas de entrada).

En la Tabla H.20 aparecen los valores de riesgo para cada zona según la solución escogida.

Tabla H.20 – Valor es de ri esgo  R 1 según la soluci ón escogida (valores x 10 –5 ) Z1

Z2

Z3

Z4

Z5 

TOTAL

Solución a)

0,002

0

0,488

0,039

0,003

0,532

Solución b)

0,002

0

0,451

0,18

0,015 8

0,649

 Amb as soluc iones red uce n el rie sgo a u n n ivel inf eri or al valor tol era ble . La solución que se deberá adoptar depende de la mejor conveniencia técnica / económica.

H.3

Hospital

Este estudio de caso incluye una instalación hospitalaria típica con un bloque de operaciones y una unidad de cuidados intensivos. La pérdida de vidas humanas (L1) y la pérdida de valor económico (L4) son componentes que influyen en este tipo de instalación. Se requiere evaluar la necesidad de protección y la conveniencia económica de las medidas de protección, así que se evalúan los riesgos  R 1 y  R 4 .

H.3.1

Datos y característ icas perti nentes

Los datos y las características de: 1) el propio edificio y sus alrededores aparecen en la Tabla H.21; 2) los sistemas electroenergéticos internos y la línea electroenergética de entrada de MT pertinente aparecen en la Tabla H.22; 3) los sistemas electrónicos internos y la línea de entrada de telecomunicaciones pertinente aparecen en la Tabla H.23.

Tabla H.21 – Característ icas d e la edific ación Parámetro

Comentario

Símbolo

Valor

–

 L b  x W b  x  H b

50 x 150 x 10

Factor de ubicación

Aislada

C d

1

LPS

Ninguno

PB

1

Pantalla en el límite de la edificación

Ninguna

K S1

1

Pantalla en el interior de la edificación

Ninguna

K S2

1

2

1/km /año

 N g

4

Afuera y adentro de la edificación

nt

1 000

Dimensiones (m)

Densidad de descargas del rayo Personas presentes en la edificación

62305-2 © IEC:2006

– 81 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla H.22 – Característi cas del si stema electro energético i nterno y de la línea electroenergética conectada Parámetro

Comentario

Símbolo

Valor

( Ω m)

 ρ 

200

–

 L c

500

So te rr ad a

–

–

En la entrada del edificio

C t

0,2

Rodeada de objetos de menor tamaño

C d

0,5

Suburbano

C e

0,5

P LD

0,2

P LI

0,008

Cable no apantallado – Precaución de orientación para evitar grandes lazos

K S3

0,2

U W  = 2,5 kV

K S4

0,6

Protección Coordinada con SPD

Ninguna

P SPD

1

Dimensiones de la línea del extremo “a” (m)

Ninguna

 L a  x W a  x  H a

 –

Resistividad del suelo Longitud (m)  Al tu ra (m ) Transformador de AT/BT Factor de ubicación de la línea Factor ambiental de la línea Pantalla de la línea: conectada a la barra de conexión equipotencial y a los equipos conectados a dicha barra

Precaución con el cableado interno Tensión soportada del equipo U w

 R S

≤ 1 (Ω/km)

Tabla H.23 – Característi cas del si stema de telecomu nic aciones i nterno y d e la línea de entrada pertinente Parámetro

Comentario

Símbolo

Valor

( Ω m)

 ρ 

200

–

 L c

300

So te rr ad a

–

–

Rodeada de objetos de menor tamaño

C d

0,5

Suburbano

C e

0,5

P LD

0,8

P LI

0,04

Resistividad del suelo Longitud (m)  Al tu ra (m ) Factor de ubicación de la línea Factor ambiental de la línea Pantalla de la línea: conectada a la barra de conexión equipotencial y a los equipos conectados a dicha barra

1 <  R S

≤  5 (Ω/km)

Cable no apantallado – Precaución de orientación para evitar grandes lazos

K S3

U W  = 1,5 kV

K S4

1

Ningún

P SPD

1

Dimensiones de la línea del extremo “a” (m)

Ninguna

 L a  x W a  x  H a

20 x 30 x 5

Factor de ubicación “a” de la edificación

Aislada

C da

1

Precaución con el cableado interno Tensión soportada del equipo U w Protección Coordinada con DPS

H.3.2

0,02

Definic ión de zonas y sus característic as en el edificio de un hospit al

Teniendo en cuenta que:

−

el tipo de superficie del suelo es diferente entre el exterior y el interior de la edificación;

−

la edificación y el bloque de operaciones son compartimientos a prueba de incendios;

− −

no hay pantallas espaciales;

−

en la unidad de cuidados intensivos las pérdidas  L  se asumen como superiores a las de otras partes de la edificación.

la unidad de cuidados intensivos contiene extensos sistemas electrónicos sensibles y se puede adoptar una pantalla espacial como medida de protección;

62305-2 © IEC:2006

– 82 –

NC IEC 62305-2:2006

Se pueden definir las zonas principales siguientes: Z 1  (fuera del edificio) Z 2  (bloque de salas) Z 3 (bloque de operaciones) Z 4 (unidad de cuidados intensivos) Las características de estas zonas están dadas en la Tabla H.24 para la zona Z 1 , en la Tabla H.25 para la zona Z 2 , en la Tabla H.26 para la zona Z 3  y en la Tabla H.27 para la zona Z 4 .  A par tir de la evalu aci ón del dis eñador del sistema de protección con tra ray os, los val ore s medios típicos de la cantidad relativa de pérdidas por año relativos al riesgo  R 1 (vea Tabla C.1)  –2

 (fuera de la edificación)

 –4

 (dentro de la edificación)

−

 L t  = 10

−

 L t  = 10

−

 L f  = 10

−

 L o  = 10

 –1  –3

se redujeron para las zonas Z 1 , Z 2 y Z 3 . Para la zona Z 4 se asumió un valor predeterminado,  –3 sin reducción, debido a las características particulares de esta zona:  L o  = 10 . Para el riesgo  R 4  los valores medios típicos de la cantidad de pérdida relativa (vea Tabla C.1) se asumieron como:  –1

−

 L f  = 5 x 10

−

 L o  = 10

 –2

Tabla H.24 – Característ icas de la zona Z 1 (fuera del edificio) Parámetro

Comentario

Símbolo

Tipo de superficie del suelo

Hormigón

r a

10

Protección contra descargas

Ninguna

P A

1

Sí

 L t

10

Pérdida por tensiones de contacto y de paso Personas en peligro potencial en la zona

Valor  –2

 –4

10

62305-2 © IEC:2006

– 83 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla H.25 – Característ icas de la Zona Z 2 (bloque de habitaciones) Parámetro

Comentario

Símbolo

Linóleo

r u

1 x 10

Ordinario

r f 

1 x 10

Peligro especial (pertinente a  R 1 )

Dificultad de evacuación

hZ

5

Peligro especial (pertinente a  R 4 )  

Ninguno

hZ

1

Protección contra incendios

Ninguna

r p

1

Pantalla espacial

Ninguna

K S2

1

Conectados a la línea electroenergética

 –

 –

Conectados a la línea de telecomunicaciones

 –

 –

Sí

 L t

9,5 x 10 –5

Sí

 L f 

9 x 10 –2

Ninguno

 L o

 –

Tipo de superficie del suelo Riesgo de incendio

Sistemas electroenergéticos internos Sistemas de telecomunicaciones internos Pérdida por tensión de contacto y de paso (relativa a  R 1 )

Pérdida por daños físicos (relativa a  R 1 ) Pérdida por fallo de los sistemas internos (relativa a  R 1 )

Personas en peligro potencial en la zona

Valor  –5

 –2

950

Pérdida por daños físicos (relativa a  R 4 )

Sí

 L f 

5 x 10 –1

Pérdida por fallo de los sistemas internos (relativa a  R 4 )

Sí

 L o

1 x 10

 –2

Tabla H.26 – Característ icas de la zona Z 3  (bloque de operaciones) Parámetro

Comentario

Símbolo

Linóleo

r u

1 x 10

Bajo

r f 

1 x 10

Peligro especial (relativo a  R 1 )

Dificultad de evacuación

hz

5

Peligro especial (relativo a  R 4 )  

Ninguno

hz

1

Protección contra incendios

Ninguna

r p

1

Pantalla espacial

Ninguna

K S2

1

Conectados a la línea electroenergética

 –

 –

Conectados a la línea de telecomunicaciones

 –

 –

Sí

 L t

3,5 x 10 –6

Sí

 L f 

3,5 x 10 –3

Ninguna

 L o

Tipo de superficie del suelo Riesgo de incendio

Sistemas electroenergéticos internos Sistemas de telecomunicaciones internos Pérdida por tensión de contacto y de paso (relativa a  R 1 )

Pérdida por daños físicos (relativa a  R 1 ) Pérdida por fallo de los sistemas internos (relativa a  R 1 )

Personas en peligro potencial en la zona Pérdida por daños físicos (relativa a  R 4 ) Pérdida por fallo de los sistemas internos (relativa a  R 4 )

Valor  –5

 –3

 –3

1 x 10

35 Sí

 L f 

5 x 10 –1

Sí

 L o

1 x 10

 –2

62305-2 © IEC:2006

– 84 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla H.27 – Característ icas de la zona Z 4 (unidad de cuidados intensivos ) Parámetro

Comentario

Símbolo

Linóleo

r u

10

Bajo

r f 

10

Peligro especial (pertinente a  R 4 )

Dificultad de evacuación

hZ

5

Peligro especial (pertinente a  R 4 )  

Ninguno

hZ

1

Protección contra incendios

Ninguna

r p

1

Pantalla espacial

Ninguna

K S2

1

Conectados a la línea electroenergética

 –

 –

Conectados a la línea de telecomunicaciones

 –

 –

Sí

 L t

5 x 10

Sí

 L f 

5 x 10

Sí

 L o

1 x 10

Tipo de superficie del suelo Riesgo de incendio

Sistemas electroenergéticos internos Sistemas de telecomunicaciones internos Pérdida por tensión de contacto y de paso (relativa a  R 1 )

Pérdida por daños físicos (relativa a  R 1 ) Pérdida por fallo de los sistemas internos (relativa a  R 1 )

Valor  –5

 –3

 –7

 –4

 –3

Personas en peligro potencial en la zona

5

Pérdida por daños físicos (relativa a  R 4 ) Pérdida por fallo de los sistemas internos (relativa a  R 4 )

H.3.3

 –1

Sí

 L f 

5 x 10

Sí

 L o

1 x 10

Número anual previs ibl e de eventos peligr oso s

El número anual previsible de eventos peligrosos se evalúa según el Anexo A. Los datos se dan en la Tabla H.28.

Tabla H.28 – Número anual previsi ble de eventos pelig roso s Símbolo  N D

8,98 x 10 –2

 N M

1,13

 N L (electroenergía)

2,67 x 10 –3

 N i (Electroenergía)

7,1 x 10 –2

 N L

H.3.4

Valor (1/año)

(Telecom.)

7,26 x 10 –3

 N i (Telecom.)

2,13 x 10 –1

 N D A (Telecom.)

1,13 x 10 –2

Evaluación del riesgo de pérdid a de vid as humanas:  R 1

Los parámetros necesarios para la evaluación de los componentes de riesgo se brindan en las Tablas H.21 a H.28. Los componentes de riesgo que se evaluarán se dan en la Tabla H. 29. Los valores de probabilidad P  se brindan en la Tabla H.30.

 –2

62305-2 © IEC:2006

– 85 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla H.29 – Riesgo  R 1 – Co mponen tes de r ies go a consider ar seg ún las zo nas Símbolo

Z1

Z2

Z3

Z4

x

x

x

 R C

x

x

 R M

x

x

x

 R A  R B

 R U (Línea electroenergética)

x

x

x

 R V (Línea electroenergética)

x

x

x

 R W (Línea electroenergética)

x

x

 R Z (Línea electroenergética)

x

x

 R U (Línea de telecom.)

x

x

x

 R V (Línea de telecom.)

x

x

x

 R W (Línea de telecom.)

x

x

 R Z (Línea de telecom.)

x

x

Tabla H.30 – Riesgo  R 1 – Val ores de p robab ilidad  P para una edific ación no protegida Probabilidad

Z1

Z2

Z3

P A

1

 –

PB

 –

1

P C(sistema electroenergético)

 –

1

P C(sistema de telecom.)

 –

1

PC

 –

1

P M(sistema electroenergético)

 –

0,75

P M(sistema de telecom.)

 –

0,009

PM

 –

0,752

P U(sistema electroenergético)

 –

0,2

P V(sistema electroenergético)

 –

0,2

P W(sistema

 –

0,2

P Z(sistema electroenergético)

 –

0,008

P U(sistema de telecom.)

 –

0,8

P V(sistema de telecom.)

 –

0,8

P W(sistema

 –

0,8

 –

0,04

P Z(sistema

electroenergético)

de telecom.)

de telecom.)

Z4

Los valores de los componentes de riesgo para una edificación no protegida se brindan en la Tabla H.31.

62305-2 © IEC:2006

– 86 –

Tabla H.31 – Riesgo

NC IEC 62305-2:2006

R 1 –

Val ores de l os componen tes de r ies go par a u na ed ificac ión no protegida según l as zonas (valores x 10 –5 )

Símbolo

Z1

Z2

Z3

Z 4 

0,009

 R A

Edificación

0,009 42,7

0,157

0,022

42,88

 R C

8,98

8,98

17,96

 R M

85,2

85,2

170,4

 R B

 R U (Línea electroenergética)

≈  0

≈  0

≈  0

≈  0

 R V (Línea electroenergética) 

0,25

≈  0

≈  0

0,25

 R W (Línea electroenergética)

0,053

0,053

0,106

 R Z (Línea electroenergética)

0,055

0,055

0,110

 R U (Línea de telecom.)

≈  0

≈  0

≈  0

≈  0

 R V (Línea de telecom.)

7,05

0,026

0,004

7,080

 R W (Línea de telecom.)

1,48

1,48

2,96

 R Z (Línea de telecom.)

0,825

0,825

1,650

96,8

96,62

243,4

TOTAL

H.3.5

0,009

50

Concl usi ón a parti r de la evaluación de  R1  –5

 –5

Debido a que  R 1  = 243,4 x 10  es mayor que el valor tolerable  R T  = 10 , se requiere proteger la edificación contra rayos.

H.3.6

Selección de las medidas de prot ecció n

La composición de los componentes de riesgo (vea apartados 4.3.1 y 4.3.2) se reporta en la Tabla H.32:

Tabla H.32 – Composición de los componentes de ri esgo  R 1 según l a zona (valores x 10 -5 ) Símbolo

Z1

Z2

Z3

Z 4 

Edificación

 R D

0,009

42,7

9,14

9,02

53,02

 R 1

0

7,3

87,66

87,6

95,13

TOTAL

0,009

50

96,8

96,62

234,4

 R S

0,009

0

≈ 0

≈ 0

0,009

 R F

0

50

0,2

0,026

50,22

 R O

0

0

96,6

96,6

193,2

0,009

50

96,8

96,62

234,4

TOTAL siendo:  R D  =  R A +  R B  +  R C

 R I  =  R M +  R U +  R V  +  R W  +  R Z  R S  =  R A  +  R U  R F  =  R B  +  R V  R O  =  R M  +  R C  +  R W

62305-2 © IEC:2006

– 87 –

NC IEC 62305-2:2006

donde:  R D es el riesgo debido a las descargas que hacen impacto en la edificación (fuente S1);  R I

es el riesgo debido a las descargas que no hacen impacto en la edificación, pero influyen en la misma (fuentes: S2, S3 y S4);

 R S es el riesgo debido a lesiones en los seres vivos;  R F es el riesgo debido a los daños físicos;  R O es el riesgo debido al fallo de los sistemas internos.

Esta composición demuestra que el riesgo  R 1 para la edificación se debe principalmente al fallo de los sistemas internos en la zona Z 4  causado por un rayo cerca de la edificación. El riesgo  R 1  recibe la influencia de:

−

fallos de los sistemas internos en la zona Z 4   (componentes  R M ≈ 57% y  R C ≈ 6% del riesgo total);

−

daños físicos en la zona Z 2  (componentes  R B ≈ 27 % y  R V ≈ 4 % del riesgo total).

El componente  R B  se puede reducir ya sea mediante:  –

un LPS que cumpl a c on la IEC 62305- 3 p ara todo el edi ficio, o

 –

medidas de protección en la zona Z 2 para reducir las consecuencias de un incendio (por ejemplo, extinguidores, sistema automático de detección de incendios, etc.).

Los componentes  R C y  R V se pueden reducir habilitando los sistemas electroenergéticos y de telecomunicaciones internos con protecciones coordinadas con SPD que cumpla con la IEC 62305-4. El componente  R M en la Z 4  se puede reducir:  –

habilitando los sistema s eléctricos y de telec omunic aci one s internos con protecciones coordinadas con SPD que cumpla con la IEC 62305-4;

 –

habilitand o la zona Z 4   con una pantalla espacial de rejilla adecuada que cumpla con la IEC 62305-4.

Para las medidas de protección se pueden adoptar las soluciones siguientes: a) Primera solución

−

Proteger el edificio con un LPS de Clase I.

−

Instalar una protección coordinada con SPD mejorada (1,5x) con  R SPD  = 0,005 en los sistemas electreoenergéticos y de telecomunicaciones internos.

−

Habilitar la zona Z 2  con un sistema automático de detección de incendios.

−

Habilitar la zona Z 4  con una pantalla mallada con w  = 0,5 m.

Si se usa esta solución, los parámetros que aparecen en la Tabla H.25 cambiarán, según las probabilidades que aparecen en la Tabla H.33. El factor de reducción de pérdidas debido a previsiones contra el fuego cambiará a r p  = 0,2 para la zona Z 2 .

62305-2 © IEC:2006

– 88 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla H.33 – Riesgo  R1 – Val ores de probab ilidad  P  para una edific ación no protegida según la soluci ón a) Probabilidad

Z1

Z2

Z3

P A

1

–

PB

 –

0, 02

Z4

P C(Sistema electroenergético)

 –

0, 00 5

P C(Sistema de telecom.)

 –

0, 00 5

PC

 –

0,0 01 99

P M(Sistema electroenergético)

 –

0, 00 0 1

P M(Sistema de telecom.)

 –

0, 00 0 1

PM

 –

0, 00 0 2

P U(Línea electroenergético)

 –

0, 00 5

P V(Línea electroenergético)

 –

0, 00 5

P W(Línea

electroenergético)

P Z(Línea electroenergético)

 –

0, 00 5

 –

0, 00 5

P U(Línea de telecom.)

 –

0, 00 5

P V(Línea de telecom.)

 –

0, 00 5

P W(Línea

de telecom.)

P Z(Línea de telecom.)

 –

0, 00 5

 –

0, 00 5

b) Segunda solución

−

Proteger el edificio con un LPS de Clase I.

−

Instalar una protección reforzada (3x) coordinada con SPD con  R SPD   = 0,001 en los sistemas electroenergéticos y de telecomunicaciones internos.

−

Habilitar la Z 2  con un sistema automático de detección de incendios.

Si se usa esta solución, los parámetros que aparecen en la Tabla H.25 cambiarán, según las probabilidades que aparecen en la Tabla H.34. El factor de reducción de pérdidas debido a previsiones contra el fuego cambiará a r p  = 0,5 para la zona Z 2 .

Tabla H.34 – Riesgo  R 1 – Val ores de probab ilidad  P  para una edific ación prot egida según la solución b ) Probabilidad

Z1

Z2

Z3

P A

1

–

PB

 –

0, 02

P C(sistema

de potencia)

 –

0, 00 1

P C(sistema

de telecom.)

 –

0, 00 1

 –

0, 00 2

PC P M(sistema

de potencia)

 –

0, 00 1

P M(sistema

de telecom.)

 –

0, 00 1

 –

0, 00 2

PM P U(sistema

de potencia)

 –

0, 00 1

P V(sistema

de potencia)

 –

0, 00 1

 –

0, 00 1

P W(sistema

de potencia)

P Z(sistema

de potencia)

 –

0, 00 1

P U(sistema

de telecom.)

 –

0, 00 1

P V(sistema

de telecom.)

 –

0, 00 1

 –

0, 00 1

 –

0, 00 1

P W(sistema P Z(sistema

de telecom.) de telecom.)

Z4

62305-2 © IEC:2006

– 89 –

NC IEC 62305-2:2006

c) Tercera solución

−

Proteger el edificio con un LPS de Clase I.

−

Instalar una protección reforzada (2x) coordinada con SPD con  R SPD   = 0,002 en los sistemas electroenergéticos y de telecomunicaciones internos.

−

Habilitar la zona Z 2  con un sistema automático de detección de incendios.

−

Habilitar las zonas Z 3  y Z 4  con una pantalla mallada de w = 0,1 m.

Si se usa esta solución, los parámetros que aparecen en la Tabla H.25 cambiarán, según las probabilidades que aparecen en la Tabla H.35. El factor de reducción de pérdidas debido a previsiones contra el fuego cambiará a r p  = 0,2 para la zona Z 2 .

Tabla H.35 – Riesgo  R1 – Val ores de probab ilidad  R  para una edific ación prot egida según la solución c) Probabilidad

Z1

Z2

Z3

P A

1

 –

PB

 –

0,02

Z4

P C(Sistema electroenergético)

 –

0,002

P C(Sistema de telecom.)

 –

0,002

PC

 –

0,004

P M(Sistema electroenergético)

 –

0,000 1

P M(Sistema de telecom.)

 –

0,000 1

PM

 –

0,000 2

P U(Sistema electroenergético)

 –

0,002

P V(Sistema electroenergético)

 –

0.002

P W(Sistema

electroenergético)

P Z(Sistema electroenergético)

 –

0.002

 –

0.002

P U(Sistema de telecom.)

 –

0,002

P V(Sistema de telecom.)

 –

0,002

P W(Sistema

de telecom.)

P Z(Sistema de telecom.)

 –

0,002

 –

0.002

Los valores de riesgo para cada zona según la s olución escogida se brinda en la Tabla H.36.

Tabla H.36 – Riesgo  R 1 – Val ores de ries go seg ún la solución es cogida (val ores x 10 –5 ) Z1

Z2

Z3

Z4 

TOTAL

Solución a)

0,009

0,181

0,263

0,261

0,714

Solución b)

0,009

0,173

0,277

0,274

0,733

Solución c)

0,009

0,175

0,121

0,118

0,423

Todas las soluciones reducen el riesgo a un valor inferior al valor tolerable. La solución que se adopte dependerá de la mejor conveniencia técnica / económica.

62305-2 © IEC:2006

H.3.7

– 90 –

NC IEC 62305-2:2006

Datos para el análisi s de cos to y benefici os

El costo de la pérdidas totales C L  se puede calcular con la Ecuación (G.1) del Anexo G. Los valores económicos, incluyendo las pérdidas de actividades, se brindan en la Tabla H.37 para cada zona.

Tabla H.37 – Valores de los c ost os po r pérdid a relativos a las zonas (valores en $ x 10 6 ) Edificio B

Contenido I

Sistema de potencia  A

Sistema de telecom.  A

Total

Z1

 –

 –

 –

Z2

70

6

3

0,5

79,5

Z3

2

0,9

5

0,5

8,4

Z4

1

0,1

0,015

1

2,1

Total

73

7

8

2

90

 –

Los valores asumidos por tasa de interés, de amortización y de mantenimiento pertinentes a las medidas de protección se brindan en la Tabla H.38.

Tabla H.38 – Valores relati vos a las tasas Tasa Interés  Am or ti za ci ón Mantenimiento

H.3.8

Símbolo

Valor

i

0,04

a

0,05

m

0,01

Evaluación del riesgo de pérdid as económ icas:  R4

Los parámetros necesarios para evaluar los componentes de riesgo se brindan en las Tablas H.31 – H.39. Los valores de los componentes de riesgo para una edificación no protegida se brindan en la Tabla H.39.

62305-2 © IEC:2006

– 91 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla H.39 – Riesgo  R 4 – Val ores de l os componen tes de r ies go par a u na ed ificac ión no protegida según la zona (valores x 10 –5 ) Símbolo

Z2

Z3

Z4

 R B

44,9

4,49

4,49

 R C(Línea electroenergética)

89,8

89,8

89,8

 R C(Línea de telecom.)

89,8

89,8

89,8

 R M(Línea electroenergética)

849

849

849

 R M(Línea de telecom.)

10,2

10,2

10,2

 R V(Línea electroenergética)

0,27

0,027

0,027

 R W(Línea

0,53

0,53

0,53

 R Z(Línea electroenergética)

0,55

0,55

0,55

 R V(Línea de telecom.)

7,42

0,74

0,74

 R W(Línea

14,8

14,8

14,8

8,25

8,25

8,25

electroenergética)

de telecom.)

 R Z(Línea de telecom.)

H.3.9

Análisis costo -beneficio

El costo de las pérdidas residuales C RL  se puede calcular con la Ecuación (G.2) del Anexo G una vez que los nuevos valores de los componentes de riesgo sean evaluados según las medidas de protección seleccionadas (vea H.3.4 – soluciones a), b) y c)). Los valores de los costos de las pérdidas C L para una edificación no protegida y de las pérdidas residuales C RL para una edificación protegida según la solución a), b), y c) se brindan en la Tabla H.40.

Tabla H.40 – Cantidad de p érdidas Símbolo

C L  (no

protegida)

C L

y

C RL  (valores

en $)

C RL  (protegida)

C RL  (protegida)

C RL  (protegida)

Solución a)

Solución b)

Solución c)

Z2

68 801

3 503

3 325

4 066

Z3

47 779

2 293

5 011

202

Z4

1 430

27

927

64

118 010

5 824

9 262

4 332

Tot al

El costo C P   y el costo anual C PM   de las medidas de protección se brindan en la Tabla H.41 (vea Ecuación (G.4) del Anexo G).

62305-2 © IEC:2006

– 92 –

Tabla H.41 – Costos

C P  y C PM  de

NC IEC 62305-2:2006

las medidas de protección (valores en $)

Medidas de protección

C P

C PM

LPS de clase I

100 000

10 000

Sistema de detección de incendios

50 000

5 000

Pantalla de las zonas Z 3 y Z 4 ( w =0,5)

100 000

10 000

Pantalla de las zonas Z 3 y Z 4  ( w =0,1)

110 000

11 000

SPD (1,5x) en el sistema electroenergético

20 000

2 000

SPD (2x) en el sistema electroenergético

24 000

2 400

SPD (3x) en el sistema electroenergético

30 000

3 000

SPD (1,5x) en el sistema de telecom.

10 000

1 000

SPD (2x) en el sistema de telecom.

12 000

2 000

SPD (3x) en el sistema de telecom.

15 000

1 500

La cantidad anual de dinero ahorrado S  = C L

−  ( C RL  +

C PM )

se brinda en la Tabla H.42.

Tabla H.42 – Dinero ahor rado al año (valores en $)

H.4

Solución a)

84 186

Solución b)

89 248

Solución c)

84 078

Casa de apartamento s

Como último estudio para edificaciones, se evaluará el riesgo  R 1 para una casa de apartamentos ubicada en una región con una densidad de descarga de rayos  N g = 4 descargas por km 2  al año. Según la Tabla 3 se evaluarán los componentes de riesgo  R B,  R U  y  R V . El edificio está aislado, no hay otras edificaciones en su vecindad. Los servicios de entrada son:  –

línea de baj a t ens ión B T;

 –

línea telef óni ca.

Las características de la edificación se brindan en la Tabla H.43.

Tabla H.43 – Característ icas d e la edific ación Parámetro

Comentario

Símbolo

Valor

–

 L b  x W b  x  H b

30 x 20 x 20

Factor de ubicación

Aislada

C d

1

LPS

Ninguno

PB

1

1/km 2 /año

 N g

4

Dimensiones (m)

Densidad de descargas de rayo

62305-2 © IEC:2006

– 93 –

NC IEC 62305-2:2006

Se definen las zonas siguientes: −

Z 1  (fuera del edificio);

−

Z 2  (dentro del edificio).

No hay personas fuera del edificio; se puede despreciar el riesgo  R 1  para la zona Z 1 . No se requiere evaluación económica. Los parámetros de la zona Z 2 se brindan en la Tabla H.44.

Tabla H.44 – Parámetros de la zona Z 2 Parámetro

Comentario

Símbolo

Valor

Tipo de superficie del piso

Madera

r u

10

Riesgo de incendio

Variable

r f 

 –

Peligro especial

Ninguno

hz

1

Protección contra incendios

Ninguna

r p

1

Protección contra descargas

Ninguna

–

–

Sistemas electroenergéticos internos

Conectados a la línea electroenergética de BT

 –

–

Sistemas internos de telecomunicaciones

Conectados a la línea de telecomunicaciones

 –

–

Pérdida por tensiones de contacto y de paso (pertinentes a  R 1 )

Sí

 L t

10

Pérdidas por daños físicos (pertinentes a  R 1 )

Sí

 L f 

10

 –5

 –4

 –1

Las características de los sistemas internos y de las líneas de entrada correspondientes se brindan en la Tabla H.45 para el sistema electroenergético y en la Tabla H.46 para el sistema de telecomunicaciones.

Tabla H.45 – Parámetros del s ist ema electr oenergétic o int erno de potenc ia y de la línea de entrada correspondeinte Parámetro Resistividad del suelo Longitud (m)  Al tu ra (m ) Transformador de AT/BT Factor de ubicación de línea Factor ambiental de línea  Ap an ta ll ad o de la lí nea

Comentario

Símbolo

Valor

Ωm

 ρ 

250

–

 L C

200

So te rr ad a

–

–

Ninguno

C t

1

Rodeado por objetos de menor tamaño

C d

0,5

Suburbano

C e

0,5

Sin pantalla

P LD

1

P LI

0,4

Tensión soportada del equipo U W

U W  = 2,5 kV

K S4

0,6

Protección Coordinada con SPD

Ninguna

P SPD

1

Dimensiones de la línea del extremo “a” (m)

Ninguna

 L a  x W a  x  H a

 –

62305-2 © IEC:2006

– 94 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla H.46 – Parámetros d el sis tema interno d e telecomuni cacio nes y de la línea de entrada pertinente Parámetro

Comentario

Símbolo

Valor

( Ω m)

 ρ 

250

–

 L C

100

So te rr ad a

–

–

Rodeado por objetos de menor tamaño

C d

0,5

Suburbano

C e

0,5

Ninguno

P LD

1

P LI

1

U W  = 1,5 kV

K S4

1

Protección coordinada con SPD

Ninguna

P SPD

1

Dimensiones de la línea del extremo “a” (m)

Ninguna

( L a  x W a  x  H a )

 –

Resistividad del suelo Longitud (m)  Al tu ra (m ) Transformador de AT/BT Factor de ubicación de línea Factor ambiental de línea

Tensión soportada del equipo U W

Los valores de riesgo  R 1   y las medidas de protección que se van a adoptar para reducir el  –5 riesgo al nivel tolerable  R T  = 10  se reportan en la Tabla H.47 según la altura del edificio y su riesgo de incendio.

Tabla H.47 – Medidas de protección a adoptar según la altura del edificio y su riesgo de incendio Riesgo de incendio

 Al tur a m

Bajo

Ordinario 20

 Alto

Bajo

Ordinario

 Alto (1 )

 Extintores

(2)

Hidrantes

(3)

 Alarm a automát ica

40

 R 1  (

x 10 –5 )

Tipo de LPS

Protecci ón antiincendio

Edificación protegida

 –

–

0,77

x

 –

–

7,7

No

III

 –

0,74

x

IV

(2)

0,73

x

 –

–

77

No

II

(3)

0,74

x

I

 –

1,49

No

I

(1)

0,74

x

 –

–

2,33

No

 –

(3)

0,46

x

IV

 –

0,46

x

 –

–

23,3

No

IV

(3)

0,93

x

I

 –

0,46

x

 –

–

233

No

I

(3)

0,93

x

62305-2

©

IEC:2006

– 95 –

NC IEC 62305-2:2006

 Anex o I (informativo) Estudio p ara los servici os – Línea de telecomunicaciones I.1

Generalidades

El servicio que se va a considerar es la línea de telecomunicaciones que utiliza conductores metálicos. La pérdida del servicio público (L2) y la pérdida de valor económico (L4) pueden afectar este tipo de servicio, de modo que se deben evaluar los riesgos pertinentes  R’ 2  y  R’ 4 , pero a solicitud del operador de la red sólo se considerará el riesgo  R’ 2 .

I.2

Datos básicos

La línea está ubicada en una región con  N g  = 4 descargas por km 2  al año, se muestra en la Figura I.1 (no hay equipamiento instalado a lo largo de la línea).

Figura I.1 – Línea de telecomun icaci ones a proteger

I.3

Caract erísti cas de la línea

La línea consta de 2 secciones: −

sección S 1 : línea apantallada soterrada conectada al edificio del conmutador: no hay medidas de protección contra fallos.

−

sección S2 : línea apantallada soterrada conectada al edificio del usuario: no hay medidas de protección contra fallos.

y 3 puntos de transición: −

T b :

a la entrada de la sección S1 dentro del edificio “b” (es decir, el edificio conmutador): en este punto no hay medidas de protección instaladas;

−

T 1/2 :

−

T a :

entre la sección S1 y S 2: en este punto no hay medidas de protección instaladas;

a la entrada de la sección S 2  dentro del edificio “a” (es decir, el edificio usuario): en este punto no hay medidas de protección instaladas.

62305-2

©

IEC:2006

– 96 –

NC IEC 62305-2:2006

La pantalla de la sección S 1 está conectada a tierra en ambos extremos (es decir, en la barra de conexión en el edificio conmutador ( T b ) y en el punto de transición T 1/2 ) con un valor de la resistencia de puesta a tierra de algunas decenas de ohms. Las características de la línea se brindan en la Tabla I.1 para la sección S 1  y en la Tabla I.2 para la sección S 2 . Tabla I.1 – Característ icas d e la sección S 1  de l a línea Parámetro

Comentario

Símbolo

Valor

Ωm

 ρ

500

–

 L c

600

 Al tu ra (m )

so ter ra do

–

 –

Factor de ubicación de línea

Rodeado

C d

0,5

Rural

C e

1

 –

 R s

0,5

Plomo

–

 –

Características de la pantalla

Sin contacto con el suelo

K d

0,4

Tipo de aislamiento de línea

Papel

U w

(kV)

Electrónico

U w

(kV)

Resistividad del suelo Longitud (m)

Factor ambiental de línea Resistencia de la pantalla de la línea ( Ω/ km) Tipo de pantalla de la línea

Tipo del equipamiento en el punto de transición

T b

Tipo del equipamiento en el punto de transición

T 1/ 2

Medidas de protección (1)

1,5 1, 5

Ninguno

–

 –

Ninguno

K p

1

(1)

Nivel reforzado de la Recomendación K.20 de la ITU-T [4]

Tabla I.2 – Característ icas d e la sección S 2  de l a línea Parámetro Resistividad del suelo

Comentario

Símbolo

Valor

Ωm

 ρ

500

–

 L c

800

Aé re o

–

6

Rodeado

C d

0,5

Rural

C e

1

No apantallado

–

 –

Plástico

–

5

Longitud (m)  Al tu ra (m ) Factor de ubicación de línea Factor ambiental de línea Resistencia de la pantalla de la línea ( Ω/ km) Tipo de aislamiento de la línea Tipo de aislamiento de línea Tipo del equipamiento en el punto de transición

T b

Tipo del equipamiento en el punto de transición

T 1/ 2

Medidas de protección (1)

Papel

U w

(kV)

Electrónico

U w

(kV)

1, 5

Ninguno

–

 –

Ninguno

K p

1

Nivel aumentado de la Recomendación K.20 de la ITU-T [4]

I.4

1,5

Característi cas del extr emo de la línea en la edifi cació n

Las características del extremo de la línea en la edificación se dan en la Tabla I.3.

(1)

62305-2

©

IEC:2006

– 97 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla I.3 – Característi cas del ext remo de la línea en la edif icaci ón Edificación

I.5

Dimensiones (m)  L  x W  x  H 

F ac t o r d e u b i c a c i ó n

“a”

25 x 20 x15

2

3

“b”

20 x 30 x 10

0,5

10

C d

Número n de servicio s a la edificación

Número anual previsib le de eventos peligros os

El número anual previsible de eventos peligrosos se evaluará según el Anexo A. Los datos se brindan en la Tabla I. 4. Tabla I.4 – Número anual previsible de eventos peligrosos

I.6

Símbolo

Valor (1/año)

 N Da

0,087 3

 N Db

0,012 9

 N L (S1)

0,023 5

 N L (S1)

0,617

 N L (S2)

0,052 2

 N l (S2)

1,6

Componentes de riesgo

Los componentes de riesgo para cada sección se brindan en la Tabla I. 5. Tabla I.5 – Riesgo  R’ 2  – Compo nentes de riesgo p ara las seccion es S de la línea Parámetro

S1

S2

 R’ B(a)

 –

x

 R’ B(b)

x

–

 R’ C(a)

 –

x

 R’ C(b)

x

–

 R’ V

x

x

 R’ W

x

x

 R’ Z

x

x

Las corrientes de fallo y las probabilidades necesarias para la evaluación de los componentes de riesgo se brindan en la Tabla I.6.

62305-2

©

IEC:2006

– 98 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla I.6 – Riesgo  R’ 2  – Valores de las corrientes de falla y las probabilidades una línea no protegida Parámetro

 P’  para

S1

 I a (B,C)  (kA)

S2

>600

(1)

(3)

 I a (V)  (kA)

40

 I a ( W )  (kA)

125

(4)

 –

P’ B(a)( I a(B)) P’ B(b)( I a(B))  

0,001

0

(2 )

0

(2 )

1

(5 )

– 1

0,001

P’ C(b)( I a(C))

(2)

(5 )

 –

P’ C(a)( I a(C))

0

(5 )

(5 )

–

P’ V( I a(V))

0,4

1

P’ W( I a(W))

0,035

1

P’ Z(Ta)  (para

equipamiento en el punto de transición

T a , U w

= 1,5 kV)

(6)

0, 5

P’ Z(Tb)  (para

equipamiento en el punto de transición

T b , U w

= 1,5 kV)

(6)

0,02

P’ Z(T1/2)  (para

el aislamiento de ruptura del cable enterrado,

(1)

 I a  =25 n U w

(2)

 I a  =0

(3) (4)

/ ( R s  x

K d  x  K p

con

K p  =1

y

K d  =

U w

= 1,5 kV)

(6)

0, 5

(8) (7 )

(9 )

1

(8 )

1

(8 )

1

(8 )

0,4 (ver el apartado D.1 y la Tabla D.1 en el Anexo D)

para la línea no apantallada (ver el Anexo D.1).

Limitado a 40 kA por poseer pantalla de plomo (ver apartado D.1.2).  I a  =25 n U w

/ ( R s  x

K d  x  K p

con

K p  =1

y

K d  =

0,4 (ver el apartado D.1.2 y la Tabla D.1 en el Anexo D).

(5)

Ver la Tabla D.5.

(6)

Los valores de P’ Z  están mostrados en la Tabla B.7. La regla para usar la Tabla B.7 para la sección apantallada es la siguiente: Cuando el punto de transición estimado está entre dos secciones apantalladas o la sección apantallada está entrando en la edificación y está conectada a la barra de conexión donde está conectado el equipo, los valores de la Tabla B.7 dados en las columnas “Pantalla conectada a ...” se aplican a las secciones apantalladas. En todos los demás casos, los valores de la Tabla B.7 dados en las columnas “Pantalla conectada a ...” se aplican a las secciones apantalladas, si la pantalla está conectada a tierra al menos en ambos extremos con una resistencia de puesta a tierra de algunas decenas de ohms. Por el contrario, la sección apantallada deberá ser considerada como una no apantallada.

(7)

Valores de la tabla B.7 bajo las columnas “Pantalla conectada a ...”

(8)

Valores de la tabla B.7 bajo la columna “Sin pantalla”.

(9)

Valores de la tabla B.7 bajo la columna “Pantalla no conectada a ...”

I.7

Evaluación de riesgo

 R’ 2

Siguiendo la evaluación del diseñador de la protección contra rayos basada en la experiencia del operador de red, los siguientes valores medios de la cantidad relativa de pérdida por año relevante ante el riesgo  R 2  se asumió de la forma siguiente:  L f  =  L o  =

 –3

3 x 10  –3

10  (valor predeterminado – ver Tabla E.1).

Los valores de los componentes de riesgo para una línea no protegida se dan en la Tabla I.7.

62305-2

©

IEC:2006

– 99 –

NC IEC 62305-2:2006

Tabla I.7 – Riesgo  R’ 2  – Valores de los c ompo nentes de riesgo para una línea no  –3 prot egida teniendo en cu enta las secci ones S de la línea (valores x 10 ) Parámetro  R’ B(a)  R’ B(b)

(1) (1)

 R’ C(a)  R’ C(b)

S1

S2

Línea

 –

0,261

0,261

≈

(2)

0

–

 –

(2)

≈

≈

0,0 87 3 0

0

0, 08 7 3

–

≈

0

 R’ V

0,028 2

0,156 6

0,184 8

 R’ W

0,000 8

0,052 2

0,053

 R  =  R’ B(a)  R’ Z(Ta)  R’ Z(Tb)

+  R’ B(b)  +  R’ C(a)  +  R’ C(b)  +  R’ V  +  R’ W

0,586 1

(5)

0,296 7

1,547 8

1,845

(6)

0,011 9

1,547 8

1,56

0,296 7

1,547 8

1,845

 R’ Z(T1/2)

(7)

 R’ 2(Ta)  =  R’  +  R’ Z(Ta)

2,431 1

 R’ 2(Tb)  =  R’  +  R’ Z(Tb)

2,146 1

 R’ 2(T1/2)  =  R’  +  R’ Z(T1/2)

2,431 1

(1)

 R’ B  =  N D  x P’ B  x  L ’ f 

(2)

 R’ C  =  N D  x P’ C  x  L ’ o

(3)

 R’ V

=  N L  x

 R’ W

=  N L  x

(4) (5) (6) (7)

P’ V  x  L ’ f  P’ W  x  L ’ o

 R’ Z(Ta)

= ( N I  -  N L ) x

P’ Z(Ta)  x  L ’ o

 R’ Z(Tb)

= ( N I  -  N L ) x

P’ Z(Tb)  x  L ’ o

 R’ Z(T1/2)

= ( N I  -  N L ) x

P’ Z(T1/2)  x  L ’ o

 –3

 –3

El valor del riesgo  R’ 2  = 2,4311 x 10  es mayor que el valor tolerable  R T =10 , por lo tanto la línea necesita estar protegida contra los rayos. La Tabla I.7 muestra que, debido al componente del riesgo  R’ Z en la sección S 2 , el riesgo  R’ 2 supera el valor tolerable en los puntos de transición T a , T b y T 1/2 . Por tanto este componente del riesgo debe ser reducido. Como la línea ya ha sido instalada (por tanto no se puede utilizar, por ejemplo, una sección apantallada en lugar de una no apantallada), los SPD de acuerdo con la IEC 62305 deberán ser utilizados como medida de protección. Con el objetivo de reducir el riesgo  R’ 2 por debajo del valor tolerable, es suficiente seleccionar los SPD según LPL III, es decir, P SDP  = 0,03 (ver Tabla B.3). La instalación del SPD en los puntos de transición P’ Z(Ta)  y P’ Z(T1/2)  al

T a  y T 1/2 :

-

reduce las probabilidades

valor

P SDP ;

-

no afecta las probabilidades

P’ V  y P’ W  (ver

-

no afecta las probabilidades apartado D.1.1);

P’ B

y

P’ C

relevantes para la sección S 2 ya que es aérea (ver

-

no afecta las probabilidades P’ B y que P SD P (ver apartado D.1.1)

P’ C

relevantes para la sección S 1  ya que son menores

apartado D.1.2);

62305-2

©

IEC:2006

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NC IEC 62305-2:2006

Por otra parte, según la definición 3.25 y la Cláusula A.4, al estar los SPD instalados en el punto de transición T 1/ 2 , T 1/2 se convierte en un “nodo” para el punto de transición T b   y la sección S 2  de la línea no contribuye por más tiempo al valor del componente del riesgo  R’ Z(Tb) (ver Anexo A de la IEC 62305-5). Los valores de las probabilidades

P’

para la línea protegida aparecen en la Tabla I.8.

Tabla I.8 – Riesgo  R’ 2  – Valores de las probabilidades

 P’  para

Parámetro

una línea protegida

S1

S2

P’ B(a)( I a(B))

 –

1

P’ B(b)( I a(B))

0,001

 –

P’ C(a)( I a(C))

–

1

P’ C(b)( I a(C))

0,001

 –

P’ V( I a(V))

0, 4

1

P’ W( I a(W))

0,035

1

P’ Z(Ta)  (para

equipamiento en el punto de transición

T a , U w

= 1,5 kV)

0,03

0,03

P’ Z(Tb)  (para

equipamiento en el punto de transición

T b , U w

= 1,5 kV)

0,02

–

0,03

0,03

P’ Z(T1/2)  (para

el aislamiento de ruptura del cable enterrado,

U w

= 1,5 kV)

Los valores de los componentes de riesgo para la línea protegida están reportados en la Tabla I.9, la cual muestra que el riesgo  R’ 2  es menor que el valor tolerable; por tanto, se logra la protección de la línea contra los rayos. Tabla I.9 – Riesgo  R’ 2  – Valores de los componentes de riesgo para una línea protegida  –3 con SPD instalados en el punto de transic ión T 1/2 y T a con  P SPD = 0,03 (valores x 10 ) Parámetro  R’ B(a)  R’ B(b)

S1

S2

Línea

 –

0,261

0,261

≈

0

 –

 R’ C(a)  R’ C(b)

≈

– 0,0 87 3

0

–

≈

0

0, 08 7 3 ≈

0

 R’ V

0,028 2

0,156 6

0,184 8

 R’ W

0,000 8

0,052 2

0,053

 R  =  R’ B(a)

+  R’ B(b)  +  R’ C(a)  +  R’ C(b)  +  R’ V  +  R’ W

0,586 1

 R’ Z(Ta)

0,017 8

0,055 3

0,073 1

 R’ Z(Tb)

0,011 9

–

0,011 9

 R’ Z(T1/2)

0,017 8

0,055 3

0,0731

 R 2(Ta)  =  R’  +  R’ Z ( T b )

0,659 2

 R 2(Tb)  =  R’  +  R’ Z ( T a )

0,598

 R 2(T1/2)  =  R’  +  R’ Z(T1/2)

0,659 2

62305

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IEC:2006

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NC IEC 62305-2:2006

 An  A n ex o J (informativo) Software simplif icado para la evalua evaluación ción del riesgo en las edific aciones J.1

Aspectos fundamentales

El Calculador Simplificado de la IEC para la Evaluación del Riesgo (Simplified IEC Risk  Asse  As sess ssme ment nt Calc Ca lcul ulad ador or,, SIRA SI RAC) C) es una un a herr he rram amie ient nta a de soft so ftwa ware re basa ba sada da en los lo s cálc cá lcul ulos os y métodos de la IEC 62305-2 y tiene como fin servir de ayuda para calcular los componentes de riesgo de edificaciones simples. Está destinado a apoyar la aplicación de la norma IEC 62305-2 como el método de gestión del riesgo para la protección contra rayos. Es importante destacar que esta herramienta es una implementación simplificada del tratamiento más riguroso de la gestión del riesgo que aparece en la norma escrita. Está diseñada de modo que resulte relativamente intuitiva para los usuarios que desean obtener una evaluación inicial de la sensibilidad del riesgo. El propósito y las limitaciones del SIRAC son los siguientes: −

Permitir que los usuarios más generales de la norma IEC 62305-2 realicen cálculos en edificaciones típicas sin requerir conocimientos profundos sobre los detalles y las metodologías que aparecen en la norma.

−

Promover la aplicación de la norma y la adopción del método de evaluación del riesgo que se detalla en su contenido por parte de una gama más amplia de lectores y usuarios. Se considera que dicha herramienta de fácil utilización servirá también para aumentar la aceptación de la norma en la comunidad más amplia de protección contra rayos.

−

Proveer una herramienta específicamente adaptada al cálculo del riesgo en edificaciones típicas no complejas y en situaciones más generales. Con este fin, ciertos parámetros se refieren por defecto a valores fijos, y solo se requiere que el usuario escoja de un subconjunto más limitado.

−

El software no aplica toda la funcionalidad de la norma escrita. Para ello hubiera sido necesario complicar más la herramienta. Se pide a los usuarios que utilicen la norma escrita para un tratamiento más detallado del riesgo cuando evalúen edificaciones complicadas o circunstancias especiales.

−

Se puede aplicar sólo al cálculo de edificaciones de una sola zona.

−

El SIRAC se debe ver como una herramienta afín a la norma, y contará con el apoyo de una función de actualización en línea con un servidor FTP (File Transfer Protocol) de la IEC desde el cual se podrán efectuar descargas a medida que los cambios lo requieran.

J.2

Descri Descri pció n de los parámetros parámetros

Los parámetros importantes para calcular los componentes de riesgo en la herramienta de software se dividen en tres categorías: −

parámetros que el usuario deberá seleccionar según las definiciones y posibilidades que ofrece la norma (Tabla J.1);

−

parámetros donde la opción del usuario está limitada a un sub-conjunto de los que aparecen en la norma (Tabla J.2);

−

parámetros que tienen un código fijo y no pueden ser alterados por el usuario (Tabla J.3)

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IEC:2006

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NC IEC 62305-2:2006

Tabla J.1 – Parámetros Parámetros p ara que el el us uario esco ja libr emente Parámetros

Abreviatura/Símbolo  L , W ,  H 

Longitud, ancho y altura de la edificación que se va a proteger Densidad de descargas de rayos a tierra

 N g

Factor de ubicación

C d

Factor ambiental

C e

Tipo de servicio (línea electroenergética, otros servicios aéreos, otros servicios soterrados) Nota: Sólo se puede utilizar un transformador para la línea electroenergética Sistema de protección contra rayos según la 62305-3

PB

Protección contra sobretensión para los servicios - solo en la entrada (SPD con conexión equipotencial) P SP D

- o protección coordinada con SPD según la IEC 62305-4 para todo el sistema interno conectado a los servicios. Nota: El usuario sólo puede seleccionar un valor para la protección contra sobretensión. Este valor sirve para todos los servicios y para toda la edificación que se va a proteger. Riesgo de incendio o daños físicos en la edificación

r f f 

Protección contra incendios

r p

Peligros especiales

hz

Selección de las pérdidas relevantes (tipos de pérdida)

Tabla J.2 – Parámetros con opción limitada para el usuario Parámetros

Abreviatura/Símbolo

Eficacia del apantallado de la edificación

K S1 S1

Tipo de cableado interno

K S3 S3

 Ap an ta ll ad o de lo s se rv ic io s ex te rn os (t ip o de ca bl ea do ex te rn o) Factores de pérdida debidos a incendios: se le pregunta al usuario el tipo de edificación que se va a proteger

P LD , P L1  L f 

Nota: No es posible calcular  L f  para los cuatro tipos de pérdida, como establece el anexo C de la norma. El usuario tiene que seleccionar de la relación incluida el tipo de edificación que se va a proteger. Factores de pérdida debida a sobretensiones. Nota: No es posible calcular  L o  para los cuatro tipos de pérdida, como establece el Anexo C de la norma. El usuario tiene que seleccionar de la relación incluida el tipo de edificación que se va a proteger. Para el tipo de pérdida L4 –pérdida económica– en esta solución del software simplificado no se aplica la investigación de la conveniencia económica de las medidas de protección. Para eso el usuario tiene que seleccionar un riesgo tolerable de pérdida económica.

 L o

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Tabla J.3 – Parámetros Parámetros fi jos (qu e el el usu ario no p uede cambiar) Parámetro

Abreviatura

Valor fijo

Longitud de los servicios

 L c

1 000 m

En caso de servicios aéreos: altura

 H c

6 m

 N Da Da

0

No se tiene en cuenta la eficacia del apantallado de zonas internas de la edificación

K S2 S2

1

Tensión soportada del impulso de los equipos internos conectados a este servicio (1,5 kV)

K S4 S4

1

Probabilidad de descargas en los seres vivos

P A

1

Tipo de suelo o piso

r a

10

No se tiene en cuenta ningún edificio adyacente

Para el tipo de pérdida L1 – pérdida de vidas humanas – el factor de pérdida para las tensiones de paso y de contacto dentro de la edificación que se va a proteger o hasta 3 m de la misma en el exterior.

 L t

 –2

0,01

NOTA Se puede encontrar más información sobre los valores de los parámetros directamente en el SIRAC (toque la flecha del menú despegable con el mouse).

J.3

Ejemplo de pantall a

En la Figura J.1 (casa en el campo) (no hay medidas de protección) y en la Figura J.2 (con medidas de protección como se describe en el apartado H.1, o sea, LPS de clase IV y SPD en las entradas del servicio) aparecen pantallas para el ejemplo descrito en el apartado H.1.

 6  2   3   0   5  2 

 ©

I   E   C  :  2   0   0   6 

– 1   0  4  –

N  C  I   E   C 

Figura J.1 – Ejemplo para una casa en el campo (vea el apartado H.1 – sin m edidas de protecc ión ) NOTA Este ejemplo se realizó utilizando el software “IEC Risk Assessment calculator” en su versión en español; lamentablemente no utilizan en algunos casos los mismos términos usados en la versión cubana de esta norma (ejemplo: en el sofware utilizan el término estructura donde la versión cubana emplearía el término edificación).

 6  2   3   0   5  2  :  2   0   0   6 

 6  2   3   0   5  2 

 ©

I   E   C  :  2   0   0   6 

– 1   0   5  –

N  C  I   E   C 

Figura J.2 – Ejemplo para una casa en el campo (vea el apartado H.1 – con medi das de pro tecci ón)

 6  2   3   0   5  2  :  2   0   0   6 

NOTA Este ejemplo se realizó utilizando el software “IEC Risk Assessment calculator” en su versión en español; lamentablemente no utilizan en algunos casos los mismos términos usados en la versión cubana de esta norma (ejemplo: en el sofware utilizan el término estructura donde la versión cubana emplearía el término edificación).

 6  2   3   0   5  2 

 ©

I   E   C  :  2   0   0   6 

– 1   0   5  –

N  C  I   E   C 

Figura J.2 – Ejemplo para una casa en el campo (vea el apartado H.1 – con medi das de pro tecci ón)

 6  2   3   0   5  2  :  2   0   0   6 

NOTA Este ejemplo se realizó utilizando el software “IEC Risk Assessment calculator” en su versión en español; lamentablemente no utilizan en algunos casos los mismos términos usados en la versión cubana de esta norma (ejemplo: en el sofware utilizan el término estructura donde la versión cubana emplearía el término edificación).

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Bibliografía [1] IEC 61000-4-5:1995 , Compatibilidad Electromagnética (EMC) – Parte 4-5: Técnicas de medición y prueba – Prueba de inmunidad de sobretensión [2] IEC 60664-1:1992, Coordinación de aislamiento para el equipamiento dentro de los sistemas de baja tensión – Parte 1: Principios, requisitos y pruebas [3] IEC 61643-1:2005, Dispositivos de protección de sobtetensiones de baja tensión – Parte 1: Dispositivos de protección de sobretensión conectados a los sistemas de distribución de potencia de baja tensión – Requisitos y pruebas [4] ITU-T Recomendación K.20:2003, Resistividad del equipamiento de telecomunicación instalado en un centro de telecomunicaciones a sobretensiones y s obrecorrientes