IEC 62305 se compone de cuatro partes que se aplican en orden: la Parte 1 fija los principios, la Parte 2 calcula el riesgo y dice si hace falta protección, la Parte 3 diseña la protección del edificio contra daño físico y la Parte 4 protege los equipos eléctricos y electrónicos de su interior. Se aplica a estructuras, no a líneas fuera de ellas, ni a trenes, barcos, aeronaves ni instalaciones marinas.
Respuesta corta
IEC 62305, Protección contra el rayo, es una serie de cuatro partes que se usan en cadena. La Parte 1 da los principios y el vocabulario. La Parte 2 calcula el riesgo de que un rayo cause pérdidas y dice si la estructura necesita protección. La Parte 3 diseña la protección del edificio contra incendio, daño mecánico y descarga eléctrica a las personas. La Parte 4 protege los equipos eléctricos y electrónicos que están dentro. La edición de referencia es la 2.0, de diciembre de 2010.
Las cuatro partes
| Parte | Título | Qué resuelve |
|---|---|---|
| 1 | Principios generales | Define fuentes de daño, tipos de daño y de pérdida, parámetros de la corriente del rayo, niveles de protección y zonas de protección |
| 2 | Gestión del riesgo | Da el procedimiento para calcular el riesgo, compararlo con el riesgo tolerable y escoger medidas |
| 3 | Daño físico a estructuras y peligro para la vida | Fija los requisitos del sistema de protección contra el rayo (SPCR): captores, bajantes, puesta a tierra, unión equipotencial y distancia de separación, y su inspección y mantenimiento |
| 4 | Sistemas eléctricos y electrónicos en estructuras | Fija las medidas de protección contra el impulso electromagnético del rayo (LEMP): blindajes, trazado de cables, puesta a tierra, unión equipotencial y dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS) |
Un DPS limita las sobretensiones transitorias y desvía las corrientes de impulso; contiene al menos un componente no lineal (Parte 1, cláusula 3.53). No debe confundirse con el pararrayos de una subestación, que es el descargador de óxido metálico de media y alta tensión; ese equipo se explica en la guía de descargadores de sobretensiones.
Qué cubre y qué deja fuera
La Parte 1 aplica a la protección de estructuras, con sus instalaciones y contenido, y de las personas que están en ellas. La cláusula 1 excluye cuatro casos:
- sistemas ferroviarios;
- vehículos, barcos, aeronaves e instalaciones marinas;
- tuberías subterráneas de alta presión;
- tuberías y líneas de energía o telecomunicaciones fuera de la estructura.
La norma anota que estos casos suelen tener reglamentación especial de otras autoridades. La Parte 3 añade que los aerogeneradores tienen su propia norma, IEC 61400-24.
Hay dos límites más de la Parte 3 y la Parte 4 que conviene conocer:
- Estructuras con riesgo de explosión. La Parte 3 dice que los requisitos específicos están en estudio y que su anexo D se entrega solo como información provisional.
- Mal funcionamiento por interferencia. La Parte 4 trata el daño permanente de los equipos. La interferencia que solo altera su funcionamiento queda fuera de la serie.
Para una subestación, esto significa que la serie sirve para los edificios: sala de control, caseta de relés, edificio de celdas. El patio con equipos a la intemperie se protege con otros criterios, que se explican en la guía de apantallamiento contra descargas atmosféricas.
En qué orden se usan
- Parte 2: riesgo. Se calcula el riesgo R de cada tipo de pérdida y se compara con el riesgo tolerable RT
- Parte 1: nivel de protección. Si R supera RT, se fija el nivel de protección contra el rayo, de I a IV
- Parte 3: SPCR. Se diseña el sistema externo e interno de protección del edificio
- Parte 4: SPM. Se diseñan las medidas para los equipos eléctricos y electrónicos internos
- Parte 2: recálculo. Se recalcula el riesgo con las medidas elegidas hasta que R no supere RT
- Se evalúa el riesgo. La Parte 2 combina cuántos rayos recibe la estructura, qué probabilidad hay de que causen daño y qué pérdida resulta. Si el riesgo no supera el tolerable, no hace falta protección.
- Se fija el nivel de protección. Hay cuatro niveles, de I a IV. Cada uno define los valores de corriente del rayo con los que se dimensionan las medidas. Los valores de cada nivel están en la Parte 1.
- Se protege el edificio. El SPCR externo tiene captores, bajantes y puesta a tierra. El SPCR interno evita chispas peligrosas con uniones equipotenciales o con una distancia de separación.
- Se protegen los equipos internos. Las medidas de la Parte 4 se combinan o se usan por separado: puesta a tierra y unión, blindaje magnético, trazado de cables, interfaces aislantes y sistema coordinado de DPS.
- Se recalcula. El procedimiento de la Parte 2 calcula de nuevo los componentes del riesgo con las medidas elegidas y vuelve a compararlos con el tolerable.
Quién fija el riesgo tolerable
La norma deja el valor del riesgo tolerable a una autoridad competente. La Parte 2 da valores típicos solo como referencia. La Parte 1 aclara además que una autoridad puede exigir protección en ciertos casos sin pedir el cálculo; entonces ella misma indica el nivel de protección requerido. Por eso, antes de diseñar, conviene saber qué exige el reglamento aplicable a su proyecto.
Qué le sirve de cada parte según su rol
- Si administra una planta o un edificio técnico: la Parte 2 le dice si el riesgo justifica la inversión. La Parte 1 explica qué pérdidas se consideran: vida, servicio público, patrimonio cultural y valor económico.
- Si diseña o revisa el sistema de captores y bajantes: la Parte 3. Incluye también la inspección y el mantenimiento.
- Si le preocupan los relés, PLC, comunicaciones y fuentes del edificio: la Parte 4, junto con la guía de sobretensiones transitorias en la planta.
- Si diseña la puesta a tierra: la Parte 3 trata la puesta a tierra del SPCR del edificio. La malla de la subestación se explica en malla de puesta a tierra.
Las guías de cada parte
Las guías de la serie siguen las cuatro partes de la norma.
- Parte 1, principios generales: daños por rayo, corriente del rayo, niveles de protección, zonas de protección LPZ.
- Parte 2, gestión del riesgo: gestión del riesgo por rayo, componentes de riesgo RA a RZ, número de rayos ND, probabilidad de daño por rayo, pérdidas por rayo LX, análisis costo-beneficio.
- Parte 3, daño físico y peligro para la vida: SPCR, clases I a IV, captores del SPCR, captores en estructuras altas y cubiertas metálicas, bajantes del SPCR, puesta a tierra del SPCR, materiales y dimensiones del SPCR, acero de refuerzo del concreto, unión equipotencial de rayo, distancia de separación s, inspección y mantenimiento del SPCR, protección contra el rayo en estructuras con riesgo de explosión.
- Parte 4, sistemas eléctricos y electrónicos: medidas SPM contra el LEMP, red de unión equipotencial y tierra en 3D, blindaje magnético y trazado de cables, campo magnético y tensión inducida en un lazo, DPS coordinados, SPM en estructuras existentes.
- Aplicaciones: blindaje de subestaciones contra rayos, protección contra rayos industrial.
Cuándo llamarnos
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Referencias
- IEC 62305-1:2010, Protection against lightning – Part 1: General principles, cláusulas 1, 3.53, 5 a 8.
- IEC 62305-2:2010, Protection against lightning – Part 2: Risk management, cláusulas 1, 4 y 5.
- IEC 62305-3:2010, Protection against lightning – Part 3: Physical damage to structures and life hazard, cláusula 1 y notas 1 a 3, y anexo D.
- IEC 62305-4:2010, Protection against lightning – Part 4: Electrical and electronic systems within structures, cláusula 1.
Preguntas frecuentes
¿En qué orden se aplican las cuatro partes de IEC 62305?
Primero se evalúa el riesgo con la Parte 2. Si el riesgo supera el tolerable, se escoge un nivel de protección (Parte 1) y se diseñan el sistema de protección contra el rayo del edificio (Parte 3) y las medidas para los equipos internos (Parte 4). Después se recalcula el riesgo para comprobar que ya es tolerable.
¿IEC 62305 sirve para proteger un aerogenerador o una línea eléctrica?
No. La Parte 1 excluye de su alcance las líneas de energía y de telecomunicaciones que están fuera de la estructura. Los requisitos para aerogeneradores están en IEC 61400-24, que la Parte 3 señala como la norma específica.
¿La Parte 4 protege contra las interferencias que hacen que un equipo se comporte mal?
No. La Parte 4 trata los daños permanentes por el impulso electromagnético del rayo. Las interferencias que solo provocan mal funcionamiento quedan fuera; para ellas la norma remite a IEC 60364-4-44 y a la serie IEC 61000.