Fabricado y distribuido por SERTEC S.R.L., bajo licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L., en régimen de EXCLUSIVIDAD, en los siguientes países: BOLIVIA, ARGENTINA, URUGUAY, PARAGUAY, PERU, ECUADOR, MEXICO, EL SALVADOR, GUATEMALA, HONDURAS, NICARAGUA, JAMAICA, HAITI Y REPUBLICA DOMINICANA. Este manual ha sido redactado, verificado y aprobado por DINNTECO INTERNATIONAL S.L y es de aplicación a partir de junio de 2014, como Manual de Instrucciones para la instalación, puesta en marcha y mantenimiento de un SPCR (Sistema de Protección Contra el Rayo) y protector electroatmosférico SERTEC (PDCE SERTEC). Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. 1 INDICE 1. Definición del PDCE SERTEC 2. Principio de Funcionamiento del PDCE SERTEC 3. El PDCE SERTEC como Protector Electromagnético y de sobretensiones inducidas externas 4. Normativa y Certificaciones 5. Información importante del producto 6. Contenidos del embalaje 7. Materiales, medidas y peso del producto 8. Cobertura y Diseño de protección 9. Eficacia de protección 10. Estudio y evaluación del riesgo de rayos 11. Guía de procedimientos para instalar un SPCR con PDCE SERTEC 12. Puesta en marcha del SPCR con PDCE SERTEC 13. Certificado de garantía del pararrayos PDCE SERTEC 14. Mantenimiento preventivo del SPCR con PDCE SERTEC 15. Casos Extremos de efectos indirectos por sobretensiones inducidas externas 16. Aplicaciones Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 2 1 – DEFINICIÓN DEL PDCE SERTEC El rayo, es un fenómeno eléctrico/atmosférico que se puede gestionar y controlar aplicando los principios electrotécnicos conocidos de la ciencia actual. El PDCE SERTEC es un Sistema de Protección Contra el Rayo y Protector Electroatmosférico que EVITA la formación del rayo (eficacia del 99%), definido como un sistema CAPTADOR de corrientes electrostáticas EN TIEMPO, que las deriva a tierra, impidiendo que se sature el campo de su alrededor y evitando que se forme el rayo en su radio de protección. En el caso extremo de un impacto de rayo (1%), los efectos sobre la instalación protegida se reducirían de forma muy significativa, debido a sus características (véase punto 3 del presente manual sobre efectos indirectos). El PDCE SERTEC está construido con materiales fungibles a partir de 650 ºC. En este caso el equipo se sacrificaría como si fuera un fusible o protector de sobretensiones, transformando la energía del rayo en el momento del impacto en energía térmica fundiendo parte del PDCE SERTEC muy rápidamente. El efecto de transformación Energía eléctrica/Energía térmica, anula la aparición de posibles corrientes de fugas peligrosas por el conductor y por toda la instalación del SPCR, anulando la posibilidad de crear pulsos electromagnéticos radiados y tensiones de paso peligrosas. El PDCE SERTEC también actúa como PROTECTOR ELECTROATMOSFÉRICO, ya que minimiza de forma significativa (entre un 60% a 90%), los efectos indirectos (sobretensiones inducidas externas) provocados por impactos de rayos en su entorno, comportándose, en este caso, como un fusible térmico, absorbiendo parte de la energía del rayo en calor por fusión de sus componentes internos, reduciendo al mínimo los efectos indirectos descritos. Este manual de instrucciones no considera necesario efectuar el estudio de riesgo de rayos, ya que al aplicar un SPCR como el PDCE SERTEC, estamos protegiendo y previniendo los efectos directos e indirectos (sobretensiones inducidas externas provenientes de los efectos electromagnéticos y corrientes derivadas por tierra) de los rayos, considerando entonces, que el usuario asume ya que existe un riesgo de rayos. La protección del rayo es una necesidad evidente para las personas físicas e instalaciones y como tal, no es necesario efectuar un estudio del nivel ceraúnico o de densidad de rayos de la zona. La propia norma UNE-EN-IEC 62305-2:2006-parte 2 en su introducción dice así en la Página 13: “La decisión de poner una protección contra el rayo puede tomarse sin tener en cuenta ninguna evaluación del riesgo, siempre que se considere que ningún riesgo es evitable”. Esto quiere decir que si el cliente asume la necesidad de protegerse, automáticamente está asumiendo la posibilidad de riesgo y en consecuencia no necesita realizar el estudio de riesgos, que sí, el estudio de necesidades técnicas de protección contra el rayo. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 3 2 – PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL PDCE SERTEC El principio de funcionamiento del pararrayos PDCE SERTEC, bajo tecnología PDCE, se basa en la desionización de la carga electrostática presente en el ambiente, para controlar el campo eléctrico por debajo de los umbrales de ruptura del dieléctrico del aire (GAS). Su investigación y desarrollo tecnológico se basa aplicando las ecuaciones, leyes y teorías de diferentes físicos de la historia de la ciencia: James Clerk Maxwell, Nikola Tesla, Georg Ohm y B. Franklin. La innovación tecnológica del pararrayos PDCE SERTEC, aparece después del análisis de un accidente causado por un pararrayos natural (antena). Después de un estudio técnico, nos dimos cuenta que las antenas tienen el mismo poder ionizante y captador que las puntas de pararrayos, y si aquella está referenciada a tierra, la antena se contempla como un elemento captador de rayos que excita el rayo para atraer la descarga a la instalación, sin garantías de protección contra el rayo. La diferencia tecnológica del pararrayos PDCE SERTEC frente a los pararrayos convencionales TIPO PUNTA FRANKLIN, MULTIPUNTA o de CEBADO, radica en el hecho de que con el PDCE SERTEC no se produce la descarga del rayo, ya que controlando la tensión y polaridad, nos avanzamos a su formación. El rayo es una reacción eléctrica en la atmósfera, creada por la saturación electrostática entre dos puntos de polaridad opuesta y dentro de un medio dieléctrico ionizado de baja resistencia. El fenómeno eléctrico evoluciona normalmente durante la formación de nubes de tormenta. La nube típica de tormenta es el Cumulonimbos que eléctricamente se trasforma en un condensador natural (Q1), creando la aparición de un segundo condensador a causa de la diferencia de potencial entre la base de la nube y la superficie de la tierra (Q2). Las cargas se concentran en los puntos más predominantes del suelo, y la capacidad de carga de los elementos en el suelo está proporcionalmente relacionada con la capacidad de la carga de Q1, su velocidad de desplazamiento, la permeabilidad del medio y la variación de distancias entre placas (base de la nube y elementos en tierra o la propia tierra). Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 4 Como ya se ha comentado, el principio de funcionamiento de la tecnología PDCE, se basa en la DESIONIZACIÓN; se consigue facilitando a las cargas presentes en el entorno, encontrar su equilibrio sin saturación o diferencia de potencial entre ellas, el PDCE SERTEC transforma las cargas que se presentan en la estructura en débiles corrientes a tierra, gracias a su diseño mecánico y eléctrico que lo caracterizan por controlar la diferencia de potencial en todo momento, invirtiendo la polaridad del campo presente que aparece dentro de sus dos electrodos (Q3). Su característica forma, le facilita ordenar las cargas internamente, dando la aparición de un flujo controlado de electrones internamente, que se fugan por el cable del bajante del SPCR, en forma de una débil corriente de miliamperios (entre 50 a 350 mA en buen tiempo a entre 700 a 1.600 mA en fase de tormenta) a la toma de tierra del SPCR. La aparición de estas débiles corrientes de miliamperios que se fugan por el bajante del SPCR, impiden que se sature el campo eléctrico del entorno y por tanto, no aparece el rayo en la zona i/o estructura protegida. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 5 La presencia de corrientes de fuga son el resultado de la transformación de cargas inducidas entre los dos electrodos del pararrayos PDCE SERTEC, en concreto de la gran diferencia de potencial creada entre la base de Q1 y Q2 . Este proceso de corriente de fuga se llama "desionización de carga" y es básica, para cancelar todos los procesos que intervienen en la saturación del campo eléctrico de alta tensión en las estructuras, factor responsable del principio de formación del rayo que arranca con la excitación de trazadores descendentes (camino eléctrico en la atmósfera), Líder (efecto de ionización o punta que crea el trazador ascendente) y la excitación y llamada del rayo (unión de trazadores y descarga de energía). Si estos procesos son controlados, se anulará la aparición del rayo. La capacidad de disipación de cargas del PDCE SERTEC está influenciada por la velocidad de desplazamiento del condensador Q1 (velocidad de la nube), el tiempo de carga de Q1 (el proceso termodinámico de la nube), del comportamiento del dieléctrico Q2 (resistencia del aire por debajo de la nube) y de la resistencia en ohmios de la toma de tierra del SPCR (tiempo de transferencia de carga). La intensidad y polarización del PDCE SERTEC serán valores variables en función de la polarización y separación de placas entre Q1 y Q2. Estos parámetros están contemplados y calculados a límites de trabajos extremos que pueden aparecer en la naturaleza (del orden de 500 Kv/m) para modelizar el PDCE SERTEC (Q3), motivo por el cual el valor de la resistencia de tierra es esencial para que el SPCR con el PDCE SERTEC funcione en régimen de trabajo normal. El control de la carga del condensador Q2, con un condensador Q3, limita el tiempo y tensión de carga del dieléctrico en la base del condensador Q2. Teniendo en cuenta que cuando el campo promedio de la guía (trazador descendente) y los punto salientes de tierra (trazador ascendente, que son múltiples en cualquier entorno normal) llega a unos 500 KV/m las corrientes corona de dichos puntos aumentan y se transforman en canales ionizados que se propagan hacia arriba de manera análoga a la propagación de la guía escalonada, impulsados por el propio campo eléctrico y teniendo en cuenta, que el PDCE SERTEC está probado (pruebas de laboratorio) que no aparece el rayo con tensiones muy superiores a los citados 500 KV/m, será importante que la resistencia de la toma de tierra del SPCR no tenga un valor superior a 10 ohmios, por tal de no aumentar el tiempo de transferencia de carga del PDCE SERTEC, aumentando la probabilidad de que el campo eléctrico exterior se sature y aparezca el rayo. La altura mínima de trabajo del PDCE SERTEC determina el poder de aislamiento del aire y el factor tiempo de trabajo de la tecnología PDCE. Al ser el PDCE SERTEC el elemento más predominante de la instalación, éste sube el mismo potencial de la toma de tierra a su semiesfera inferior, siendo el punto de resistencia más baja en ohmios de su entorno referente al plano de tierra y del entorno natural, si existe un equipotencial de tierras y masas. El conjunto de sus características lo convierten en uno de los mejores SISTEMAS CAPTADORES de cargas, por su situación, capacidad y polarización. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 6 3 – EL PDCE SERTEC COMO PROTECTOR ELECTROMAGNÉTICO Y SOBRETENSIONES INDUCIDAS EXTERNAS La PROTECCIÓN ELECTROMAGNÉTICA, es otra ventaja tecnológica complementaría que ofrece el pararrayos PDCE SERTEC, donde los sistemas convencionales en punta no son capaces de llegar. El PDCE SERTEC está diseñado para proteger de los tan peligrosos pulsos electromagnéticos generados por los rayos (PEM) y de los campos magnéticos radiados (EM). La tecnología PDCE SERTEC disipa la energía radiada en el aire, atenuando de forma efectiva los campos magnéticos radiados o inducidos, campos eléctricos y pulsos electromagnéticos de cualquier frecuencia, potencia o tensión (E1, E2, E3). Es un equipo que puede utilizarse como pararrayos o pantalla electromagnética, siendo transparente a las frecuencias domésticas o industriales. El PDCE SERTEC minimiza de forma muy significativa (entre un 60% a 99%, según el nivel de protección) los EFECTOS INDIRECTOS, en concreto, las sobretensiones inducidas externas provenientes de los pulsos electromagnéticos y las corrientes derivadas por tierra, que generan, los impactos de rayos en zonas próximas o cercanas a un instalación i/o una zona protegida con el sistema PDCE SERTEC. En este caso, el PDCE SERTEC se comporta como un fusible térmico (está construido con materiales fungibles a partir de 650 °C), absorbiendo parte de la energía en calor por fusión de sus componentes externos, reduciendo al mínimo estos efectos. En casos extremos de efectos indirectos, el PDCE SERTEC se podría cortocircuitar y podría sufrir una explosión de material de dentro hacia afuera, con rotura parcial del aislante de PVC (Véase en el punto 4, la intensidad máxima admisible en cortocircuito del PDCE SERTEC (hasta 2 inyecciones de 100.000 A sin efecto de rotura del aislante por efecto de sobretensión, y por tanto, sobrepresión de adentro hacia afuera, según Ensayos realizados en el Laboratorio Oficial de Electrotecnia del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio del Gobierno de España)). En estos casos, los protectores de sobretensión existentes en la instalación pueden actuar por efectos de retornos en la línea, desde fuera de la instalación (véase punto 15 del presente Manual de Instrucciones) Existen cuatro niveles de protección electromagnética: En todos los casos se ha de utilizar el MODELO PDCE SERTEC NIVEL BÁSICO DE PROTECCIÓN Objetivo: Minimizar los efectos indirectos hasta un 60% Requisitos de la instalación: Se realiza la instalación del PDCE SERTEC de acuerdo al presente manual de instrucciones. La resistencia de la toma de tierra ha de ser inferior a 10 ohmios. Para proteger una zona determinada, se colocarán los equipos separados cómo máximo a 180 metros de separación entre uno y otro, de manera que entre ellos todos se vean y estén eléctricamente conectados al mismo potencial de tierra. Se requiere sistema equipotencial de la zona protegida y se han de disponer protectores de sobretensión de potencia de 40 KA, como mínimo. NIVEL MEDIO DE PROTECCIÓN Objetivo: Minimizar los efectos indirectos hasta un 75% Requisitos de la instalación: Se realiza la instalación del PDCE SERTEC de acuerdo al presente manual de instrucciones. La resistencia de la toma de tierra ha de ser inferior a 10 ohmios. Para proteger una zona determinada, se colocarán los equipos separados cómo máximo a 160 metros de separación entre uno y otro, de manera que entre ellos todos se vean y estén eléctricamente conectados al mismo potencial de tierra. Se requiere sistema equipotencial de la zona protegida y se han de disponer protectores de sobretensión de potencia de 80 KA, como mínimo. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 7 NIVEL ALTO DE PROTECCIÓN Objetivo: Minimizar los efectos indirectos hasta un 90% Requisitos de la instalación: Se realiza la instalación del PDCE SERTEC de acuerdo al presente manual de instrucciones. La resistencia de la toma de tierra ha de ser inferior a 5 ohmios. Para proteger una zona determinada, se colocarán los equipos separados cómo máximo a 160 metros de separación entre uno y otro, de manera que entre ellos todos se vean y estén eléctricamente conectados al mismo potencial de tierra. Se requiere sistema equipotencial de la zona protegida, anillo equipotencial del perímetro protegido y se han de disponer protectores de sobretensión de potencia de 100 KA, como mínimo. NIVEL MÁXIMO DE PROTECCIÓN Objetivo: Minimizar los efectos indirectos hasta un 99% Requisitos de la instalación: Se realiza la instalación del PDCE SERTEC de acuerdo al presente manual de instrucciones. La resistencia de la toma de tierra ha de ser inferior a 5 ohmios. Para proteger una zona determinada, se colocarán los equipos separados cómo máximo a 160 metros de separación entre uno y otro, de manera que entre ellos todos se vean y estén eléctricamente conectados al mismo potencial de tierra. Se requiere sistema equipotencial de la zona protegida, anillo equipotencial del perímetro protegido y se han de disponer protectores de sobretensión de potencia de 100 KA, como mínimo. Además en todas las estructuras protegidas, además del PDCE SERTEC en la parte más alta de la estructura, se dispondrán, de forma lateral, tantos equipos como caras tenga la estructura a la mitad de la altura de la estructura (exceptuando estructuras de más de 100 metros. En este caso se ha de seguir lo descrito en el punto 8 del presente manual). Los equipos se colocarán en soportes adaptados a la estructura y separados de la misma en 50 cm, como mínimo, con un grado de inclinación vertical de 5º, de forma que se mantenga inclinado hacia fuera de la estructura. Eléctricamente, se unirán todos los pararrayos PDCE SERTEC, por medio de un cable perimetral en cada nivel de protección lateral y, cada conjunto de anillos perimetrales, se unirán al PDCE SERTEC superior y a la toma de tierra por medio de, como mínimo, 2 cables de cobre de 50mm de sección. Esta configuración del SPCR, se hace para garantizar la unión equipotencial de todos los equipos referenciados a tierra. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 8 Figura de una simulación de los efectos del Campo Electromagnético y su forma de protección 4 – NORMATIVA Y CERTIFICACIONES El PDCE SERTEC cumple con los requisitos de las siguientes normas: MARCAJE CE: Los equipos PDCE SERTEC cumplen las leyes de seguridad de producto y límites de trabajo de Compatibilidad Electromagnética según las exigencias del marcado CE Directivas 2001/95/CE (Seguridad de producto). Directivas 92/31/CEE (Compatibilidad Electromagnética). Directivas 73/23/CEE (Equipo de Baja Tensión). y según las normas que lo regulan EN 61000-6-(1, 2, 3, 4):2002, y desde EN 61000-4-2 a EN 61000-4-9, EN 55011 a EN 55015 y EN 55022. (Homologas a las normativas IEC) NORMATIVAS EN LA QUE SE ENCUENTRA CERTIFICADO EL PDCE SERTEC POR BUREAU VERITAS CON MÚMERO DE CERTIFICADO ES036861 • UNE-EN (IEC 62305:2012), protección contra el rayo: partes 1 (principios generales), (evaluación del riesgo) y 3 (daños físicos a estructuras y riesgo humano) • CTE (CODIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN) SU8, Seguridad frente al riesgo causado por la acción del rayo) • NFPA 780:2008 • NBR 5419:2005 • NTC 4552:2004 Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. 2 Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 9 LEY DE PREVENCIÓN DE RIESGOS LABORALES Y SEGURIDAD APLICABLES Los pararrayos PDCE SERTEC son SPCR que cumplen las disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico causado por los rayos, según el Real Decreto 614/2001 de 8 de junio. NORMAS DE CALIDAD Y MEDIO AMBIENTE Sistema de Gestión Integrado de Calidad y Medio ambiente, según las normas internacionales ISO 9001:2008 e ISO 14001:2007, certificadas por BUREAU VERITAS, aprobado por ENAC y UKAS aplicado a: diseño, comercialización, gestión, montaje y ensamblaje del pararrayos PDCE SERTEC y tomas de tierra inteligentes. CERTIFICADO OTAN Desde el pasado día 9 de octubre de 2013, el PDCE SERTEC ha sido homologado de forma oficial por la OTAN en el concepto de “Sistema de Protección contra el rayo y protector electromagnético”. El PDCE SERTEC ha sido seleccionado como un Sistema OTAN de Catalogación (SOC), mediante el cual se trata de garantizar que un mismo artículo sea conocido dentro del ámbito de la logística de las naciones usuarias del sistema (actualmente 28 países pertenecen a la OTAN), por una misma y única denominación y un mismo y único Número OTAN de Catálogo (NOC), siendo el código OTAN del PDCE SERTEC: NCAGE: SUM83 Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 10 TENSIÓN MÁXIMA DE TRABAJO DEL PDCE SERTEC, DE TECNOLOGÍA PDCE SIN DESCARGA DE RAYOS 640.000 voltios a un metro, de acuerdo a las pruebas de laboratorio de alta tensión realizadas en el LABORATOIRE DE GÉNIE ELECTRIQUE de la Universidad de PAU (Centro Universitario de Investigación Científica) CERTIFICACIÓN DE VERIFICACIÓN COMPORTAMIENTO TECNOLOGÍA PDCE EN CORTOCIRCUITO DE 100KA – 10/350 µs según requisitos de la norma UNE-EN-IEC 62305 Para verificar el comportamiento extremo del PDCE SERTEC en caso de cortocircuito interno (1%), el equipo se ensaya bajo condiciones de simulación de cortocircuito interno con una corriente de paso de 100.000 A, según una norma del laboratorio central oficial de electrotécnica (L.C.O.E) del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio de España en Madrid. Con este ensayo demostramos, también, el comportamiento del material con que se construye el PDCE SERTEC y la seguridad mecánica en caso extremo (efectos indirectos por sobretensiones inducidas externas y caso de impacto directo de rayo (1%)). El PDCE SERTEC pasa una serie de ensayos en cortocircuito, con 4 descargas seguidas muy rápidas entre ellas, de 100.000 A cada una. Comprobamos que no sufre daños mecánicos en los 2 primeros ensayos, y en los 2 ensayos restantes sólo sufre la rotura de parte del aislamiento (PVC), manteniendo su integridad mecánica y funcionalidad. CONFIGURACIÓN ENSAYO SEGÚN NORMA IEC 62305. EXTRACTO DEL INFORME L.O.C.E página Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 11 RESULTADOS DE LA ATENUACIÓN DEL CORTOCIRCUITO DENTRO DEL PDCE SERTEC. Extracto de la página 7 del informe L.O.C.E Podemos apreciar como las curva resultantes del ensayo tiene una grafica armónica, que demuestra la atenuación del impulso de 100.000 A, gracias a la configuración interna del PDCE SERTEC. Al mismo tiempo, en el resultado de la forma de onda, se puede apreciar que el equipo internamente no tiene electrónica, no es un semiconductor, ni está cortocircuitado, ya que de lo contrario la onda resultante de salida sería más parecida a la curva de entrada de 10 microsegundos de subida y 350 microsegundos de bajada, caracterizando un trozo de metal conductor y no un sistema de DESIONIZACION. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 12 5 - INFORMACIÓN IMPORTANTE DEL PRODUCTO Advertencias de seguridad El protector electroatmosférico SERTEC, con tecnología PDCE, ha mejorado su diseño y procesos de fabricación bajo las Normas UNE-EN-ISO-9001:2008 de calidad. El objetivo de las mejoras ha sido poder ofrecer una alternativa real de protección que se adapte a cada necesidad, mejorando la competitividad y eficacia del sistema, donde los convencionales de punta Franklin o de cebado no pueden llegar. Es importante leer y entender este Manual y su contenido antes de realizar la instalación. SERTEC S.R.L., no se responsabiliza del mal uso de este producto o la mala interpretación de este manual. MUY IMPORTANTE 1- Lea y comprenda las instrucciones de este manual antes de realizar la instalación del PROTECTOR ELECTROATMOSFÉRICO SERTEC, bajo tecnología PDCE. 2- Este manual, es una guía básica para la instalación del PDCE SERTEC. 3- Los pararrayos PDCE SERTEC, están diseñados para trabajar en condiciones NORMALES de campos eléctricos a nivel de mar, en alta montaña y en zonas de alto riesgo ceráunico. En casos extremos, es recomendable armonizar la protección, solapando tantos equipos como superficie de estructura a proteger del rayo se necesite (consultar). 4- Encontrará este manual en la página web; www.sertec.com.py 5- Asegúrese de instalar correctamente el PDCE SERTEC según indica este manual. 6- No efectúe la instalación ni el mantenimiento del PDCE SERTEC si está bajo condiciones de tormenta o existe previsión de éstas. 7- Durante la instalación, ha de cumplir con la normativa de Prevención de riesgos laborales que sea aplicable en cada país. 8- Una vez realizada la instalación, registre la puesta en marcha del PDCE SERTEC. 9- En caso de avería del PDCE SERTEC, no intente abrir el equipo por seguridad, ya que perdería las garantías del mismo. Comuníquese antes de 48 horas con su distribuidor más cercano para seguir el procedimiento de garantía. 10- Si tiene dudas técnicas para aplicar este manual o la realización de la instalación, no la efectúe sin antes solucionar las dudas con su servicio técnico más cercano. 11- Sólo los instaladores con homologación por parte del fabricante o distribuidor oficial asignado por el fabricante, tienen autorización para instalar los pararrayos PDCE SERTEC. 12- Todos los pararrayos PDCE SERTEC que no estén registrados con su puesta en marcha, no obtendrán la garantía del producto. 13- Todos los modelos de PARARRAYOS PDCE (LOS QUE TENÍAN ANTES EL NOMBRE DE PDCE, MODELOS SENIOR, JUNIOR Y BABY) instalados desde el año 2009 tienen que ser registrados con su número de serie correspondiente y tener efectuado el mantenimiento anual. 14- SERTEC S.R.L., no se responsabiliza de los daños que pudiese causar cualquier pararrayos PDCE SERTEC que no estén bajo las especificaciones técnicas del presente manual de instrucciones. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 13 6 - CONTENIDO DEL EMBALAJE Embalaje: cartón reciclado. Producto: en su interior encontrará sólo el modelo PDCE SERTEC, que usted ha comprado, con la tornillería y accesorios para su conexión mecánica y eléctrica. La documentación de cada producto está en la web, al ser usted un instalador homologado, ya ha recibido la formación técnica adecuada para realizar la instalación del PDCE SERTEC, motivo por el cual no se adjunta ninguna documentación dentro de la caja. 7 – MATERIALES, MEDIDAS Y PESO DEL PRODUCTO El PROTECTOR ELECTROATMOSFÉRICO SERTEC, de tecnología PDCE, se utiliza, como un Sistema de Protección Contra el Rayo (SPCR) (EVITANDO la formación del RAYO) y como PROTECTOR ELECTROMAGNÉTICO, minimizando los efectos electromagnéticos indirectos e directos. Modelos de PDCE, en función de su radio de cobertura: PDCE SERTEC (antiguo PDCE-SENIOR) MATERIALES QUE LO COMPONEN Y MEDIDAS: Nº Pieza 1 2 Material Aluminio PVC 3 Aluminio Características eléctricas Electrodo superior Aislador eléctrico Electrodo inferior con conexión eléctrica y mecánica Denominación Semiesfera superior Manguito de unión Semiesfera inferior con eje principal y adaptador para mástil. PESO Y MEDIDAS EXTERIORES DE CADA MODELO PARARRAYOS PDCE SERTEC Y SU CAJA. Medidas Alto mm Largo mm Ancho mm Peso kg cada PDCE SERTEC Peso kg Caja Peso kg PDCE SERTEC + Caja Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. PDCE SERTEC 470 270 270 7,25 1,05 8,3 Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 14 8 – COBERTURA Y DISEÑO DE PROTECCIÓN RADIO DE COBERTURA CONTRA IMPACTOS DIRECTOS DE RAYOS Se garantiza la protección contra impacto directo de rayos en la propia estructura donde se instala el PDCE SERTEC. Su situación determina el radio y área de protección donde los rayos no aparecerán en un 99% de los casos, y con una eficacia del 100%. Estas condiciones se certificarán y garantizarán, siempre y cuando, se respeten los requisitos de este manual y en su radio de protección no existan otras estructuras, potencialmente ionizantes, de igual o superior altura a la protegida. En este último caso, el radio de protección abarcará hasta donde esté situada ésta potencial estructura de igual o superior altura, la cual tendrá que ser objeto de protección para garantizar el radio de cobertura. El abasto de la protección de cada modelo con tecnología PDCE, se ha determinado mediante la aplicación del MODELO TEÓRICO DE LA ESFERA RODANTE, página 40, punto A4 de la norma UNE-EN-IEC 62305 (PARTE I). Radio real de protección según el modelo forma teórica de protección El modelo teórico de las esferas rodantes aplicado al PDCE SERTEC, se ha validado con los resultados estadísticos de instalaciones reales distribuidas por todo el mundo y en diferentes tipos de estructuras, a diferentes alturas; en alta mar, en alta montaña, y en altos niveles de riesgo ceráunicos. Toma de tierra/Ω 10 Radio de protección Modelo PDCE PDCE SERTEC 100 m Área de protección 31.416,93 m Altura máxima de cobertura 2 100 m Ampliación radio de protección SI Triangulación posible Si Recomendaciones: La zona de protección contra el rayo, puede variar en función de cada estructura y el valor de la toma de tierra, motivo por el cual es básico efectuar un estudio técnico de necesidades de protección contra rayos. El diseño de la forma esférica o cono de protección es teórico El dibujo de la forma de protección en el aire para cualquier sistema es ficticio, dada la imposibilidad de poder modelizar eléctricamente el comportamiento caótico de la atmósfera. Esta última es un compuesto molecular (GAS) y como tal se comporta como un “GAS”, en constantes reacciones químicas y eléctricas (radiación solar y tormentas electromagnéticas), variaciones de velocidad de desplazamiento (viento), cambios de volumen (Presión atmosférica), variación térmica (temperatura). Estos comportamientos del “GAS”, causa un modelo caótico del comportamiento eléctrico atmosférico que impide poder modelizar una forma de protección tipo cono o tipo tubo, dado los constantes cambios y recombinaciones eléctricas y químicas del dieléctrico, el PDCE SERTEC forma una protección más teórica (cilíndrica), como se representa en el dibujo, y sólo se utilizará de referencia para poder calcular el abasto de la zona de Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 15 protección propuesta. Un estudio más específico de protección de la estructura y de la densidad de rayos e impactos, determinaría la zona teórica de riesgos y el diseño de protección más adecuado. Dados los cientos de posibilidades de formas y estructuras que nos podemos encontrar, damos los parámetros genéricos de referencias para un adecuado diseño. Hay que destacar que los mapas Ceraúnicos o de densidad de rayos son de referencia, dado que el cambio climático esta variando constantemente los días de tormentas y zonas de impactos de rayos. Diseño de una zona de protección En las zonas de alta actividad de rayos y máximas necesidades de protección electromagnética, se utilizará el modelo PDCE SERTEC. Lo importante del diseño de protección de una o varias estructuras con varios PDCE SERTEC, es rellenar en el diseño, toda la zona, partiendo de las estructuras mas altas y sin dejar huecos entre circunferencias o entre esferas, de tal forma que los radios escogidos, estén unidos. Esto determinará las unidades de PDCE SERTEC a colocar. Según la forma geométrica de la estructura a proteger, podemos combinar diferentes PDCE SERTEC, solapando las circunferencias entre ellas, de manera que cubra toda la ZONA DE PROTECCION de rayos (ZPR). Radios de 100 m/PDCE SERTEC Ejemplos de ZONAS de protección Para el ejemplo siguiente escogemos el modelo PDCE SERTEC con cobertura de protección de 100 metros de radio. Tipo de estructura: Nave industrial de 1.100 metros de largo x 560 metros de ancho y 20 metros de alto. Para determinar las necesidades del PDCE SERTEC, tendremos que dibujar circunferencias de 100 metros de radio y solaparlas hasta cubrir toda la Nave. 5 puntos importantes a respetar: 1. 2. 3. 4. Los PDCE SERTEC se tienen que ver entre ellos. La distancia entre cada PDCE SERTEC, no será superior a 180 metros. La altura entre cada PDCE SERTEC no puede superar los 50 metros. Todos los PDCE SERTEC estarán unidos eléctricamente entre ellos, por medio de un cable de cobre de cómo mínimo 35 mm de sección. 5. Todas las estructuras de metal, estarán unidas al mismo potencial de tierra que los PDCE SERTEC. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 16 Vista aérea del diseño de protección de la NAVE. Vista lateral del diseño de protección de la misma NAVE, donde podemos ver las diferentes alturas NOTA IMPORTANTE: para proteger estructuras diferentes en una misma instalación, tendremos que verificar si las instalaciones eléctricas de cada nave, comparten el mismo neutro de transformador y utilizan el régimen de TN (tierra neutro). En caso contrario, se verificara que entre los neutros y tierras de diferentes instalaciones, no existan diferencia de potencial entre tierra/tierra, entre Neutro/neutro y entre tierra/neutro. Si no se cumplen estos requisitos, las instalaciones que se tengan que proteger dentro de una misma zona y utilicen una red con configuración eléctrica diferente a las demás, tendrá que diseñarse la protección, como una instalación aislada independiente del otro conjunto, con su toma de tierra independiente de las demás y unida a su toma de tierra eléctrica. Ejemplo de otro diseño de protección, con diferentes estructuras a proteger y separadas entre ellas, en una misma instalación. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 17 Diseño de protección electromagnética con pararrayos PDCE SERTEC. Para utilizar los PDCE SERTEC como medio de protección electromagnética, se tienen que crear zonas protegidas con equipos colocados perimetralmente a la estructura a proteger, empezando por pequeñas estructuras en forma de triangulación con 3 equipos, separados entre ellos 180 metros. Los equipos se tienen que ver entre ellos y estar siempre a la misma altura referente al suelo. Para completar la triangulación, los equipos se conectarán eléctricamente entre ellos por medio de un cable perimetral de tierra, de tal manera que se garantice su unión eléctrica. En grandes estructuras, el diseño se realiza colocando en línea y bordeando la estructura a proteger con tantos equipos como se necesiten respetando, en el caso del PDCE SERTEC, la distancia entre PDCE y PDCE de 180 Metros. La altura mínima del cabezal del PDCE SERTEC referente al suelo, será de 4 metros y la distancia mínima de separación del PDCE SERTEC referente a la estructura, será como mínimo, de 5 metros. Vista superior de una única estructura a proteger de pulsos electromagnéticos. NOTA: el mismo principio de protección se puede realizar con otras configuraciones. Esta aplicación no sirve como SPCR a no ser que se calcule para la proteccion de rayos y de efectos electromagneticos. Vista superior del diseño para la protección de pulsos electromagnéticos en varias estructuras con forma irregular. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 18 Diseño de protección contra rayos laterales en estructuras de gran altura . En el caso de estructuras de altura superior a 100 metros, se crearán niveles de protección complementarios cada 100 metros de altura. En este tipo de estructuras, el conjunto del SPCR externo estará formado por equipos colocados en la parte alta de la estructura y equipos colocados cada 100 metros de altura de forma perimetral a la estructura. Los equipos laterales se distribuirán en cada esquina como distribución básica, y se colocaran tantos equipos de forma lineal al perímetro, según las distancias de acoplamiento del radio de protección lineal, de tal forma que los equipos laterales, se puedan ver entre ellos y sus radios de protección se solapen 10 metros cada uno, es decir que para el modelo PDCE SERTEC, la distancia máxima entre ellos será de 180 metros. Los equipos se colocarán en soportes adaptados a la estructura y separado de la misma de 50 cm con un grado de inclinación vertical del 5 %, de forma que se mantenga inclinado hacia fuera de la estructura. Eléctricamente, se unirán todos los pararrayos PDCE SERTEC, por medio de un cable perimetral en cada nivel de protección lateral y, cada conjunto de anillos perimetrales, se unirán al PDCE SERTEC superior y a la toma de tierra por medio de, como mínimo, 2 cables de cobre de 50mm de sección. Esta configuración del SPCR, se hace para garantizar la unión equipotencial de todos los equipos referenciados a tierra. El valor de tierra en este tipo de protecciones de gran altura, tiene que tener un valor máximo de 5 ohmios. Para el diseño de protección de estructuras de alturas superiores a 500 metros y de formas arquitectónicas irregulares y singulares, consultar al fabricante. Estructura Vista superior de la estructura Vista lateral de las estructuras 160 m. de ancho x 160 m. de largo 200 m. de altura 300 m. de altura Estructura de doble altura, construcción de 150 metros y de 250 metros de altura Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 19 9 - EFICACIA DE PROTECCIÓN Cada modelo de PDCE SERTEC, ofrece un grado de protección diferente, con un 100 % de garantía de eficacia al EVITAR EL IMPACTO DIRECTO DEL RAYO, siempre y cuando se cumplan las condiciones de de este manual de instrucciones. La eficacia de protección del SPCR puede variar peligrosamente si el equipo trabaja con una puesta a tierra de valor superior a 10 ohmios. Eficacia del PDCE SERTEC en función de la resistencia de la puesta a tierra del SPCR. A mas alta resistencia de la toma de tierra, menor eficacia de protección contra rayos y menor radio de cobertura de protección. Estructuras superiores a 100 m. y como máximo 500 m. de altura RESISTENCIA DE LA PUESTA DE MODELO TIERRA 0/5 Ω 6/10 Ω 11/20Ω 21/50Ω PDCE 99% 90% 70% 50% SERTEC Estructuras inferiores a 100 metros de altura RESISTENCIA DE LA PUESTA DE MODELO TIERRA 0/10 Ω 11/20 Ω 21/50Ω 50/100Ω PDCE 99% 90% 70% 50% SERTEC Estructuras inferiores a 50 metros de altura RESISTENCIA DE LA PUESTA DE MODELO TIERRA 0/10 Ω 11/20 Ω 21/50Ω 50/100Ω PDCE 99% 90% 70% 50% SERTEC Estructuras inferiores a 25 metros de altura RESISTENCIA DE LA PUESTA DE MODELO TIERRA 0/10 Ω 11/20 Ω 21/50Ω 50/100Ω PDCE 99% 90% 70% 50% SERTEC NOTA: En caso de impacto de rayo en el PDCE SERTEC por motivos de “casos de trabajar al límite de sus posibilidades”, el PARARRAYOS PDCE SERTEC, DE TECNOLOGÍA PDCE, se comportará como un fusible térmico, absorbiendo la energía del rayo en forma de calor por fusión de sus componentes, reduciendo al mínimo los efectos electromagnéticos y la aparición de circulación de corrientes en la instalación protegida. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 20 10 - ESTUDIO Y EVALUACIÓN DEL RIESGO DE RAYOS La tecnología PDCE, es una medida de protección para evitar los riesgos de daños a personas e instalaciones. En este sentido si se instala un PDCE SERTEC, se asume la necesidad de protección con nuestro SPCR y, por tanto, no se necesita efectuar un estudio de evaluación de riesgos por impactos de rayos para conocer las necesidades de protección, ya que se está asumiendo la posibilidad de aparición del riesgo pertinente, cumpliendo así, con la propia Norma de pararrayos UNE-EN-IEC 62305 (parte 2): “Evaluación del riesgo“, donde en el penúltimo párrafo de la página 13, se dice: …. “La decisión de poner una protección contra el rayo puede tomarse sin tener en cuenta ninguna evaluación del riesgo, siempre que se considere que ningún riesgo es evitable”. 11- GUÍA DE PROCEDIMIENTOS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UN SPCR CON TECNOLOGÍA PDCE PARTES MÁS IMPORTANTES DE UNA INSTALACIÓN Nota importante: Aunque el cable de bajada del pararrayos aparezca en la esquina de la fachada cerca de la puerta, este ejemplo es precisamente el que no hay que tomar como referencia. En la medida de lo posible, los bajantes de pararrayos tendrán que pasar por las fachadas de la casa que menos sean expuestas, evitando pasar el cable por zonas de fácil acceso a personas. En su caso, el bajante se colocará empotrado en tubo o por dentro de la edificación, señalizando el bajante como cable del pararrayos. 1 - Pararrayos, mástil y soportes 2 - Conductor eléctrico 3 - Electrodos de tierra 4 - Uniones equipotenciales de partes metálicas externas 5 - Protectores de sobretensión Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 21 INSTALACIÓN DEL BAJANTE CONDUCTOR El bajante del cable conductor que unirá el PDCE SERTEC a la puesta a tierra será lo más directo posible, los cables de unión de masas equipotenciales se podrán unir a éste en su recorrido. El cable tendrá una sección de como mínimo 50 mm² y se asegurará la trayectoria del cable por medio de bridas o grapas adecuadas para garantizar su trazado. En todos los casos, se evitará efectuar curvas inferiores a radios de 20 cm. En lo posible, se garantizará que el trazado del cable sea siempre descendente desde el PDCE SERTEC a la conexión de tierra en un solo tramo, sin efectuar remontes y bajadas, manteniendo en lo posible las trazadas verticales. En caso de que el cable sea expuesto a posibles roturas por vandalismos o pasos de vehículos, se tendrá que proteger el mismo por medio de un tubo de metal para su protección mecánica. En otras situaciones donde las estructuras a proteger sean perfectas conductoras eléctricas con una sección superior al cable conductor, se podrá utilizar la propia estructura como conductor eléctrico, señalizando el mismo como Cable del SPCR. En este caso, se conectará un cable del PDCE SERTEC directamente a la estructura en su parte alta, a la altura del mástil, y otro cable en la parte baja desde la estructura a los electrodos de sacrificio. VALIDACIÓN ELÉCTRICA DEL BAJANTE CONDUCTOR Una vez efectuada la instalación eléctrica, en cualquiera de los casos de configuración, efectuaremos un control de la continuidad eléctrica para validar que el PDCE SERTEC y la toma de tierra están unidos eléctricamente, y la medida eléctrica del cable que los unes no sea superior a cero ohmios de resistencia entre ellos. CONSTRUCCIÓN DE LA PUESTA A TIERRA Dado que la resistencia en ohmios de los diferentes tipos de terrenos, puede variar considerablemente durante el año a causa de los cambios meteorológicos, buscaremos siempre el mejor emplazamiento y en lo posible lo más cerca a la vertical del pararrayos, y a ser posible en una zona húmeda. En todos los casos, y como mínimo, se utilizará una superficie total de electrodos en contacto con el terreno, igual o superior a 1 m². Los electrodos, para construir la toma de tierra, podrán ser en forma de jabalinas o placas de metal, siendo su composición de cobre, aluminio o zinc. IMPORTANTE: En ningún caso se utilizarán electrodos de acero inoxidable, ni se conectarán en serie a la toma de tierra filtros o inductancias que puedan frenar el flujo de corrientes por el cable de tierra o crear una polarización de la misma. VALIDACIÓN ELÉCTRICA TOMA DE TIERRA Una vez construida la toma de tierra, efectuaremos las medidas de su resistencia en ohmios, referente al terreno, para conseguir alcanzar un valor igual o menor a 10 ohmios en el conjunto de la puesta a tierra conectada a la instalación eléctrica y equipotencial. Si no conseguimos este valor, colocaremos más electrodos y aportaremos un registro de humedad en la tierra todo el año, por medio de un sistema de riego gota a gota. Como complemento, podemos enriquecer el conjunto del terreno/puesta a tierra, con sales minerales. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 22 CABLE PERIMETRAL Y EQUIPOTENCIAL Para evitar que las tensiones de paso peligrosas afecten directamente a las personas, fuera de la estructura protegida durante una tormenta, se recomienda efectuar un anillo de tierras perimetral al límite de la zona de donde exista la posibilidad de tránsito de personas. El objetivo, es garantizar la seguridad eléctrica de las personas en caso de impacto de rayo externo al radio de protección, minimizando los efectos de posibles corrientes que puedan aparecer por el suelo cerca de nuestra estructura protegida. Esto se consigue combinado el anillo de tierra perimetral que hace el efecto de pantalla, con la conexión equipotencial de los elementos metálicos que están cerca del anillo y dentro de él, con el objetivo de referenciarlos todos a un plano de tierra, como pueden ser: vallas, puertas de garaje, farolas, columpios, fuentes de agua, antenas, etc. Para ello se efectuará una zanja en el terreno, en la qué se enterrará el cable de cobre desnudo, de cómo mínimo 35mm de sección, y a una profundidad mínima de 25 cm y máximo de 50 cm. Este cable de cobre desnudo, se referencia a tierra por medio de la unión del cable a piquetas de 1,50 m de largo que estarán clavadas en el terreno, dentro de la zanja, y separadas entre ellas cada 10 metros. A este cable perimetral, se unirán eléctricamente todas las masas metálicas por medio de uniones de cable de cobre desnudo de sección no inferior a 2,5mm ni superior a 50mm. Con el mismo objetivo de conseguir un equipotencial armonizado, con las masas y equipos eléctricos, se unirán todas las puestas a tierra eléctricas existentes, nuevas o viejas, a la puesta a tierra del PDCE SERTEC, garantizando así, un mismo valor de ohmios en cualquier punto de la instalación. Todas las conexiones mecánicas y eléctricas se efectuarán dentro de una caja de PVC, o cemento, con el objetivo de revisar su corrosión durante el mantenimiento. En caso de terrenos donde no se puedan clavar piquetas, se podrán cortar las jabalinas en trozos de 50cm, reduciendo entonces las distancias de separación entre piquetas en medidas equidistantes dentro de los 10 metros. En caso de imposibilidad de colocar piquetas, se doblarán los perimetrales con cable de cobre tantas veces como sea necesario para conseguir bajar la resistencia del terreno. Como guía técnica complementaria a este manual de instalación, relacionada con las tomas de tierras eléctricas, se podrán tomar las referencias del REBT que sean más exigentes en cada país. VALIDACIÓN ELÉCTRICA PERIMETRAL Y EQUIPOTENCIAL Una vez terminada la instalación de cables perimetrales y equipotencial, se validará la instalación verificando la continuidad eléctrica en ohmios entre elementos metálicos y tomas de tierra, siendo el valor resistencia de 0 ohmios en cada caso. Por último se verificará la continuidad eléctrica entre el punto de masas más alejado del pararrayos y el propio cabezal del pararrayos. MONTAJE PARARRAYOS PDCE SERTEC DE TECNOLOGÍA PDCE Una vez colocado el cable de cobre del SPCR en todo su trazado y los soportes de mástil en su posición adecuada, tenemos que mecanizar el mástil previamente con el agujero de fijación antes de colocar el PDCE SERTEC. CONEXIÓN MECÁNICA AL MASTIL A. Una vez seleccionada la altura adecuada y el mástil con sección interior de 42 mm ∅ (49 mm ∅ exterior), para colocar el PDCE SERTEC, tendremos que efectuar un taladro pasante en el mástil para garantizar la suportación y unión mecánica entre PDCE SERTEC y mástil. B. Taladrar el mástil con un agujero pasante de 8 mm ∅ y a 35 mm del borde del mástil Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 23 C. Una vez efectuado el agujero, procederemos a preparar el cable de cobre para la conexión eléctrica del PDCE SERTEC con el mástil. a. Colocar el terminal en el cable de cobre y apretarlo con mordaza mecánica. b. Pasar el cable de cobre por dentro del mástil desde la parte inferior hasta sobresalir 1 metro por la parte superior del mástil. c. Aflojar los dos tornillos Allen. d. Introducir el cable por el terminal de conexión del PDCE SERTEC hasta que toque al fondo. e. Apretar tornillos Allen y verificar que estén apretados correctamente y no se suelte el cable. f. Colocar una funda retráctil, (no suministrada) tapando los tornillos Allen, y calentarla hasta que quede sellada para que no entre humedad. Terminar de sellar con silicona o grasa de vaselina para evitar reacciones químicas con el aire. g. Introducir el PDCE SERTEC en el mástil, colocar el tornillo pasante y apretar. Conexión eléctrica para el cable de tierra: a) Por la parte baja del PDCE SERTEC el propio eje termina en forma de terminal en espera de la conexión del cable de tierra de 35 o 50 mm ∅. Es obligatorio colocar un terminal de conexión al cable de tierra para asegurar la conexión mecánica y eléctrica del cable dentro del terminal del PDCE SERTEC. b) Para garantizar la continuidad eléctrica del pararrayos a la toma de tierra, se incluyen dos tornillos Allen para asegurar mecánicamente la conexión eléctrica entre el cable de tierra y el pararrayo PDCE SERTEC. Para garantizar que no aparezcan oxidaciones, es recomendable una vez efectuada la conexión eléctrica inundar la conexión con vaselina VALIDACIÓN DE CONTINUIDAD ELÉCTRICA CONJUNTO PARARRAYOS/TOMA DE TIERRA Para validar la continuidad eléctrica del SPCR con PDCE SERTEC de tecnología PDCE, con el mástil ya colocado, se verificará su continuidad eléctrica desde la toma de tierra hasta la parte inferior del cabezal del PDCE SERTEC. Para esta prueba, se utilizará un medidor de continuidad eléctrica y se verificará que la resistencia entre los dos puntos, toma de tierra/pararrayos, sea cero ohmios, (0 Ω). Si la medida es correcta, se puede colocar el mástil en su posición definitiva. VALIDACIÓN ALTURA DEL PARARRAYOS PDCE SERTEC Para validar la altura del pararrayos, se verificará que la altura total del cabezal del pararrayos supere los 2 metros sobre cualquier elemento de la estructura. Una vez revisado, se efectuará una foto del conjunto mástil/PDCE/estructura donde se pueda apreciar el acabado final y entorno. Este procedimiento es esencial para enviarlo con el registro de puesta en marcha. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 24 RECOMENDACIÓN IMPORTANTE Protección interna, según normas IEC-62305 parte 4. Como complemento de protección del SPCR, se recomienda efectuar una protección interna compuesta por diferentes tecnologías de protección electrónica fina, media y de potencia. La protección interna se instala con el fin de anular posibles chispas así como la destrucción de equipos eléctricos dentro de la zona protegida, a causa de efectos indirectos de sobretensiones, generados por inducciones y acoplamientos cuando los rayos impactan cerca de la instalación protegida con el PDCE SERTEC. Para su efecto de prevención y protección, se coloca una barrera electrónica de protectores de sobretensión, generalmente no superior a los 50kA, en los cuadros generales de tensión, y se conectan los descargadores por medio de un cable de tierra, con funda, todo a un mismo potencial. Esta tierra, sólo servirá para descargar las sobretensiones residuales del rayo procedentes de la red. Su valor de resistencia, en ohmios, será inferior a 10 Ω en las peores condiciones climáticas. A ser posible la tecnología a utilizar como descargador tendrá que ser de GAS, no de componentes electrónicos semiconductores. 12 - PUESTA EN MARCHA DEL SPCR CON EL PDCE SERTEC Una vez terminada la instalación se ha de rellenar el registro de puesta en marcha que se puede descargar de la página web de SERTEC S.R.L., o bien que le será facilitada por su distribuidor. Una vez rellenado el registro de puesta en marcha, éste ha de ser enviado a su distribuidor, el cual le explicará el proceso a seguir, para recibir la garantía del producto. 13 - CERTIFICADO DE GARANTÍA DEL PARARRAYOS PDCE SERTEC A partir de la recepción de la puesta en marcha del equipo y verificación de la validez de los datos, el PDCE SERTEC estará cubierto por la garantía del fabricante, y en un plazo de 30 días recibirá el certificado correspondiente del producto. La garantía está en curso durante 10 años si se efectúa y valida cada año el mantenimiento del mismo. Si no se realiza el mantenimiento anual, la garantía quedará anulada. Una vez acabado este período de 10 años, el equipo seguirá funcionando sin cobertura de garantía, por lo que recomendamos que sea sustituido. COBERTURA Y EXLUSIONES DE GARANTÍA La garantía se aplica al modelo PDCE SERTEC, fabricados por SERTEC S.R.L., bajo licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. • • • • Daños cubiertos: Todos los daños causados en la instalación protegida por el impacto de un rayo directo sobre el PDCE SERTEC derivados de un defecto de fabricación del PRODUCTO, hasta un valor máximo de 500.000 dólares anuales. Quedan excluidos de esta cobertura, los efectos que pudieran aparecer sobre la instalación y/o zona protegida, derivados de efectos indirectos por sobretensiones inducidas externas Países incluidos en la cobertura: países donde SERTEC S.R.L. es poseedor de la licencia exclusiva. Período de garantía: 10 años. Aplicación de la garantía: comienza a partir de la recepción en fábrica de la puesta en marcha de la instalación. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 25 EXCLUSIONES DE LA GARANTÍA PRODUCTO. • Incumplimiento de parte de las condiciones de venta y cualquier punto del MANUAL DE INSTRUCIONES. • Todo componente o accesorio que no sea del PDCE SERTEC. • Los PRODUCTOS de muestra instalados. • Los PRODUCTOS instalados sin puesta en marcha. • Los PRODUCTOS instalados por instaladores no homologados. • Los PRODUCTOS que no hayan pasado el correspondiente mantenimiento durante 1 año. • Si el accidente es producido a causa de la rotura de parte o de su totalidad de la instalación eléctrica y mecánica del PRODUCTO, sea por catástrofes naturales, agentes meteorológicos (exceptuando el rayo), golpeo, aplastamiento, tensiones de trabajo extremas, atentados o vandalismo. • Los propios daños del PRODUCTO por el uso inadecuado del mismo, incluso los derivados del transporte, que deberán reclamarse en presencia del personal de la Compañía de Transportes, por lo que conviene inspeccionar el producto antes de confirmar los albaranes de entrega correspondientes. • Las instalaciones mal diseñadas y efectuadas fuera de normas, reglamentos de baja tensión o especificaciones técnicas. • Por la manipulación no adecuada del PRODUCTO. • Los PRODUCTOS que no llevan identificado su correspondiente número de serie de fábrica. • Si el PRODUCTO es reparado o manipulado por personal no autorizado por SERTEC S.R.L. • Los trabajos de mantenimiento propios de cada aparato, que no cubra esta garantía. • Cuando la avería sea producida por un componente o accesorio externo que afecte al buen funcionamiento del PDCE SERTEC. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 26 14 - MANTENIMIENTO PREVENTIVO SPCR CON EL PDCE SERTEC Las instalaciones de pararrayos PDCE SERTEC, están diseñadas para un objetivo concreto, la protección de las personas, animales e instalaciones. Las necesidades técnicas y de funcionamiento de cada instalación obligan a situar todos los equipos y parte de la instalación en el exterior de la estructura o edificio a proteger y colocar la puesta a tierra en diferentes lugares en cada proyecto. La situación geográfica de cada instalación es aleatoria e implica estar expuesta a diferentes fenómenos meteorológicos y cambios climáticos permanentes durante cada año. Los materiales expuestos pueden sufrir deterioro involuntario por parte del fabricante, instalador o usuario. Por ese motivo es de obligado cumplimiento efectuar una revisión periódica del conjunto de la instalación, para verificar su estado y la continuidad del buen funcionamiento y garantizar su eficacia. El protocolo de mantenimiento será cumplido en su totalidad y rigurosamente, en cada revisión anual, efectuando un informe según los procedimientos aquí definidos. Cada informe de revisión será avalado con la firma del cliente, donde constarán las incidencias o averías si las hubiese. PROTOCOLO DE MANTENIMIENTO. Período de revisión: ANUAL Procedimiento de mantenimiento según puntos críticos de la instalación: 1 - Cabezal PDCE SERTEC: • • Se verificará el estado de corrosión de las conexiones eléctricas del cable de tierra y del conjunto del PDCE SERTEC, y se procederá a efectuar las mejoras necesarias. Se verificará el estado mecánico del PDCE SERTEC. En caso de existencia de deficiencias en el mismo, se procederá al cambio del producto. Este cambio entrará en garantía siempre y cuando las deficiencias provengan de defectos de fabricación del producto o causas que así lo justifiquen. 2 - Mástil: • • Se revisará el estado de aguante mecánico de los soportes o fijaciones del mástil que soporta el PDCE SERTEC y se procederá a cambiar o mejorar en caso necesario. Se verificará la corrosión de los soportes o fijaciones para su limpieza y pintura si fuera necesario. 3 - Conductores eléctricos: • • Se verificará el nivel de corrosión o rotura de los soportes o grapas de los cables, en caso de necesidad se cambiarán por unos nuevos. Se verificará la continuidad y resistencia eléctrica entre la toma de tierra y el PDCE SERTEC, y se tomarán medidas de corrección o cambio. 4 - Puesta a tierra: • • • Se procederán a efectuar diferentes medidas de la resistencia en ohmios de la puesta a tierra y del conjunto del SPCR, incluyendo el perimetral, referente a la puesta a tierra de la instalación, para tomar las medidas oportunas de mejora y garantizar un valor igual o inferior a 10 ohmios. Se procederá a verificar la continuidad de las conexiones eléctricas y su nivel de corrosión para tomar las medidas oportunas de corrección. Se procederá, cada 4 años, a desenterrar los electrodos para la revisión visual de la pérdida de material y corrosión, y se efectuará el cambio si fuera necesario. 5 - Cable perimetral y equipotencial de masas: • Se procederá a verificar la continuidad de las conexiones eléctricas y su nivel de corrosión para tomar las medidas oportunas de corrección. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 27 15-CASOS EXTREMOS DE EFECTOS INDIRECTOS POR SOBRETENSIONES INDUCIDAS EXTERNAS. El constante estudio del comportamiento del Pararrayos PDCE SERTEC, nos facilita la posibilidad de mejorar la tecnología y demostrar su eficacia día a día. El Pararrayos PDCE SERTEC está certificado para cumplir el objetivo de reducir la actividad de rayos en la estructura protegida en un 99% con un 100% de eficacia hasta la fecha, asumiendo tanto el cliente como el fabricante, que siempre existe una posibilidad de impacto de rayo directo de un 1%. Las instalaciones protegidas con PARARRAYOS PDCE SERTEC, pueden verse afectadas bajo condiciones extremas de funcionamiento por encima de los valores que se definen en su manual de instrucciones. Comportamientos del PDCE SERTEC en casos extremos: CASO – A . Cortocircuito en el PDCE SERTEC por sobretensión inducida externa Hay otras estructuras o torres cercanas a la estructura protegida con el PARARRAYOS PDCE SERTEC que incorporan elementos en punta, que pueden comportarse como pararrayos naturales o que incorporan directamente pararrayos Franklin y aumentan el riesgo de rayos en la zona. A.1. Situación: Cuando hay elementos en punta, en diferentes estructuras, cerca de la estructura protegida, éstas pueden ser propensas a excitar la descarga de un rayo y generar otros efectos ELECTROMAGNÉTICOS indirectos que pueden entrar y afectar en las instalaciones eléctricas protegidas con el PDCE SERTEC y afectar al propio PARARRAYOS PDCE SERTEC. A.2. Causa: Cuando un rayo impacta cerca de la instalación protegida y fuera del radio de cobertura, pueden aparecer por tierra, por diferencia de potencial y, por el aire, en función de la intensidad del rayo, debido al pulso electromagnético del rayo producido en el momento del impacto en la punta franklin; en estas condiciones, los dos fenómenos eléctricos asociados, pueden saturar el PARARRAYOS PDCE SERTEC en su interior, a causa de una sobretensión, y destruir protectores de sobretensión y algún equipo eléctrico conectados a tierra sin protección. A.3. Afectación DIRECTA en el PARARRAYOS PDCE SERTEC: En estas condiciones, el PARARRAYOS PDCE SERTEC se puede saturar y cortocircuitar por dentro, apareciendo un arco eléctrico por fuerte diferencia de potencial, quedando el PDCE SERTEC negro en su interior. A.4. Efectos visuales en el PARARRAYOS PDCE SERTEC: Se podrían apreciar en el PDCE SERTEC, efectos de fusión (material) internos por arco eléctrico entre las dos semiesferas. En casos extremos de grandes inducciones o sobretensiones, el PDCE SERTEC puede sacrificarse y fundir parte del aluminio desde el interior del PDCE SERTEC al exterior, con posible separación de las 2 semiesferas y rotura del aislante. A.5. Efectos en las instalaciones protegidas: Este efecto en el PDCE SERTEC, no es la causa de un rayo directo, sino de sobretensiones inducidas provenientes del exterior, y cuando aparece, minimizan las sobretensiones en la instalación ya que la energía que aparece, se transforma en un esfuerzo de trabajo térmico dentro del propio PARARRAYOS PDCE SERTEC. En este caso, no aparecerán efectos de fusión por la parte externa de las esferas de aluminio. Al no aparecer una descarga de rayo directa en el equipo, los sistemas de teledetección de rayos, no pueden registrar el evento porque no existió. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 28 A.6. Solución: Crear un apantallamiento perimetral con un cable de tierra de 50mm, enterrado por lo menos a 30cm de profundidad. En el perimetral, se colocaran piquetas de cobre de 1,5 m, clavadas y separadas entre ellas cada 10 metros, para mejorar el equipotencial de tierras y masas metálicas. CASO – B. Las tomas de tierra, tienen valores eléctricos de resistencia superiores a 10 ohmios. B.1. Situación: Cuando las tomas de tierra tienen un valor elevado superior a 10 ohmios, el PARARRAYOS PDCE SERTEC se puede saturar y sobrecargar, perdiendo su eficacia de protección. B.2. Causa: Cuando el campo eléctrico natural aparece durante una tormenta, puede generar la aparición de tensiones más altas en las tomas de tierra si su valor es superior a 10 ohmios y por defecto generar tensiones de trabajo más altas en el interior del PARARRAYOS PDCE SERTEC. B.3. Afectación DIRECTA en el PARARRAYOS PDCE SERTEC: En esta situación, nuestro equipo no tiene capacidad suficiente de trabajo, ya que al aumentar la resistencia, se aumenta el tiempo de trabajo de disipación, por este motivo cabe la posibilidad de que se sature el equipo y se cortocircuite como en el caso A. B.4. Efectos visuales en el PARARRAYOS PDCE SERTEC: Pueden aparecer en la semiesfera inferior perforaciones limpias con fusión del aluminio, con trayectoria de la colada del material, desde su interior al exterior, de manera que se aprecia que los efectos de trabajo son de dentro/fuera. Este efecto no aparecerá nunca en la parte de la semiesfera superior, porque la causa no es de un impacto de un rayo directo, ya que la fusión o perforación del aluminio aparece en la semiesfera inferior y el sentido de fusión del aluminio será de dentro del equipo en sentido hacia afuera. Otro punto importante que determina que no es un rayo, es que los sistemas de teledetección de rayos de los institutos de meteorología no lo pueden detectar. B.5. Efectos en las instalaciones protegidas: Cuando aparece este fenómeno en las instalaciones, no se generan averías porque no aparecen corrientes de sobretensión descendentes a tierra en la instalación, ya que la energía del cortocircuito se trasforma en temperatura de fusión (principio de un fusible). B.6. Solución: Bajar la resistencia de la toma de tierra por debajo de 10 ohmios y a ser posible, mantenerla durante todo el año, por medio de aporte de minerales y de humedad natural o forzada. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 29 CASO- C . Otros efectos posibles que nos podemos encontrar en la revisión de mantenimiento: C.1. Situación: Señales de emulsión del aluminio en la parte superior e inferior de las semiesferas. C.2. Causa: El equipo ha trabajado en condiciones extremas de disipación de cargas. Este fenómeno se presenta cuando intenta aparecer el líder del rayo Ascendente (positivo), con lo que la intensidad de transferencia de cargas es muy alta y genera altas temperaturas que hacen hervir el aluminio en puntos concretos. La reacción que aparece en el metal, es la emulsión del propio aluminio, en forma de verrugas que sobresalen en sentido ascendente. C.3. Efectos visuales en el PDCE SERTEC: En estos casos se podría ver en las semiesferas, una especie de flámula o ramificación de luz en forma de rayo, de 6 a 8 metros de largo, que se difunde en el aire sin llegar a la nube, este es el trazador ascendente del rayo positivo que queda inhibido. En estos casos los sistemas de teledetección de rayos no son capaces de detectar el evento de rayo porque no se ha producido. C.4. Efectos en las instalaciones protegidas: En estos casos no aparecen averías en la instalación, porque no hay descargas de rayo ni corrientes peligrosas, debido a que se transforma la energía presente, en temperatura de fusión de material. Este fenómeno está en estudio ya que los sistemas de teledetección de rayos de los Institutos Nacionales de Meteorología, no son capaces de detectar la presencia de un rayo aun apareciendo este fenómeno de luz. C.5. Solución: Reducir el valor de la toma de tierra y colocar dos (2) PARARRAYOS PDCE SERTEC en paralelo, separados de 50 cm para doblar la capacidad de Disipación del PDCE SERTEC, recortando el tiempo de fuga de la corriente a tierra. C.6. Aclaraciones: La diferencia entre un impacto de rayo directo negativo (rayo que baja de la nube a tierra) y el positivo (rayo que sale de tierra a la nube), es que el efecto del rayo directo negativo sobre la semiesfera del PDCE SERTEC, perfora la semiesfera superior con efectos de trazabilidad de fusión al interior del PDCE SERTEC y los efectos del rayo positivo, emulsionan sobre la semiesfera superior el aluminio en forma de verruga. En función de la energía del rayo negativo en el momento del impacto (1% de posibilidades), el PDCE SERTEC puede romperse o incluso desaparecer si el rayo es superior a 250.000 A y el núcleo de tormentas avanza muy rápidamente. Si el rayo positivo es muy intenso, puede generar un esfuerzo de trabajo levógiro de la instalación hacia la nube. Eso daría a entender el porqué en algunos elementos en rosca, se desenroscan solos. En el caso del PARARRAYOS PDCE SERTEC, este problema esta solventado en su totalidad. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 30 16 - APLICACIONES La tecnología PDCE SERTEC está compuesta por un único modelo, diseñado con el objetivo de eficacia, prevención y protección contra el rayo, pudiéndose ajustar y amplificar las zonas de cobertura para adaptarse a las necesidades de protección de las estructuras y de la zona. Protegemos cualquier tipo de estructura exceptuando los aerogeneradores Eólicos. MODELO PDCE SERTEC: Todo tipo de estructuras en tierra y mar de hasta 100 metros de altura. Para estructuras de más de 100 metros, se dispondrá el modelo PDCE SERTEC en las condiciones marcadas en este Manual de Instrucciones. Sistema ÚNICO y EFICAZ para la protección de estructuras dentro de ambientes con riesgo de incendio o explosión (zonas ATEX) y torres de telecomunicaciones. Este sistema no sirve para la protección de generadores Eólicos. Investigación del comportamiento de la tecnología PDCE SERTEC en tiempo real. En situaciones de funcionamiento de cortocircuito, el PDCE SERTEC puede llegar a saturarse y crear la aparición de un fenómeno eléctrico visual parecido a la luz de un rayo llamado flámula, pero sin efectos directos ya que aparece un intento de la descarga (la luz del rayo), pero no aparece el efecto sonoro (trueno) ni la trazada de la descarga es completa. Esto ocurrirá en un 1% de las situaciones extremas. En estos casos, los sistemas de teledetección de rayos de los Institutos Nacionales de Meteorología, no son capaces de registrar el evento eléctricamente, dado que la descarga que se produjo fue de muy poca energía, no considerándose este fenómeno como un rayo. EJEMPLO REAL DE UNA INSTALACIÓN CON TECNOLOGÍA PDCE EN JAPÓN La instalación experimental de la tecnología PDCE en Japón demuestra que durante 8 años, el comportamiento del pDCE en una torre de telecomunicaciones fue eficaz bajo campos eléctricos extremos, donde anteriormente a su instalación, se registraba actividad de rayos de 350 KA a 10 km de distancia. La instalación estaba compuesta por un SPCR con tecnología PDCE, con cámaras de alta velocidad que lo grababan en tiempo real, equipos de medida en el bajante de cobre y teledetección de la actividad de rayos en tiempo real por el instituto nacional de meteorología de Japón “Franklin Japan”. A raíz de los resultados contamos en Japón con instalaciones en entes gubernamentales, centros de investigación, operadores de telecomunicaciones y centrales nucleares. Cabe destacar que la tecnología PDCE sustituyó en esta instalación a un pararrayos de cebado español porque desapareció la parte superior del pararrayos donde se alojaba la electrónica y sólo quedó el eje del mismo. Resto del eje de un pararrayos de cebado. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 31 Resultado de ensayos en campo real del PDCE en Japón durante 8 años sin rayos. Av. General Santos 2555 y 18 de Julio. Asunción – Paraguay [email protected] www.sertec.com.py SERTEC S.R.L., bajo licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L., se reserva el derecho de cambiar las especificaciones técnicas o diseños de los sistemas PDCE descritos en este manual de instrucciones sin obligación de notificación a terceros. Bajo Licencia de DINNTECO INTERNATIONAL S.L. Tel.: (595) 21 302023 [email protected] www.sertec.com.py 32
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