Detección y localización de descargas eléctricas atmosféricas

Fundamento

El rayo emite un pulso electromagnético intenso que se propaga a gran distancia por la guía de ondas entre la Tierra y la ionosfera. Las redes de detección usan sensores distribuidos que registran ese pulso en muy baja y baja frecuencia y determinan la posición combinando dos técnicas: la diferencia de tiempo de llegada entre estaciones, que exige sincronización por satélite con precisión de microsegundos, y la dirección de llegada medida con antenas de cuadro cruzadas. La combinación de varios sensores permite localizar cada descarga, distinguir las que llegan al suelo de las que quedan entre nubes, estimar la corriente pico y su polaridad a partir de la amplitud, y contar las descargas de retorno de un mismo rayo. Los detectores locales de un solo punto son más simples y estiman solo distancia aproximada, con muchos falsos positivos generados por fuentes eléctricas cercanas. La verificación del desempeño de una red se hace contra torres instrumentadas y contra cámaras de alta velocidad, y se caracteriza por su eficiencia de detección y por su error de localización. Con los datos acumulados se elaboran mapas de densidad de descargas a tierra por kilómetro cuadrado y por año, que son el insumo de las normas de protección contra el rayo.

Matriz (en qué muestra)

Áreas con instalaciones críticas: plantas de proceso, aeropuertos, redes eléctricas, oleoductos y polvorines; zonas con actividad al aire libre; regiones cubiertas por redes de detección de descargas

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Sensores de la red de detección con receptor satelital de tiempo y antenas de baja frecuencia; centro de procesamiento y distribución; detectores locales de proximidad; sistemas de alerta y sirenas; registradores de corriente en torres instrumentadas para validación.

Reactivos¿Dónde lo compro?

No aplica.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Antenas y mástiles; puestas a tierra de la instalación; enlaces de comunicación; software de visualización.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Energía; repuestos y protecciones contra sobretensión de los propios sensores.

Unidad

A · densidad de descargas a tierra (descargas por km² por año) · corriente pico estimada (kA) y polaridad · error de localización (m) · eficiencia de detección (%) · distancia y tiempo a la instalación protegida

Rango de referencia

Las corrientes pico de las descargas negativas a tierra tienen una mediana del orden de 30 kA; las redes modernas alcanzan errores de localización de cientos de metros o menos y eficiencias de detección superiores al 90 % para descargas a tierra

Norma que lo exige

Las normas de protección contra descargas atmosféricas de instalaciones y de estructuras, que usan la densidad de descargas a tierra para el cálculo del riesgo; las normas de higiene y seguridad sobre suspensión de tareas al aire libre y en altura ante tormenta eléctrica; las normas de seguridad de aeródromos sobre interrupción de operaciones en plataforma; las normas de manipulación de explosivos y de combustibles ante actividad eléctrica

Norma que describe la técnica

Las normas internacionales sobre protección contra el rayo y sobre evaluación de riesgo, que definen el uso de la densidad de descargas; las guías sobre desempeño y validación de redes de detección; la bibliografía sobre localización por diferencia de tiempo de llegada; los procedimientos de alerta de la instalación

Edición y vigencia de la norma

Normas internacionales de protección contra el rayo vigentes

Volumen de muestra

No destructivo. Detección continua

Conservación y transporte

El desempeño de la red se informa junto con los datos: una densidad de descargas calculada con una red de baja eficiencia subestima el riesgo y lleva a dimensionar mal una protección. La sincronización temporal se vigila, porque una deriva desplaza sistemáticamente las localizaciones. Los detectores locales de un solo punto no se usan como única base de una decisión de seguridad. Los registros se conservan con su marca de tiempo para el análisis posterior de fallas y de siniestros, donde suelen tener valor probatorio.

Límite de detección típico

Las redes detectan descargas a tierra desde corrientes de unos pocos kiloamperes; las descargas entre nubes tienen menor eficiencia de detección

Incertidumbre típica

El error de localización va de decenas a cientos de metros según la geometría de la red; la corriente pico estimada tiene incertidumbre del orden del 20 al 30 %

Área

Higiene y seguridad; Electrotecnia; Ambiental

Fecha de última actualización: 10/9/2026