Tabla de Contenidos

Protección contra rayos y fluctuaciones de tensión eléctrica

La energía es un gran desafío para la mayoría de las instalaciones en el mundo en desarrollo. Donde hay redes eléctricas, a menudo carecen del mantenimiento adecuado, fluctúan dramáticamente y son susceptibles a los rayos. Una buena protección contra las fluctuaciones de tensión eléctrica es fundamental no sólo para proteger su equipamiento inalámbrico sino también para todo el equipo que está conectado a él.

Fusibles y cortacircuitos

Los fusibles son básicos pero se descuidan muy a menudo. En áreas rurales, y también en muchas zonas urbanas de los países en desarrollo, se hace difícil encontrar fusibles. A pesar del costo adicional, es preferible usar cortacircuitos (interruptores automáticos termomagnéticos). Probablemente haya que importarlos, pero vale la pena considerarlos. A menudo los fusibles quemados son reemplazados por monedas para restablecer el contacto. En un caso reciente, se destruyó todo el equipamiento electrónico en una estación de radio rural cuando cayó un rayo y atravesó el cableado que carecía de cortacircuito o fusible para protegerlo.

Puesta a tierra

Realizar una instalación de tierra adecuada no tiene por qué ser una tarea complicada. Se persiguen dos objetivos: Salvarnos la vida por proveer un cortocircuito a tierra en caso de que caiga un rayo, y proveer un circuito para que la energía estática excesiva sea disipada.

El primer objetivo es protegernos a nosotros mismos y el equipo de la caída directa o casi directa de un rayo, mientras que el segundo provee un camino para disipar el exceso de energía debido a la acumulación de electricidad estática. La estática puede causar una degradación significante de la calidad de la señal, particularmente en receptores sensibles (VSATs por ejemplo). Establecer un cortocircuito a tierra es sencillo. El instalador simplemente debe proveer un "camino lo más corto" posible desde la superficie conductora más alta (un pararrayos o nuestra antena) hasta la tierra. Cuando un rayo impacta en el pararrayos, la energía viaja por el "camino más corto", y por lo tanto va a eludir el equipamiento y las personas que estén cerca. Este cable a tierra debe ser capaz de manejar corrientes grandes (se necesita un cable grueso, como un cable de cobre trenzado AWG 8).

Para poner a tierra al equipamiento, instale un pararrayos más arriba del equipo a proteger en una torre u otra estructura. Luego utilice un cable conductor grueso para conectar el pararrayos a algo que esté sólidamente conectado a tierra. Los caños o tuberías metálicas subterráneas pueden ser una muy buena tierra (dependiendo de su profundidad, la humedad, salinidad, cantidad de metal y contenido orgánico del suelo)(En Uruguay las cañerías de agua están siendo cambiadas por PVC que no es un buen conductor de la energía eléctrica igual que el agua). En muchos lugares de África del Oeste las tuberías no están enterradas, y el equipamiento de tierra mencionado a menudo es inadecuado debido a la mala conductividad del suelo (típico de suelos tropicales estacionalmente áridos). Existen dos formas muy sencillas de medir la eficiencia de la puesta a tierra:

Esto quiere decir que si queremos "piratear un poco de corriente gratuita" o "medir la eficiencia de la puesta a tierra" con una lamparilla estamos incurriendo en una acción peligrosa porque si no contamos con una EXCELENTE conexión de tierra nuestro cuerpo sera el medio conductor a ella cuando abramos la heladera, cuando saquemos la ropa mojada del lava ropas etc. con los perjuicios que esto lleva (quemaduras y o la muerte).

Si su tierra no es eficiente va a tener que enterrar una jabalina (estaca) a mayor profundidad (donde el suelo es más húmedo, y tiene más materia orgánica y metales), o mejorar la conductividad de la tierra. Un enfoque común en donde hay poco suelo, es excavar un pozo de 1 metro de diámetro y 2 metros de profundidad, y colocar en él una pieza de metal conductor que tenga mucha masa y que no se oxide fácilmente. Esto a menudo se denomina plomo pero puede ser cualquier pieza de metal que pese 0,5 kg o más, tales como un yunque de hierro, una rueda de acero o una malla de material conductor. Luego rellene el agujero con carbón mezclado con sal, y después llénelo hasta el tope con tierra. Humedezca el área, y el carbón y la sal se difundirán generando un zona conductora alrededor del plomo, mejorando de esta forma la eficiencia de la tierra.

Si usa cable coaxial entre la antena y el radio también puede aprovecharse para poner a tierra la torre, sin embargo un diseño más confiable usa un cable separado para la puesta a tierra de la torre. Para conectar a tierra el cable coaxial, simplemente pele un poco del revestimiento del cable en el punto más cercano a la tierra antes de que entre en el edificio, conecte un cable de tierra en ese punto, usando un buen conector o soldadura. No olvide impermeabilizar el sitio de la conexión.

IMPORTANTE: La puesta a tierra de nuestras instalaciones no debe ser tomado como un tema para el debate (como lo hacen algunos radio-aficionados). Hay personas que dicen que la conexión a tierra de: los equipos, antenas y torre no es necesaria incluso se escucha decir que es perjudicial ya que atrae las descargas atmosféricas (rayos) a nuestra casa. Eso es un GRAVE ERROR. Es cierto que el pararrayos "atrae" los rayos. Lo que no es cierto es que sin él, el rayo caerá en otra parte o nos haría menos daño. Si usted NO cuenta con el pararrayos o una torre conectada a tierra, el rayo igualmente caerá en su casa o instalación y seguramente hará mucho más daño que si cae en el pararrayos o su torre conectada a tierra. Estos elementos se disponen justamente para canalizar la gran cantidad de energía hacia un lugar conocido y seguro (Una buena conexión de tierra).

Un rayo buscará el camino más corto posible a tierra para descargar su energía. Si alguna vez viste una tormenta eléctrica te darás cuenta que el camino más corto no es una línea recta, sino que tiene curvas y es retorcido, por lo tanto es mejor decir el camino de menor resistencia. Entonces: tu casa, la instalación eléctrica, la cañería de agua y mampostería es "la tierra", una vez que el rayo cae sobre tu casa, solo es cuestión de esperar para saber qué camino tomo para llegar a tierra, si la antena de TV o CATV (mientras vos estas mirando la novela de la tarde), la línea telefónica (mientras vos hablas de computadoras con tus amigos), la linea de UTE de 220v (mientras vos estas utilizando la computadora en el IRc de MVDL) etc. La estructura de tu torre siempre ofrecerá un camino de menor resistencia para el rayo ya sea que esté aislada o no, él rayo tenderá a ir hacia ella siempre. Lo que hagas luego depende de vos. Lo mas coherente es tener todo conectado a tierra.

Estabilizadores y reguladores de tensión

Hay muchas marcas de estabilizadores de tensión, pero la mayoría son digitales o electromecánicos. Los últimos son mucho más baratos y más comunes, usan el voltaje de 220V, 240V, o 110V de entrada para alimentar un motor que a su vez acciona un generador de corriente alterna (alternador), que produce el voltaje deseado (normalmente 220V). En general son efectivos, pero estas unidades ofrecen poca protección contra los rayos u otras fluctuaciones de tensión. A menudo se queman luego del primer rayo.

Una vez quemados, pueden quedar fusionados a un determinado voltaje de salida (usualmente errado).

Los reguladores digitales controlan la energía utilizando resistencias u otros componentes de estado sólido. Son más caros, pero mucho menos susceptibles de quemarse.

Siempre que le sea posible utilice un regulador digital. Se justifica el costo adicional ya que ofrecen mejor protección para el resto de su equipo. Después de una tormenta eléctrica, inspeccione todos los componentes de su sistema de potencia (incluido el estabilizador).