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Reevaluando sistemas de protección
contra rayos de las torres de control de aeropuertos

La mayoría de las torres de los aeropuertos se construyen con sistemas de protección contra rayos. Sin embargo, ocurren incidentes graves.

De acuerdo con un reciente artículo de Associated Press, un rayo en la torre del aeropuerto de Baltimore/ Washington International Thurgood Marshall (BWI) Airport hirió a un controlador de tránsito aéreo y reveló una potencial vulnerabilidad que podría afectar a las torres en otros aeropuertos. En este caso en particular, la falla del sistema de protección contra rayos se debió muy probablemente a que el cable se cortó durante un proyecto de construcción de varios años antes.

El controlador de tráfico aéreo se está recuperando, pero el incidente fue lo suficientemente grave como para llevar a la Administración Federal de Aviación (FAA) a planificar la evaluación de los sistemas de protección contra rayos en las 440 torres de control de tráfico aéreo de Estados Unidos de las que es responsable. Especial atención se centrará en las más de 200 torres construidas antes de 1978, cuando la FAA estableció por primera vez sus requisitos de protección contra rayos para los siguientes elementos:

Torres de control del aeropuerto.

Navegación y Sistemas de luces de aproximación (ALS), incluyendo los sistemas de balizas, PAPI, VASI, RAIL, REIL, VOR, ILS y MALSR

Los sistemas de meteorología y alarma de los aeropuertos, incluyendo RVR, ATIS, AWOS, y ASOS.

Los sistemas de alta y baja tensión eléctrica y de comunicación de cableado; así como la colocación, empalmes y pruebas de fibra óptica, y los sistemas de puesta a tierra del aeropuerto.


Componentes de protección contra rayos

Se debe instalar un terminal aéreo, conductor de bajada, y al menos una placa o varilla de tierra para cada torre de baliza.

El terminal aéreo se debe instalar en la parte superior de la torre con la punta de la varilla extendiéndose por encima no menos de 150 mm de la parte superior de la baliza.

Los cables de bajada deben sujetarse firmemente a la superficie de la pata de la torre a intervalos de 150 cm con sujetadores de bronce adecuados, con pernos de bronce o de metal no corrosivo. No se permiten curvas cerradas o dobleces en el conductor de bajada.

Todas las conexiones de cable a cable, cable a terminales de aire y de cable a placas o varillas de tierra deben realizarse con conectores sin soldadura o de metal no corrosivo.

El cable conductor de bajada debe estar firmemente sujeto a varillas o placas de tierra colocadas al menos 60 cm de distancia de los cimientos de la torre. La varilla de tierra debe introducirse en el suelo de modo que la parte superior esté al menos 150 mm por debajo del nivel. El conductor de bajada estará firmemente sujeto a la placa o varilla de tierra por medio de un conector de tierra o mordaza.

Si un aeropuerto se encuentra en una zona con una alta incidencia de rayos, se puede utilizar el Sistema de Catenaria (Catenary System, empleado para proteger el transbordador espacial), pero sería muy costoso. Laboratorios Nacionales Sandia (SNL) recomienda una alternativa menos costosa (pero igual de efectiva): instalar un anillo de tierra complementado con varillas de tierra y radiales.


Garantizar la protección confiable contra rayos

La presencia de chispas en el incidente en BWI indica una falta de equipotencialidad. Este problema se puede identificar con un comprobador de puesta a tierra.

Paso 1: Evaluar el sistema de puesta a tierra existente
Mida la resistividad del suelo en diferentes zonas y capas de suelo para identificar el área de suelo de baja resistividad óptima para extender el sistema de puesta a tierra.

Utilice los valores de resistividad de diferentes capas de suelo para determinar el tipo de electrodo a utilizar y la profundidad a la que debe ser enterrado para obtener un valor inferior de resistencia de tierra.

Paso 2: Medir la impedancia de tierra y continuidad, y tomar otras medidas de mantenimiento preventivo
Después de que el sistema de tierra ha sido mejorado en base a las mediciones en el paso 1, mida la impedancia de tierra. Este valor es muy importante, porque el rayo es un evento de alta frecuencia y la medición de la impedancia del suelo ayudará a determinar la capacidad del sistema de puesta a tierra para disipar adecuadamente la energía de la descarga.

Mida la continuidad del sistema de protección contra rayos del conductor de bajada. Esto determinará si el conductor de bajada está en el mismo potencial que los otros componentes del sistema eléctrico. Todos los componentes necesitan estar en el mismo potencial durante un evento eléctrico para evitar daños catastróficos.

Determine la equipotencialidad de todos los componentes del sistema de puesta a tierra para medir tanto la resistencia en corriente continua o corriente alterna entre los componentes en el:

-Sistema de protección contra rayos
-Sistema de electrodos de puesta a tierra
-Sistema de Unión (Conductor de Tierra de Seguridad / Conductor de Tierra del Equipamiento)
-El blindaje (Shielding) del Equipamiento Electrónico (Sistema de acercamiento y navegación)
-Sistemas de meteorología y alarma de los aeropuertos (incluyendo RVE, ATIS, AWOS y sistemas relacionados)


Instale un supresor de sobretensiones con capacidad de corriente adecuada (según el estándar IEEE C.62.41) para proteger los equipos electrónicos.

Paso 3. Solucionar problemas
Identifique las conexiones sueltas y transformadores sobrecalentados y conductores, midiendo los valores de resistencia o la diferencia de potencial entre dos puntos. También puede utilizar una cámara de infrarrojos para mostrar las diferencias de temperatura entre los componentes.

Identifique la rotura del aislamiento mediante la medición de la resistencia de aislamiento.

Artículo Gentileza Intronica. Mayor información en www.intronica.com
Septiembre 2014
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