Generalmente, las subestaciones eléctricas se encuentran en lugares aislados, por lo cual se convierten en estructuras con condiciones ideales para que el rayo se descargue e impacte a través de ellas. Para proteger las estructuras de las subestaciones contra el impacto directo del rayo, es necesaria la instalación de pararrayos atmosféricos para controlar y canalizar a tierra esta gran energía descontrolada, de la que se desconoce su magnitud y puede provocar grandes daños estructurales si es que llega a impactar directamente en ellas.

Actualmente, las soluciones vigentes corresponden a sistemas de captación del rayo de los tipos activo y pasivo. Al compararlos, los primeros son los más recomendados, por su gran capacidad de protección en volumen y también por sus costos asociados, tanto en horas-hombre involucradas en la instalación del sistema como en la cantidad de puntas captadoras y accesorios a instalar.

En la mayoría de los casos, los sistemas de pararrayos activos logran proteger contra el impacto directo del rayo en estructuras con un solo sistema de captación, ya que permite proteger desde 13 hasta 79 metros de radio en nivel 1 de protección, con un 99% de eficiencia. En cambio, un sistema de pararrayos pasivo tiene un radio de protección muy limitado y puede llegar a necesitar decenas de puntas captadoras para cumplir con el mismo volumen de protección que un sistema de pararrayos activo.

Con lo mencionado, solo se está protegiendo contra el impacto directo del rayo en la estructura, pero es importante considerar que la caída de un rayo también induce sobretensiones eléctricas transitorias de gran valor, las que son muy dañinas para cualquier equipo que se conecte a la subestación.

Este fenómeno provoca el deterioro de los transformadores, que son los primeros equipos en verse afectados por las sobretensiones al momento de conducirse en las líneas de Media Tensión. Para limitar el riesgo de falla de los transformadores, estos deben protegerse con pararrayos de líneas, los que cumplen la función de tomar la sobretensión y llevarla en su gran mayoría a tierra, dejando una sobretensión transitoria residual pequeña y suficiente para que el equipo sea capaz de soportarla en un período de tiempo del orden de los miliamperes.

Para que los sistemas de pararrayos atmosféricos y de línea cumplan su objetivo de controlar la energía y canalizarla de manera segura a tierra, estos deben cumplir, según entidades internacionales (como IEC, UNE o NFC), con un sistema de puesta a tierra propio y con condiciones de resistividad del terreno inferior a los 10 Ohms.

En conclusión, la caída de rayos puede llegar a provocar daños estructurales si impacta directamente en la estructura y, también, a quemar el transformador de la subestación por sobretensiones inducidas que genera el rayo al momento de caer. Por lo tanto, la solución integral contra la caída de rayos en subestaciones eléctricas debe considerar una protección contra el impacto directo y contra las sobretensiones transitorias inducidas, a través de pararrayos o puntas captadoras, y pararrayos de líneas con sus respectivos sistemas de puesta a tierra.