Los pararrayos son dispositivos cuyo objetivo es atraer un rayo y conducir la descarga hacia tierra, de tal modo que no cause daños a construcciones o personas. Las zonas de protección más comunes con estos equipos son industrias, instalaciones al aire libre, edificios y telecomunicaciones.

La mayoría de los pararrayos están diseñados considerando el efecto de las puntas o tendencia de las cargas a escapar por las regiones de máxima curvatura; en este efecto se basó el pararrayos de Benjamín Franklin. En el extremo del pararrayos, el campo eléctrico es lo suficientemente intenso para ionizar el aire y estas cargas, opuestas a las de la nube, escapan hasta neutralizar o disminuir la diferencia de potencial existente entre la tierra y la nube, que podría dar lugar a la descarga eléctrica en forma de rayo. Por otro lado, cuando el rayo descarga sobre el pararrayos, la carga se desliza hasta el suelo sin causar daño.

Sin embargo, la eficacia de un pararrayos no depende únicamente del instante de cebado de un trazador sobre su punta, sino también de su capacidad de "ir en busca del rayo". Fruto de numerosos años de investigación, pruebas en laboratorio y de regreso de experiencias en terreno, los expertos han desarrollado un pararrayos de nueva generación.

Figura 1.

Estos nuevos pararrayos se caracterizan por anticiparse en el tiempo en la captura del rayo, una vez que se produce la carga del dispositivo electrónico de excitación (cebador), tal como lo indica la figura 1.

Un primer dispositivo denominado "dispositivo de impulsión" almacena la energía electrostática presente en la atmósfera cuando se acerca una nube tormentosa y permite la cebadura de la descarga ascendente al momento oportuno.

Un segundo dispositivo denominado "dispositivo de potencia" permite recoger y almacena la energía eólica y/o solar en condensadores de potencia, lo que les permite estar precargados de una energía importante que le permite mantener la propagación de un trazador ascendente.

Cuando se acerca el rayo, un captador integrado mide el valor del campo eléctrico ambiente, inicia el dispositivo de impulsión como la mayor parte de los pararrayos, un dispositivo de cebado tradicional. Este provoca una inversión de la polaridad de la cabeza arrastrando una amplificación brusca del campo eléctrico sobre su punta.

La innovación viene del uso de un segundo captador integrado que mide la intensidad de la corriente de la descarga eléctrica que se forma en la punta del pararrayos. A la entrada del trazador descendente en la zona de protección del pararrayos, la intensidad de la corriente medida aumenta mucho. Cuando la corriente se vuelve superior a un nivel determinado, los condensadores de potencia se descargan y liberan la energía necesaria a la propagación del trazador.

En el último dispositivo, la cabeza del pararrayos de-sempeña un papel de órgano de captura. Entonces, está aislada eléctricamente de la tierra.

La Norma Francesa NF C 17-100 define el radio de protección en función del avance de cebado y el nivel de protección de los pararrayos determinados por la evaluación del riesgo rayo realizada según la norma.