Conocimiento industrial

Los pararrayos son dispositivos utilizados para proteger edificios, árboles altos, etc., de los impactos de rayos. Se instala un receptor de rayos en la cima del objeto protegido y se conecta a la red de puesta a tierra subterránea mediante un cable que cumple con las especificaciones. Las especificaciones de los pararrayos deben cumplir con la norma GB (normas chinas), y las especificaciones de altura del pararrayo requeridas para cada categoría de protección contra rayos son diferentes. A continuación, se presenta principalmente el principio del pararrayo y las formas de los pararrayos.

Principio del pararrayo

Durante una tormenta eléctrica, cuando hay una nube cargada sobre un edificio alto, tanto el pararrayo como la cima del edificio acumulan una gran cantidad de carga eléctrica. Debido a que la punta del pararrayo es afilada, en el momento de la inducción electrostática, la punta del conductor siempre concentra la mayor cantidad de carga. De esta manera, el pararrayo recolecta la mayor parte de la carga. A su vez, el pararrayo forma un capacitor con estas nubes cargadas.

Debido a su diseño, las dos placas de este capacitor tienen una pequeña área opuesta y una capacitancia baja, por lo que solo pueden retener una pequeña cantidad de carga. Además, como el pararrayo acumula la mayor parte de la carga, cuando las nubes tienen más carga, el aire entre el pararrayo y la nube se rompe fácilmente y se convierte en un conductor. De esta forma, la capa de nubes cargadas forma un camino con el pararrayo —y como el pararrayo está conectado a la tierra—, el pararrayo puede introducir la carga eléctrica de las nubes en la tierra, evitando que represente un peligro para el edificio alto y garantizando su seguridad.

Formas de los pararrayos

Los pararrayos suelen tener forma de diente de león (o "diente de león", refiriéndose a una estructura con múltiples puntas), esférica o de aguja. La punta del pararrayo se instala en la cima del edificio y se conecta mediante cables metálicos y placas metálicas. Cuando hay una capa de nubes cargadas durante un clima de tormenta eléctrica, tanto el pararrayo como la cima del edificio (de gran altura) indujeron una gran cantidad de carga eléctrica. Según la ley de inducción electrostática, la densidad de carga es mayor en las superficies afiladas del conductor; por lo tanto, la punta del pararrayo siempre concentra la mayor cantidad de carga.

Actualmente, los pararrayos comunes suelen estar hechos de acero galvanizado o acero plano. Los pararrayos fabricados con acero galvanizado tienen una longitud inferior a un metro, el diámetro del acero original no es menor a 12 milímetros y la punta del pararrayo es cónica.

Las diversas formas de pararrayos puestos en el mercado tienen el efecto de distorsionar el campo eléctrico y capturar los rayos, pero su eficacia es muy diferente. El pararrayo de tipo bifurcado (con múltiples puntas) desperdicia metales no férricos y aumenta el costo de procesamiento. En general, un tubo metálico plano o una varilla metálica pueden usarse como pararrayo; la mejor opción es utilizar una punta con un pequeño cono como pararrayo.

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