Protección contra el rayo. Parte 2: Evaluación del riesgo (IEC :2006) EXTRACTO DEL DOCUMENTO UNE-EN

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1 norma española UNE-EN Noviembre 2007 TÍTULO Protección contra el rayo Parte 2: Evaluación del riesgo (IEC :2006) Protection against lightning. Part 2: Risk management. (IEC :2006). Protection contre la foudre. Partie 2: Evaluation du risque. (CEI :2006). CORRESPONDENCIA Esta norma es la versión oficial, en español, de las Normas Europeas EN :2006 y EN :2006 Corr:2006, que a su vez adopta la Norma Internacional IEC :2006. OBSERVACIONES Esta norma, junto con las Normas UNE-EN :2007 y UNE-EN y UNE-EN , en elaboración, anulará y sustituirá a la Norma UNE 21185:1995 antes de Esta norma incluye un programa informático y se comercializa conjuntamente con la norma. ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 207 Transporte y Distribución de Energía Eléctrica cuya Secretaría desempeña UNESA. Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 52350:2007 LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A: 113 Páginas AENOR 2007 Reproducción prohibida C Génova, MADRID-España Teléfono Fax Grupo 62

2 ÍNDICE Página PRÓLOGO INTRODUCCIÓN OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN NORMAS PARA CONSULTA TÉRMINOS, DEFINICIONES, SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS EXPLICACIÓN DE LOS TÉRMINOS Daños y pérdidas Riesgo y componentes del riesgo Composición de los componentes del riesgo en relación con la estructura Composición de los componentes del riesgo en relación con un servicio Factores que influyen en los componentes del riesgo EVALUACIÓN DE RIESGOS Procedimiento básico Estructura a considerar para la evaluación del riesgo Servicio a considerar para la evaluación del riesgo Riesgo tolerable R T Procedimiento para evaluar la necesidad de protección Procedimiento para evaluar la rentabilidad económica de la protección Medidas de protección Selección de las medidas de protección EVALUACIÓN DE LAS COMPONENTES DEL RIESGO PARA UNA ESTRUCTURA Ecuación básica Evaluación de las componentes del riesgo por descargas en una estructura (S1) Evaluación de las componentes del riesgo por descargas cerca de una estructura (S2) Evaluación de las componentes del riesgo por descargas en una línea conectada a la estructura (S3) Evaluación de las componentes del riesgo por descargas cerca una línea conectada a la estructura (S4) Resumen de los componentes del riesgo en una estructura Partición de la estructura en zonas Z S Evaluación de los componentes del riesgo en una estructura con zonas Z S EVALUACIÓN DE LOS COMPONENTES DEL RIESGO PARA UN SERVICIO Ecuación básica Evaluación de los componentes del riesgo por descargas en un servicio (S3) Evaluación de los componentes del riesgo por descargas cerca del servicio (S4) Evaluación de los componentes del riesgo por descargas en la estructura a la que está conectado el servicio (S1) Resumen de los componentes del riesgo en un servicio Partición del servicio en secciones S S... 44

3 ANEXO A (Informativo) EVALUACIÓN DEL NÚMERO ANUAL N DE SUCESOS PELIGROSOS ANEXO B (Informativo) EVALUACIÓN DE LA PROBABILIDAD DE DAÑOS P X EN UNA ESTRUCTURA ANEXO C (Informativo) EVALUACIÓN DE LAS PÉRDIDAS L X EN UNA ESTRUCTURA ANEXO D (Informativo) EVALUACIÓN DE LA PROBABILIDAD P' X DE DAÑOS EN UN SERVICIO ANEXO E (Informativo) EVALUACIÓN DEL VALOR DE LAS PÉRDIDAS L' X EN UN SERVICIO ANEXO F (Informativo) SOBRETENSIONES DE MANIOBRA ANEXO G (Informativo) EVALUACIÓN DEL COSTE DE LAS PÉRDIDAS ANEXO H (Informativo) ESTUDIOS DE CASOS DE ESTRUCTURAS ANEXO I (Informativo) ESTUDIO DE CASOS DE LOS SERVICIOS LÍNEAS DE TELECOMUNICACIÓN ANEXO J (Informativo) PROGRAMA INFORMÁTICO PARA EVALUAR EL RIESGO EN LAS ESTRUCTURAS BIBLIOGRAFÍA Figura 1 Procedimiento para decidir la necesidad de protección Figura 2 Procedimiento para evaluar la rentabilidad económica de las medidas de protección Figura 3 Procedimiento para seleccionar las medidas de protección en las estructuras Figura 4 Procedimiento para seleccionar las medidas de protección en los servicios Figura 5 Estructuras en los extremos de las líneas: en el extremo b se encuentra la estructura a proteger (estructura b) y en el a una estructura adyacente (estructura a) Figura A.1 Superficie de captación A d de una estructura aislada Figura A.2 Estructura de forma compleja Figura A.3 Diferentes métodos para determinar la superficie de captación de la estructura de la figura A Figura A.4 Estructura a considerar para la evaluación de la superficie de captación A d Figura A.5 Superficies de captación (A d, A m, A i, A l ) Figura I.1 Línea de telecomunicación a proteger Figura J.1 Ejemplo de una casa rural (véase el capítulo H.1 sin medidas de protección) Figura J.2 Ejemplo de una casa rural (véase el capítulo H.1 con medidas de protección).. 111

4 Tabla 1 Fuentes de daños, tipo de daños y tipo de pérdidas en función del punto de impacto Tabla 2 Fuentes de daños, tipo de daños y tipo de pérdidas de acuerdo en función del punto de impacto Tabla 3 Componentes del riesgo a considerar en una estructura para cada tipo de pérdidas Tabla 4 Componentes del riesgo a considerar en un servicio para cada tipo de pérdidas. 27 Tabla 5 Factores que influyen en los componentes de riesgo en una estructura Tabla 6 Factores que influyen en los componentes de riesgo en un servicio Tabla 7 Valores típicos del riesgo tolerable R T Tabla 8 Parámetros asociados a la evaluación de los componentes del riesgo para una estructura Tabla 9 Componentes del riesgo en una estructura en función de los diferentes tipos de daños y de las diferentes fuentes de daños Tabla 10 Parámetros asociados a la evaluación de los componentes del riesgo en un servicio Tabla 11 Componentes del riesgo en un servicio para diferentes tipos de daños causados por diferentes fuentes de daños Tabla A.1 Valores de la superficie de captación según el método de evaluación Tabla A.2 Factor de localización, C d Tabla A.3 Superficies de captación A l y A i, en función de las características del servicio Tabla A.4 Factor del transformador C t Tabla A.5 Factor ambiental C e Tabla B.1 Valores de la probabilidad P A de que una descarga en la estructura produzca impactos en los seres vivos por tensiones de paso y de contacto Tabla B.2 Valores de P B en función de las medidas de protección para reducir los daños físicos Tabla B.3 Valores de la probabilidad P SPD en función del nivel de protección para el que se han diseñado los dispositivos de protección contra sobretensiones Tabla B.4 Valor de la probabilidad P MS en función del factor K MS Tabla B.5 Valor del factor K S3 en función del cableado interno Tabla B.6 Valores de la probabilidad P LD en función de la resistencia R S de la pantalla del cable y de la tensión soportada a impulso U W del equipamiento Tabla B.7 Valores de la probabilidad P LI en función de la resistencia R S de la pantalla del cable y de la tensión soportada a impulso U W del equipamiento Tabla C.1 Valores medios típicos de L t, L f, y L o Tabla C.2 Valores de los factores reductores r a y r u en función del tipo de terreno y del suelo Tabla C.3 Valores del factor reductor r p en función de las medidas tomadas para reducir los efectos del fuego Tabla C.4 Valores del factor reductor r f en función del riesgo de incendio en la estructura. 62 Tabla C.5 Valores del factor amplificador h Z de los daños físicos por la presencia de un daño especial Tabla C.6 Valores típicos medios de L f y L o... 63

5 Tabla C.7 Valores medios típicos de L t, L f y L o Tabla D.1 Valores del factor K d en función de las características de la línea apantallada Tabla D.2 Valores del factor K p en función de las medidas de protección Tabla D.3 Tensión soportada al impulso U W en función del tipo de cable Tabla D.4 Tensión soportada al impulso U W en función del tipo de aparatos Tabla D.5 Valores de las probabilidades P' B, P' C, P' V y P' W, en función de la corriente de fallo I a Tabla E.1 Valores medios típicos de L' f y L' o Tabla H.1 Datos y características de la estructura Tabla H.2 Datos y características de las líneas y de los sistemas internos conectados Tabla H.3 Características de la zona Z 2 (interior del edificio) Tabla H.4 Superficies de captación de las estructuras y de las líneas Tabla H.5 Número de posible sucesos peligrosos al año Tabla H.6 Componentes del riesgo implicados y su cálculo (valores 10-5 ) Tabla H.7 Valores de las componentes del riesgo R 1 (valores 10-5 ) para el caso en estudio 79 Tabla H.8 Características de la estructura Tabla H.9 Características de los sistemas de potencia y de las líneas de potencia conectadas Tabla H.10 Características de los sistemas de telecomunicación y de las líneas de telecomunicación conectadas Tabla H.11 Características de la zona Z 1 (entrada al edificio) Tabla H.12 Características de la zona Z 2 (jardín) Tabla H.13 Características de la zona Z 3 (archivo) Tabla H.14 Características de la zona Z 4 (oficinas) Tabla H.15 Características de la zona Z 5 (centro de ordenadores) Tabla H.16 Superficies de captación de las estructuras y de las líneas Tabla H.17 Número de posibles sucesos peligrosos al año Tabla H.18 Riesgo R 1 Valores de los componentes del riesgo de las distintas zonas (valores 10 5 ) Tabla H.19 Composición del riesgo R 1 de acuerdo con los componentes en las distintas zonas (valores 10-5 ) Tabla H.20 Valores del riesgo R 1 (valores 10-5 ) para cada caso solución Tabla H.21 Características de la estructura Tabla H.22 Características de los sistemas de potencia y de las líneas de potencia conectadas Tabla H.23 Características de los sistemas de telecomunicación y de las líneas de telecomunicación conectadas Tabla H.24 Características de la zona Z 1 (exterior al edificio) Tabla H.25 Características de la zona Z 2 (bloque de habitaciones) Tabla H.26 Características de la zona Z 3 (bloque operatorio) Tabla H.27 Características de la zona Z 4 (unidad de cuidados intensivos) Tabla H.28 Número de sucesos peligrosos posibles anuales... 90

6 Tabla H.29 Riesgo R 1 Componentes del riesgo a considerar en las distintas zonas Tabla H.30 Riesgo R 1 Valores de las probabilidades P para una estructura sin proteger Tabla H.31 Riesgo R 1 Componentes del riesgo en las distintas zonas para la estructura sin protección (valores 10-5 ) Tabla H.32 Composición de los componentes del riesgo R 1 de acuerdo con las distintas zonas (valores 10-5 ) Tabla H.33 Riesgo R 1 Valores de las probabilidades P para la estructura protegida, según la solución a) Tabla H.34 Riesgo R 1 Valores de las probabilidades P para la estructura protegida, según la solución b) Tabla H.35 Riesgo R 1 Valores de las probabilidades P para la estructura protegida, según la solución c) Tabla H.36 Riesgo R 1 Valores del riesgo de acuerdo con la solución adaptada (valores 10-5 ) 95 Tabla H.37 Costes de las pérdidas correspondientes a cada zona (valores en $ 10 6 ) Tabla H.38 Valores correspondientes a las tasas Tabla H.39 Riesgo R 4 Valores de los componentes del riesgo en las distintas zonas para la estructura sin protección (valores 10-5 ) Tabla H.40 Montante de pérdidas C L y C RL (valores en $) Tabla H.41 Costes C P y C PM de las medidas de protección (valores en $) Tabla H.42 Ahorro monetario anual (valores en $) Tabla H.43 Características de la estructura Tabla H.44 Parámetros de la zona Z Tabla H.45 Parámetros de los sistemas internos de potencia y de las líneas de alimentación.. 99 Tabla H.46 Parámetros de los sistemas de telecomunicación y de las líneas de alimentación.. 99 Tabla H.47 Medidas de protección en función de la altura del edificio y de su riesgo de incendio 100 Tabla I.1 Características de la línea en la sección S Tabla I.2 Características de la línea en la sección S Tabla I.3 Características de las estructuras situadas en los extremos de la línea Tabla I.4 Número de posibles eventos peligrosos al año Tabla I.5 Riesgo R' 2 Componentes del riesgo correspondientes a cada sección S de la línea Tabla I.6 Riesgo R' 2 Valores de las corrientes de defecto y probabilidades P' para una línea sin protección Tabla I.7 Riesgo R' 2 Valores de los componentes del riesgo para una línea sin protección según las secciones S de la línea (valores 10-3 ) Tabla I.8 Riesgo R' 2 Valores de las probabilidades P' de la línea protegida Tabla I.9 Riesgo R' 2 Valores de los componentes del riesgo para una línea protegida con dispositivos de protección contra sobretensiones instalados en los puntos de transición T 1/2 y T a con P SPD = 0,03 (valores 10-3) Tabla J.1 Parámetros que el usuario puede cambiar libremente Tabla J.2 Subconjunto limitado de parámetros que los usuarios pueden cambiar Tabla J.3 Parámetros fijos (no pueden ser alterados por los usuarios)

7 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta parte de la Norma IEC se aplica a la evaluación del riesgo en una estructura o en un servicio por la acción de las descargas a tierra. Su propósito es proporcionar un procedimiento de evaluación del riesgo. Una vez se ha seleccionado un límite superior del riesgo tolerable, este procedimiento permite la selección de las medidas de protección adecuadas para reducir el riesgo al límite tolerable o a un valor inferior. 2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta). IEC :2002 Material eléctrico para atmósferas de gas explosivas. Parte 10: Clasificación de emplazamientos peligrosos. IEC :2004 Material eléctrico para uso en presencia de polvo combustible. Parte 10: Clasificación de emplazamientos en donde están o pueden estar presentes polvos combustibles. IEC Protección contra el rayo. Parte 1: Principios generales. IEC Protección contra el rayo. Parte 3: Daños físicos en las estructuras y riesgos para la vida. IEC Protección contra el rayo. Parte 4: Sistemas eléctricos y electrónicos en las estructuras. IEC ) Protección contra el rayo. Parte 5: Servicios. ITU-T Recomendación K Protección contra las sobretensiones inducidas por el rayo en las líneas de telecomunicación con conductores metálicos simétricos. ITU-T Recomendación K Protección contra las sobretensiones inducidas por el rayo en las líneas de telecomunicación con conductores metálicos. 1 ) A publicar.