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Cuando se construye una edificación de cualquier tipo, ésta se hallará expuesta a las inclemencias del tiempo, y podrán deteriorarse quedando huellas conforme a la ubicación geográfica del mismo. Uno de los aspectos que ofrece cierto riesgo para el inmueble son las tormentas atmosféricas. Analizando el fenómeno atmosférico relativo al rayo o descarga eléctrica, ésta se produce por la carga (+) que la tierra va acumulando; cuando pasa una nube (-), forma un condensador que, dependiendo de la distancia y la carga acumulada, se producirá la descarga violentamente. En el 99% de los casos, la descarga se produce de la tierra hacia la nube. El proceso se produce en un tiempo muy corto y la sobretensión es del orden del 10 hasta 200 millones de voltios, dependiendo de la distancia tierra-nube y la carga acumulada.

Los edificios, tales como iglesias aisladas, campos, piscinas, áreas correspondientes a orillas de lagos, árboles aislados, cumbres de colinas, etc., ofrecen un gran riesgo a los rayos. Considerando otro aspecto de las características del material componente de la edificación a proteger, se trata de que cuando los materiales son malos conductores tales como: de madera, ladrillos, bloques de arcilla, concreto, mampostería en general, etc., el rayo hará estragos, pues se quemará todo a su paso, destruyéndole o agrietando y creando fisuras que pueden ser graves. En caso de materiales conductores conectados a tierra, pueden eventualmente sufrir ciertos daños al entrar y salir la descarga, pero de menor importancia.

A fin de salvaguardar la vida de las personas, se recomienda lo siguiente: No exponerse en caso de tormenta al aire libre. Buscar en esas circunstancias refugio bajo estructuras o edificios, residencias protegidas con pararrayos, automóviles o autobuses, barcos o similar de tipo metálico.

El objeto de instalar pararrayos en edificios es ofrecer protección al inmueble contra el rayo, producto de una descarga eléctrica, derivada de una tormenta atmosférica, que venga o vaya hacia tierra.

La protección que debe ofrecer es con el fin de salvaguardar las personas, los inmuebles y también inmuebles contenedores de gases o líquidos inflamables o explosivos; para ello se fijarán los criterios cuando sea necesario y la forma en que deberá ser instalado un sistema de pararrayos en el inmueble.

Antes de proceder a diseñar un sistema de pararrayos para un edificio, habrá que hacer un sondeo en la zona y realizar un estudio de sus características, observando las tormentas en magnitud, frecuencia y ubicación del edificio con respecto a otros de igual o mayor altura. El riesgo depende también de si el edificio está libre de otras construcciones; en ese caso se justifica plenamente. Un pararrayo, por lo general, protege el volumen de un cono de 30° entre la vertical y las aristas del edificio. Si el inmueble a proyectar está dentro de ese volumen, protegido por un edificio vecino, no habrá necesidad de instalarlo; en cambio, si está fuera, debe instalarse.

A los efectos de cuantificar el riesgo y, en base a ello, definir cuándo es conveniente instalar o no un sistema de pararrayos en un inmueble, se esboza a continuación un método (*_).

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Capítulo X Canalizaciones Eléctricas Residenciales para Viviendas Multifamiliares

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A: Uso al que se destina la estructura B: Tipo de construcción B: Contenido e importancia por efectos secundarios

C: Grado de aislamiento D: Tipo de región o terreno E: Tipo de región o terreno F: Altura de la estructura G: Número de tormentas por año

Los valores de los índices señalados, se podrán obtener en el Apéndice "A6", Tablas contenidas en la Norma COVENIN N° 599-73, las cuales están contenidas en "The Protection of Structures Against Lightning". British Standard Code of Practice. CP. 326:1965.

10.6.2.1 Ejercicio práctico para obtener índice de riesgo

Con el fin de ilustrar la obtención del índice de riesgo (Ir), se planteará el ejemplo siguiente: Se trata de un edificio residencial de 10 pisos, de 32 m de altura, ubicado en Valencia (nivel alrededor de 500 m sobre el nivel del mar), con estructura de concreto, paredes de bloques de arcilla y frisado con mampostería, ubicado en área donde hay pocos inmuebles de su tamaño. Determinar el índice de riesgo (Ir).

Según las tablas de la norma antes señalada se obtiene lo siguiente: A: 7 (Para edificio residencial)

B: 2 (Edificio de concreto, paredes de bloques de arcilla) C: 2 (Edificio residencial)

D: 5 (Área con pocos inmuebles de su tamaño)

E: 8 (Altura sobre el nivel del mar entre 300 y 1000m) F: 16 (Altura del edificio entre 30 y 38 m)

G: 11 (Días de tormentas en el año, 12 estimado) Luego:

Ir = 7 + 2 + 2 + 5 + 8 + 16 + 11 = 51

Resultando entre 30 y 60. "Por consiguiente es recomendado instalar protección con pararrayos".

Si resultara que, por ejemplo, los días de tormenta fueran más de 20, G valdría 21 e Ir pasaría a valer 61, por lo cual, sería "obligatorio instalar" sistema de protección con pararrayos.

10.6.2.2 Características de los sistemas de pararrayos

Existen en el mercado venezolano, dos tipos de pararrayos disponibles, que son: El de punta metálica, y el de más reciente salida al mercado, conocido como "Tipo Radioactivo". Este último no es aconsejable, por no estar recomendado en la Norma COVENIN 599-73, pues no se halla probada su efectividad respecto al primero y tradicional tipo de pararrayo. Además no está reglamentado respecto al riesgo que significa el manejo de sustancias radioactivas en la punta, con relación a personas o cosas.

El pararrayo de punta posee en la misma una esfera de bronce con cuatro puntas de platino. En algunos de los casos se usa tungsteno, que facilitará la salida de la electricidad por las puntas.

La esfera está fijada a un cuerpo de hierro galvanizado tipo barra, que la sostiene y no conduce la corriente. El pararrayo debe estar sostenido sin vientos, manteniéndose autosoportado a

la base. El conductor de bajada se sujeta, soldado y fijado con conector de tornillo, a la esfera emisora-colectora de rayos. De allí descenderán los bajantes de cables, por las aristas del edificio, preferentemente lejos de ventanas y a 10 cm de las paredes, soportado por aisladores de porcelana, tipo carrete.

Podrá haber ramales secundarios que aterrarán partes escogidas del edificio, que serán conectados a los bajantes principales, por medio de soldadura tipo "Cadweld" o similar.

El número mínimo de bajantes que deberá haber en todoedificio, torre u objeto a aterrar, será de dos (2) y cada uno estará conectado al punto de tierra correspondiente. Para los fines de determinar el número de bajantes en cualquier edificación, se tomará como elemento determinante en la selección el "perímetro de la base", o sea, el que resulte a nivel de planta baja o cota del terreno. El perímetro mayor de 75 metros lineales será como punto de partida o referencia, a saber:

a) Para los perímetros menores de 75 m lineales. Número de bajantes = 2

b) Para los perímetros mayores de 75 m lineales.

Número de bajantes = 2 + 1 bajante adicional por cada 30 m o fracción de perímetro.

Según Norma COVENIN N° 599-73 para los bajantes de cable de cobre ( de uso recomendado preferentemente), el calibre del mismo será el correspondiente al que posea 279 gramos por metro lineal, formado con hilos de calibre mínimo N° 17.

Según las tablas de la empresa ICONEL (fabricante de cables en Venezuela), producen ellos un cable calibre N° 2, de cobre cableado de 304.9 gramos/m, formado por 7 hilos de diámetro 2.474 mm cada uno. Los ramales secundarios podrán ser de cable cableado de cobre, calibre N° 6, como mínimo.

Según el Manual del MTC (hoy MINFRA), el calibre recomendado por ellos es el N° 1/0 de cobre, con 9 hilos.

En algunos casos que así se requiera, se podrá usar aluminio combinado en partes, donde sea necesario, con cobre. Para ello se utilizarán los empalmes bimetálicos adecuados, tratando de reducir al mínimo el número de los mismos.

Los bajantes al llegar a tierra, irán cada uno a su respectiva fosa de dos metros de profundidad, donde se conectará el cable solidamente a unas barras de cobre Copperweld, de 2.44 m x 5/8 plg de diámetro. Se le agregará carbón y sal a las fosas, para facilitar el paso de la corriente, bajando el valor de la resistencia a tierra, valor que deberá mantenerse en el orden entre 5 y 10 Ohmios. El terreno húmedo facilitará la operación; para ello se colocará en la fosa un embudo y un tubo, para que cada tanto, se haga correr el agua hacia la fosa.

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Las obras civiles de la acometida telefónica, deberán construirse a partir de la tanquilla más cercana al edificio. Si se trata de una tanquilla tipo "A" de: 1.20 x 0.50 x 1.00 m, medidas interiores, ésta puede servir para derivar un cable de hasta 200 pares telefónicos. De la misma partirán dos tuberías diámetro 4" de plástico PVC, ubicadas en zanjas, recubiertas con concreto y tierra compactada, llegando a otra tanquilla a la puerta o punto de acceso al edificio. Según el número de pares la tanquilla será tipo "A", antes señalada, o "B" de: 0.60 x 0.50 x 1.00 m, dimensiones interiores. Desde allí continúa la canalización con iguales características hasta la "Caja de Distribución Principal", denominada FXB. Las dimensiones de la misma se indican en la Tabla N° XIV y sus características constructivas están definidas en la norma correspondiente de CANTV. Dentro de la misma se dispondrán de regletas terminales con cabida necesaria de acuerdo al número de pares telefónicos previstos según la cantidad de suscritores, más cierta reserva. También su tamaño puede estar de acuerdo al correspondiente del cable que llega de la red, normalizado por CANTV.

TABLA Nº XIV

DIMENSIONES EN CENTÍMETROS PARA CAJAS DE DISTRIBUCIÓN PRINCIPAL (FXB) No. De Líneas

Telefónicas Ancho Alto Profundidad

De 5 a 20 60 80 20

De 21 a 50 80 100 20

De 51 a 100 90 130 20

De 101 a 200 150 150 20

Fuente: catálogo de Metalúrgica ORIÓN. Pág. 19.

Desde el FXB se instalará una canalización que llevará los pares telefónicos en "Forma Directa" o sea, un par de alambres desde la caja de distribución principal hasta el apartamento del abonado. También podrá ser en "Distribución Radial Simple", que contempla cables multipares que llegan a unas regletas, ubicadas en cajas de paso denominadas "Cajas de Distribución Intermedia" (CDI). De allí saldrán cables de un par hasta el apartamento del suscritor.

En el último piso se instalará una "Caja de Distribución Final" (CDF). El tamaño de las cajas de distribución intermedia o final están indicados en la Tabla N° XV a continuación:

TABLA N° XV

DIMENSIONES EN CENTÍMETROS PARA CAJAS DE DISTRIBUCIÓN CDI O CDF No. De Líneas

Telefónicas Ancho Alto Profundidad

De 2 a 10 30 40 15

De 11 a250 40 50 15

De 21 a 30 50 60 15

De 31 a 50 80 100 20

De 51 a 100 90 110 20

Fuente: Norma CANTV, Diciembre 1970.

Dentro de cada apartamento, la distribución de los cables telefónicos se hace igual a una vivienda unifamiliar, descrita en el Capítulo anterior.

Dentro de un edificio a nivel de anteproyecto, se deberá prever un ducto o espacio necesario para ubicar las tuberías que alojarán a los cables telefónicos. Se suele diseñar a veces un ducto, como mínimo, para servir a un edificio con seis apartamentos por piso. En el caso de que haya más unidades de vivienda por piso, se estudiará la posibilidad de prever dos ductos o más, conforme a la ubicación y distribución de los apartamentos en cada piso. En la fosa o ducto las tuberías para servicio telefónico, si están próximas a otros de servicio de electricidad, guardarán una distancia mínima con ellas de 50 centímetros, separadas por un tabique de mampostería, a fin de evitar la unión física de las mismas. También debe observarse en un edificio

residencial, que la canalización telefónica será de uso exclusivo para este tipo de servicio, no permitiéndose dentro de la misma, cables de potencia, control, portero eléctrico, antenas de TV, radio, sonido, etc. Según lo establece las Normas de CANTV y el CÓDIGO ELÉCTRICO NACIONAL.

Para la selección de los diámetros de tuberías se utilizará la información contenida en la Tabla N° XVI para cables telefónicos formados por hilos de alambre calibre N° 18 AWG.

TABLA N° XVI

SELECCIÓN DE DIÁMETRO DE TUBERÍAS PARA CABLES DE UN PAR TELEFÓNICO

No. de Pares Telefónicos Diámetro de Tubería en Pulgadas

1 ½” 2 a 4 ¾” 5 a 8 1” 9 a 18 1 ½” 19 a 33 2” 34 a 75 3”

Fuente: CANTV Guía para Instalaciones Telefónicas Privadas. Pág. 31.

Cuando se trate de cables telefónicos multipares el diámetro de la tubería se seleccionará según la Tabla Nº XVII.

En Capítulos anteriores se hizo referencia a este tipo de cable denominado en el mercado como tipo "TDI". Para este cable telefónico, suele emplearse alambre de calibre N° 24.

TABLA N° XVII

SELECCIÓN DE DIÁMETRO DE TUBERÍAS PARA CABLES TELEFÓNICOS MULTIPARES (TDI) Número Máximo Cable Multipar en Tubería

Nº de Pares telefónicos ¾” 1” 1 ½” 2” 3” 4” 2 3 6 - - - - 3 2 3 9 - - - 4 2 3 8 - - - 6 1 2 6 - - - 8 1 2 6 - - - 10 1 1 4 7 - - 15 - 1 3 6 - - 21 - 1 2 4 10 - 30 - - 1 3 7 12 50 - - 1 1 4 7 100 - - - 1 3 5 Fuente: CANTV Guía para Instalaciones Telefónicas Privadas. Pág. 33.

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