Este artículo técnico presenta el método de la esfera rodante, los cálculos y consideraciones a tomar en cuenta para llevarlo a cabo, ejemplos visuales y beneficios.
Antes de realizar este método deberás haber calculado el análisis de riesgo de acuerdo a la norma IEC 62305-2 o la NTC 4552-2, debido a que el análisis de riegos te arrogara un nivel que puede ser I, II, III o IV con el cual podrás calcular el radio de la esfera rodante equivalente mediante la siguiente tabla 1:
Después de tener el radio de la esfera rodante (rsc) deberás aplicar el método que consiste en hacer rodar la esfera del radio calculado según la tabla 1 sobre la estructura a proteger en tres dimensiones. Se considerarán como protegidos aquellos puntos que se encuentran en la zona definida por la superficie de la esfera y la superficie exterior de dicha estructura. Los puntos en que la esfera toca a las diferentes partes de la estructura y el suelo son susceptibles de ser alcanzadas por las descargas. Ver imágenes:
El posicionamiento de los terminales de captación debe realizarse de manera tal que la esfera rodante escogida por el nivel de protección nunca toque ninguna parte de la estructura, de este modo la esfera siempre estará soportada por algún elemento del sistema de captación, la distribución de la esfera rodante por la estructura deberá ser en tres dimensiones.
En estructuras mas altas que el radio de la esfera rodante, pueden existir rayos que impacten los costados de estas. Cada punto lateral de la estructura tocado por la esfera rodante es un punto factible de ser impactado. Sin embargo, la probabilidad que rayos impacten los costados es practicamente despreciable para estructuras menores a 60m. En estructuras de mas de 60m, la mayor parte de las descargas alcanzará la parte superior, los bordes horizontales y las esquinas de la estructura. Solamente un pequeño porcentaje de las descargas se produce lateralmente. Además, los datos de observación muestran que la probabilidad de descargas laterales decrece rápidamente con la altura media desde el suelo.
Por tanto, se debe considerar instalar sistemas de captación laterales en la parte superior de las estructuras (normalmente, el 20% superior de la altura de la estructura). En este caso, el método de la esfera rodante se debe emplear solamente para posicionar el sistema de captación en la parte superior de la estructura (figura 1, derecha).