<p style=”text-align: justify;”>La protección de la línea de transmisión de energía contra el efecto de los rayos se logra mediante el uso de Sky Wire, que también se conoce como Ground Wire o Shield Wire.
Un relámpago directo en una línea eléctrica o el voltaje inducido de un relámpago cercano puede provocar descargas disruptivas en la línea o fallas en el aislamiento de transformadores, pararrayos u otros equipos. Una descarga disruptiva o una falla del equipo pueden provocar la interrupción y, por lo tanto, se deben adoptar medidas para proteger la línea de transmisión de energía de tales descargas eléctricas.
A continuación se muestra una imagen de descarga disruptiva entre los conductores de fase debido a un rayo.
Los cables de tierra son conductores paralelos a los conductores de potencia de la línea de transmisión y se colocan en la parte superior de la estructura de la torre que sostiene los conductores de potencia, como se muestra en la primera figura. La estructura de la torre conductora sirve como conductor de bajada a tierra para rayos.
El cable de tierra aéreo normalmente no se usa en las líneas de distribución, excepto en la región donde las probabilidades de rayos son bastante altas. En la línea de distribución, los conductores de bajada son cables desnudos fijados a la estructura del poste de madera, como se muestra en la figura a continuación.
Si bien los cables aéreos de tierra son generalmente efectivos para brindar protección a los conductores de fase contra los efectos de los rayos, presentan dos modos de falla.
(1) La corriente de un rayo inyectada en un cable a tierra aéreo puede provocar un “retroceso de descarga” del cable a tierra a un cable de fase si el voltaje resultante en el cable a tierra es lo suficientemente alto, como puede ocurrir si existe la combinación de una gran corriente de rayo y una conexión a tierra inadecuada del cable de tierra aéreo.
(2) Los rayos pueden desviar un cable a tierra aéreo y golpear un cable de fase directamente si el cable a tierra aéreo no está ubicado correctamente y, a veces, incluso si lo está.
los Ángulo de blindaje se define como el ángulo entre una línea vertical imaginaria que se extiende hacia abajo desde el cable de tierra aéreo y una línea imaginaria que conecta el cable de tierra y el conductor de fase, como se muestra en la figura a continuación.
Se utilizan ángulos de blindaje de aproximadamente 30 grados para la mayoría de las líneas de transmisión con alturas de torre en el rango de 25 m. Las líneas más altas requieren ángulos de blindaje menores a 30 grados o, de lo contrario, habrá fallas de blindaje; es decir, el rayo pasará por alto el cable de tierra aéreo y golpeará el cable de fase.
La zona de protección del cable de tierra es un cono con un vértice en la ubicación del cable de tierra y la superficie generada por la línea que pasa por el conductor de fase más exterior. Si se utilizan dos o más cables de tierra, la zona de protección entre dos cables de tierra adyacentes es un semicírculo con un diámetro de conexión de los dos cables de tierra.
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