La torre está de 20 a 30 metros sobre el suelo y expuesta en áreas silvestres o montañosas, por lo que hay muchas oportunidades de descargas eléctricas, y se deben tomar medidas confiables de protección contra rayos. Se instalan pararrayos en las líneas aéreas para proteger eficazmente las torres, garantizando así el suministro seguro de energía de las líneas. Este nuevo tipo de pararrayos de descarga controlable es el resultado de investigación más reciente obtenido a través de una investigación de protección contra rayos a largo plazo y una gran cantidad de pruebas de alto voltaje. Tiene un amplio rango de protección, baja tasa de derivación, pequeña corriente de descarga y baja sobretensión inducida. La base de diseño de esta aguja es liberar la carga de la nube de tormenta en forma de una pequeña corriente de descarga ascendente de rayos que cambia lentamente para evitar el daño de una fuerte descarga descendente. Miles de pruebas de descarga de alto voltaje han confirmado que la descarga ascendente que desencadena tiene las características de alta fiabilidad de protección, amplio rango y no se ve afectada por la altura del objeto protegido. Es particularmente adecuado para la protección contra rayos de líneas de transmisión de alto voltaje. Garantiza mejor la operación segura y confiable de la red eléctrica.

El pararrayos de descarga controlable libera la carga de la nube de tormenta en forma de una descarga ascendente de rayo de corriente pequeña que cambia lentamente para evitar los daños de una fuerte descarga descendente de rayo. Miles de pruebas de descarga de alto voltaje han confirmado que el líder ascendente que desencadena tiene las características de alta fiabilidad de protección, gran alcance y no se ve afectado por la altura del objeto protegido.
Características:
●Cuando la altura de instalación del pararrayos de descarga controlable es ≤200M, su ángulo de protección es 65°, es decir, el radio de protección Rx=2.14(H-Hx) en el plano horizontal de la altura del objeto protegido Hx (M), donde h es la altura de instalación del pararrayos de descarga controlable (M).
●La amplitud promedio de la corriente de descarga principal de un rayo ascendente es de 7 kA.
●Cuando la pendiente de la corriente principal de descarga del rayo ascendente es ≤5kA/μS y la altura de la aguja H es ≤200M, el ángulo de protección es 65°.
●La sobretensión inducida generada por un rayo se elimina básicamente.
●Cuando la probabilidad de falla de blindaje no es mayor que uno en cien mil, el ángulo de protección es de 55°.
●Resistencia de puesta a tierra ≤10Ω (en áreas generales); ≤30Ω (en áreas de alta resistencia y áreas deshabitadas).
●Resistencia al viento ≥ velocidad del viento 50M/S.
●Fácil de instalar y sin mantenimiento durante la vida útil.

Principio de protección del pararrayos de descarga controlable
Hay dos formas en que las nubes de tormenta descargan electricidad a objetos en tierra: rayo ascendente y rayo descendente.
Hablando en términos generales, cuando el rayo se descarga hacia abajo, el líder se desarrolla de arriba hacia abajo, y el proceso de descarga principal ocurre cerca del suelo, por lo que el suministro de carga es suficiente y el proceso de descarga es rápido, lo que resulta en un valor secundario grande de la corriente del rayo y una alta pendiente; cuando el rayo se descarga hacia arriba, generalmente no hay una descarga principal de arriba hacia abajo, y su corriente de descarga se genera por el proceso líder que continúa desarrollándose hacia arriba. Incluso si hay una descarga principal, es difícil para la nube de tormenta suministrar carga al canal de descarga principal, por lo que el valor secundario de la corriente de descarga es pequeño y la pendiente es baja. Por favor, inicie sesión en: Red de Equipos de Transmisión y Distribución de Energía para obtener más información
Características del sistema
Basado en el análisis empírico de que los cohetes con alambres metálicos en la cola son más propensos a desencadenar rayos ascendentes que los edificios de gran altura, se concluye que para desencadenar con éxito un rayo ascendente, la punta de aguja debe cumplir los siguientes requisitos: antes de que ocurra el rayo ascendente desencadenado, la carga espacial cerca de la punta de aguja debe ser lo más pequeña posible para facilitar el desarrollo de pulsos de descarga desde la punta de aguja hacia arriba. Cuando es necesario desencadenar un rayo ascendente, la intensidad del campo eléctrico en la punta de aguja debe ser lo suficientemente alta para generar rápidamente un pulso de descarga.
Funciones de protección
Para verificar si el pararrayos de descarga controlable puede lograr el propósito de diseño, realizamos una serie de pruebas utilizando ondas operativas de polaridad positiva y corriente continua.
Las curvas de protección del pararrayos de descarga controlable y del pararrayos Franklin obtenidas por descarga de onda operativa de polaridad positiva en las mismas condiciones. Durante la prueba, el electrodo de nube de tormenta simulada estaba a 8.5 m sobre el suelo. Para evaluar estrictamente el rendimiento de protección del pararrayos controlable, no se añadió campo eléctrico de CC durante la prueba de onda operativa. Las características de protección del pararrayos de descarga controlable son significativamente mejores que las del pararrayos Franklin. En términos de los parámetros principales de probabilidad de apantallamiento y rango de protección, es satisfactorio.
1. Evasión
El pararrayos de descarga controlada tiene un área de protección grande que casi no está sujeta a descargas apantalladas. Por ejemplo, cuando la probabilidad de descargas apantalladas no es mayor al 0.001% (obviamente, bajo tal probabilidad de descargas apantalladas, la posibilidad de descargas apantalladas sobre el objeto protegido es muy pequeña), el ángulo de protección es tan alto como 55°. En contraste, el pararrayos Franklin en realidad casi no tiene área que no esté sujeta a descargas apantalladas.
2. Alcance de la protección
Cuando se permite que la probabilidad de que el objeto protegido sea alcanzado por un rayo alcance el 0.1% (el valor permisible especificado en las regulaciones actuales), el ángulo de protección del pararrayos de descarga controlada alcanza los 66.4°, mientras que el ángulo de protección del pararrayos Franklin es mucho menor que este valor (por lo tanto, es económico seguir utilizando pararrayos Franklin en lugares con fuerte actividad eléctrica, y la posibilidad de que el objeto protegido sea alcanzado por un rayo aún existe)
Los experimentos muestran que:
1) El tiempo de descarga del pararrayos de descarga controlada es 13.3us más temprano que el del pararrayos Franklin en promedio.
2) Cuando el campo eléctrico simulado es relativamente bajo, la corriente corona del pararrayos de descarga controlada es mucho menor que la del pararrayos Franklin y está casi en un estado completamente suprimido.
3) Cuando el campo eléctrico simulado aumenta al ladrón para iniciar el pararrayos de descarga controlable, la corriente de descarga corona pulsada generada por el pararrayos de descarga controlable tiene una amplitud de corriente corona decenas de veces mayor que la del pararrayos Franklin, pero el valor promedio de la corriente corona es menor que el de este último, lo que favorece la transformación de corona a arco líder.

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