Muchos clientes se preguntan por qué las sondas de nivel hidrostáticas fallan debido a la caída de rayos, incluso si habían sido adquiridas con protección integrada contra rayos. Para resolver esta confusión es importante entender cómo funciona el sistema de protección contra rayos y cómo afectan las tormentas a los sensores. Cuando los sensores de presión sumergibles (sondas de pozo), un tipo especial de sensores de nivel hidrostático, se instalaron por primera vez en embalses y lagos para controlar el nivel, se observó que muchos de ellos resultaban quemados o destruidos después de una tormenta eléctrica o períodos de mal tiempo. Esto provocó una extensa investigación sobre el efecto de las tormentas eléctricas en la instrumentación de los embalses y el cableado asociado.
Qué significa realmente protección contra rayos?
Lo primero que hay que entender es que el efecto de la caída de un rayo depende de la distancia a la que se encuentre del sensor. Ningún sensor de nivel sobrevivirá la caída de un rayo cercano. Es frecuente que cuando cae un rayo en una caseta, todos los instrumentos en su interior se quemen al momento. Sin embargo, los rayos más distantes sólo provocan un diferencial de tensión, de por ejemplo hasta 1.500 voltios. Si un rayo eleva el potencial eléctrico de un depósito, el sensor de nivel puede proporcionar el camino más corto de la electricidad hacia tierra, disipando toda la energía y dañándose sus componentes electrónicos.
Para evitar este problema, los sensores pueden equiparse con un sistema de protección contra sobretensiones transitorias. Dicho sistema consta de un diodo instalado en paralelo que normalmente no es conductivo pero cuando la tensión sube 50 Voltios, el diodo se vuelve conductivo, de forma que la corriente se dirige directamente a tierra sin pasar por la electrónica del sensor, evitando daños. Una buena toma de tierra (con baja impedancia) es imprescindible para el buen funcionamiento del sistema. Si la toma de tierra no está conectada o no es de buena calidad, la energía no podrá disiparse a tierra y el sensor resultará irremediablemente dañado, incluso contando con sistema de protección contra rayos. Las sondas de pozo WIKA LH-10 y LH-20 cuentan con sistemas de protección contra rayos integradas en el interior del sensor.
Autor: Enrico Bossart. Productmanager instrumentación electrónica de presión.