Es inusual que una embarcación reciba el impacto de un rayo, mucho menos en el Río de la Plata, pero si esto sucediera podría causar daños irremediables o, al menos, un tremendo susto. Son pocas las precauciones que pueden tomarse pero conocer el fenómeno y tomar algunas decisiones a tiempo puede resultar de gran ayuda.
Es inusual que una embarcación reciba el impacto de un rayo, mucho menos en el Río de la Plata, pero si esto sucediera podría causar daños irremediables o, al menos, un tremendo susto. Son pocas las precauciones que pueden tomarse pero conocer el fenómeno y tomar algunas decisiones a tiempo puede resultar de gran ayuda.
Detectar a tiempo una tormenta eléctrica que se acerca es el primer paso. Para ello, es imprescindible saber cómo se forma. Una tormenta es un fenómeno atmosférico caracterizado por la coexistencia próxima de dos o más masas de aire de diferentes temperaturas.
El contraste térmico y otras propiedades de dichas masas, como la humedad, dan origen al desarrollo de fuertes movimientos ascendentes y descendentes (convección) produciendo una serie de efectos característicos, como fuertes lluvias y viento en la superficie, e intensa actividad eléctrica. Ésta se genera cuando las partículas de humedad, movidas por el viento, van cargándose de electricidad positiva.
Al formarse los cúmulus nimbus, las nubes de tormenta por excelencia, acumulan gran cantidad de estas partículas en la parte alta, mientras que en la parte central predominan las negativas. Esto provoca un desequilibrio cuya única forma de compensarse es pasando a otra nube cercana que tenga un diferente potencial o devolviendo la carga eléctrica a su lugar de origen: la superficie terrestre. Estas descargas, de muy alta tensión, se conocen como rayos.
El rayo no se presenta casi nunca como una línea recta que une dos nubes o una nube y la tierra. Describe un camino sinuoso, buscando siempre el de menor resistencia para llegar a tierra. Partes de la atmósfera conducen mejor porque poseen mayor cantidad de gotas de agua, las cuales pueden estar cargadas de electricidad, es decir, ionizadas.
Las tormentas eléctricas se producen con mayor frecuencia en las regiones ecuatoriales, donde las corrientes ascendentes son más numerosas y la humedad es mayor.
Permanecer alerta
Hay varias técnicas de observación para reconocer una tormenta eléctrica en desarrollo y determinar si se está aproximando. Con un poco de práctica se puede aprender a distinguir los nubes de tormenta o cúmulus nimbus. Se trata de grandes masas nubosas que se alzan como montañas, torres o yunques gigantes, que tienen una base que semeja una masa desgarrada de nimbostratus (nubes bajas). A medida que se aproximan, la carga eléctrica transferida a través de los rayos se divisa a simple vista, particularmente cuando la luminosidad en la zona es escasa.
Otro método de determinación, que recién puede usarse cuando el trueno ya resulta audible consiste en medir el tiempo que transcurre entre la luz del rayo y el sonido del trueno. Dado que la luz nos alcanza casi instantáneamente en tanto que el sonido se propaga apenas a unos 300 metros por segundo, podemos estimar una distancia de 300 metros por cada segundo de desfase entre rayo y trueno.
La mejor manera de conocer la situación meteorológica y las previsiones para la evolución del tiempo es atender a los pronósticos para la navegación que emite el Servicio Meteorológico Nacional y el Servicio de Hidrografía Naval, entre otros. A falta de ellos, un indicador razonable puede ser el crujido característico de la estática, que se detecta con una radio AM (las bandas FM no son tan útiles para este fin).
Protección frente al ataque
Como es natural, la descarga eléctrica procura seguir el camino más fácil y corto, preferentemente a través de las puntas que sobresalen de la superficie que resulten más conductoras, como podrían ser los mástiles de los veleros.
Un barco protegido es un barco en el que existe un excelente camino continuo de conducción entre la punta del mástil y el agua. Si este camino no es realmente continuo la corriente no puede fluir y el resultado es una descarga eléctrica no controlada entre el fondo del mástil y el agua, que puede atravesar el instrumental electrónico, el casco o los tripulantes.
El pararrayos consiste en una varilla metálica que, instalada en el punto más elevado del objeto a proteger, atrae los rayos y los conduce a masa a través de un cable para que ofrezca la mínima resistencia posible al rayo. La zona protegida por un pararrayo es la abarcada por un cono, cuyo radio de base equivale a 1,75 veces la altura. Este elemento es útil para los veleros, ya que, instalando una varilla en el tope del mástil, se protegerá al barco y sus ocupantes. No así para los barcos a motor, en los que será preciso determinar si el pararrayos está ubicado en un lugar lo suficientemente alto para cubrir toda su superficie.
Todo pararrayos requiere un conductor que dirija la elevada carga eléctrica hasta el agua. Ello se consigue con un cable metálico que comunica con una masa metálica situada en la obra viva. En los veleros, la misma quilla metálica sirve de masa; se puede usar uno de los pernos de fijación para conectar el cable. En los barcos a motor o cuando el lastre no esté en contacto directo con el agua, habrá que instalar una placa de 0,25 a 0,50 m2.
Como resulta imposible contrarrestar el alto potencial de un rayo, es conveniente reducir su atracción conformando una protección alrededor de la embarcación. De acuerdo al efecto denominado jaula o caja de Faraday, una envoltura metálica con un interior hueco tiene la propiedad de aislar ese interior de la influencia de campos electromagnéticos externos. Por ello las embarcaciones de casco de acero o aluminio constituyen en sí mismas jaulas de Faraday, siendo muy seguras, siempre que la tripulación se mantenga bajo cubierta dentro del entorno del casco.
En los barcos de fibra o madera será preciso utilizar otros medios, aunque existe la posibilidad de formar una especie de jaula de Faraday si se conectan entre sí los diferentes elementos metálicos que se encuentran a bordo. En los veleros el rayo intentará llegar a la masa de agua pasando por obenques o estayes. Entonces deberá facilitarse el paso de la energía al agua conectando entre sí los componentes metálicos de la jarcia con una buena masa de la obra viva. Bajo cubierta también hay que conectar tanto el motor como el depósito de combustible.
Algunos astilleros equipan a sus barcos con sistemas protectores mediante la conexión de la base del palo y la quilla metálica. Si el velero no contara con esto, se puede realizar una conexión mediante un cable trenzado de cobre de la sección adecuada (mínimo 25 mm2) entre esta base del mástil y los pernos de la quilla. El metal de la quilla tiene que estar en contacto directo con el agua o colocar una placa externa unida al cable de cobre. Todos los cables protectores deberán unirse a masa por medio de una regleta de conexiones bien dimensionada.
Los sistemas de protección deben ser evaluados para cada barco en particular y preferentemente durante su fabricación. No obstante, hay tres consideraciones básicas para que el sistema sea eficiente: la conexión principal a tierra, las conexiones laterales y la protección de la electrónica del buque. La conexión a tierra proporciona un camino adecuado desde el punto de impacto del rayo hasta un sistema de disipación constituido por buenos conductores en el agua, que constituyen el punto de conexión “a tierra”; de esta manera se desvía el rayo para que no siga su propio camino explosivo a través de la fibra de vidrio, la madera o aun los mismos navegantes.
Por otra parte es casi impracticable mantener libre de corrientes inducidas el instrumental electrónico de un velero pequeño, pues al ser éste alcanzado por un rayo puede introducirse un sobrevoltaje a través de cualquier conductor. De todos modos es importante la instalación de los dispositivos de prevención de voltajes transitorios en los componentes del equipo que se desee resguardar.
Los llamados disipadores estáticos constituyen una alternativa a los pararrayos convencionales. Están formados por una serie de puntas dispuestas radialmente en torno a un núcleo central, a modo de brocha. De las puntas salen constantemente iones a baja intensidad, con lo cual se evita la formación de cargas estáticas a bordo.
Es decir, el disipador evita que el rayo descargue sobre él, mientras que un pararrayos conduce la descarga una vez producida.
De todos modos, cualquier sistema adoptado debería estar acompañado de un circuito conductor lo más parecido posible una caja de Faraday
05/06/07
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