¡RAYOS Y CENTELLAS!

CONTEXTUALIZANDO 

Este artículo fue publicado en la revista URE en Julio de 1995. La idea vino como consecuencia de las conversaciones entre varios radioaficionados algunos de los cuales sostenían que, en caso de tormenta, era suficiente desconectar el cable de antena de los equipos e introducir el conector dentro de un vaso de cristal, por supuesto vacío. Tampoco se tenía muy claro como “funcionaba” un rayo, así que decidí investigar un poco y escribir lo que viene a continuación. 

RAYOS Y CENTELLAS  

Dice la literatura bélica que, para vencer a un enemigo, es primordial conocerlo y, aun cuando sólo nos acordemos de Santa Bárbara cuando truena, los enemigos más peligrosos del radioaficionado no son ni los vecinos, que siempre nos culpan del mal estado de sus antenas o televisores, ni la Administración, que nos ahoga con su burocracia, ni tan siquiera estos personajes, unos infelices otros maliciosos, que perturban los reemisores que pagan unos pocos para disfrute de todos. ¡No!, el enemigo más temido, pero más ignorado, y que más indefensos nos tiene es el rayo. 

Porque el radioaficionado, a diferencia de otras aficiones, no tiene más remedio que instalar uno de sus símbolos más queridos (porque a veces no dejan de ser meros símbolos) en la azotea. Antenas a merced de todos los vientos y lluvias ácidas pero, sobre todo, reclamos activos de rayos y centellas. Porque, en realidad, ¿alguien cree en su fuero interno que existe alguna diferencia entre un pararrayos (que no para sino que los atrae) y una antena? 

BENJAMÍN FRANKLIN

Pero, ¿qué es el rayo? La  bibliografía consultada nos aclara que se trata de una chispa eléctrica de gran intensidad, causada por la diferencia de potencial entre partes de una misma nube, de dos nubes diferentes, de una nube a tierra o de tierra a una nube. Según estudios realizados, el número de rayos de nube a tierra no exceden del 1% del total, y los que van de tierra a nube aún son más raros. No obstante, este “ridículo” 1% es precisamente el que nos puede afectar directamente y por tanto el que más nos preocupa. 

A Benjamín Franklin también debía de preocuparle, a pesar de no tener ninguna antena en el tejado pues, en el año 1752, aún no existían radioaficionados propiamente dichos. El buen hombre, ignorante en la materia, como muchos de nosotros, ideó un sistema para demostrar que el relámpago era una descarga eléctrica. Para ello, se proveyó de una cometa que llevaba un alambre pegado a su estructura, y esta la gobernó a través de una cuerda de seda. En su extremo adaptó otro trozo de hierro intercalado entre otra porción de seda que sujetaba, feliz, en su mano. Provisto de este instrumental, elevó la cometa hacia los negros nubarrones que presagiaban tormenta. Cuando la tuvo a la altura suficiente, acercó el índice al metal y observó como una chispita saltaba del hierro al dedo (los hay que nacen con suerte). Cuando se desencadenó la tormenta y todo se mojó, y por lo tanto se volvió conductor de la electricidad, comprobó que era posible cagar una botella de Leyden.

¡Atención!, que a nadie se le ocurra repetir el experimento, pues es muy improbable que tenga tanta suerte como el señor Franklin. 

EL RAYO  

Las nubes están formadas por acumulaciones de vapor de agua. En su interior se produce una serie de fenómenos que un profano como yo no va a explicar. En líneas generales, diremos que en una nube, cuando la humedad condensada cae a través de una corriente de aire ascendente, las gotas grandes adquieren carga positiva y las pequeñas carga negativa. Cuando las mayores alcanzan la tensión de caída se descomponen en trozos de diferentes tamaños, los gruesos con carga positiva caen mientras que los pequeños cargados negativamente son elevados de nuevo hacia arriba. Este proceso va repitiéndose hasta que llega el momento que se produce una diferencia de potencial tan elevada que se desencadena una descarga eléctrica para equilibrar la situación. Eso acostumbra a ocurrir entre nube y nube o dentro de la propia nube pero, ocasionalmente, también se produce entre la nube y el suelo. 

El primer aviso de tormenta puede ser visual y/o auditivo. El rayo, con su deslumbrante fogonazo, viaja a 300.000 km/seg (aproximadamente) y precede al trueno, cuyo estrépito sonoro se desplaza a 340 metros por segundo. Finalmente. La lluvia empieza a caer a 6 ó 7,5 metros por segundo. De ahí que relacionando las velocidades de la luz y el sonido sabremos a que distancia se halla la tormenta, es decir, si entre un relámpago y el trueno que lo acompaña transcurren 15 segundos, podemos deducir que la tempestad está a unos 5 km. De distancia. Simplemente habremos multiplicado la velocidad del sonido por el tiempo transcurrido entre el destello luminoso y la recepción del ruido (340 m/seg. X  15 seg. = 5100 metros). 

No hay rayo sin trueno y esto es debido a que cuando la descomunal energía eléctrica  atraviesa la atmósfera, calienta hasta la incandescencia las moléculas y partículas de polvo, lo que motiva una violentísima  expansión del aire cercano y la compresión del más alejado. Entonces se produce un gran frente de onda de aire que genera el trueno. 

ESTADÍSTICAS  

Una curiosa estadística de bajas señala que se producen más muertes en los pueblos pequeños que en las ciudades, por la sencilla razón que sus pobladores acostumbran a trabajar en el exterior. También son alcanzados 5 veces más los hombres que las mujeres. La razón es igual de simple: los hombres permanecen más tiempo en el exterior, mientras que las mujeres buscan refugio con mayor prontitud, lo que evidencia una inteligencia más desarrollada por parte del sexo femenino. 

La misma estadística nos dice que acostumbran a caer más rayos en iglesias y escuelas que en el resto de edificios, porque estos edificios suelen tener estructuras elevadas, terminadas en punta y, casi todos disponen de pararrayos. 

El estudio señala los lugares donde es más probable que caiga un rayo, a saber: casetas aisladas, árboles aislados, cercas de alambre, torres de conducciones eléctricas, transformadores, mástiles y, ¡como no!, antenas de radioaficionados, cebeistas, radioescuchas y usuarios de televisión. 

PROTECCIÓN            

¿Como podemos protegernos de los rayos? Realmente, ante esta furia de naturaleza, poco podemos hacer. No obstante trataremos de analizar el problema a la luz de nuestra poca sapiencia. 

Lo primero que se nos ocurre es de lógica aplastante. No dar oportunidades, es decir, evitar cualquier situación de riesgo a toda costa. De acuerdo, esto no siempre es posible vivir dentro de una Jaula de Faraday. Es sabido que una habitación construida con barrotes de hierro a modo de suelo, techo y paredes, debidamente aislada del entorno, impide que la penetre cualquier descarga eléctrica. Una solución no tan drástica puede ser la de escoger una vivienda cuya estructura, pilares y vigas, sea metálica. 

Si ya tiene casa y no está dispuesto a cambiarla, puede instalar una buena toma de tierra (otro día comentaremos cómo debe ser) y derivar siempre, y por costumbre, todas las antenas a tierra después de cerrar la estación de radio. Pero ¡atención! Si la instalación de la línea coaxial transcurre por el interior de la vivienda, esta conexión y derivación a tierra debe hacerse en el exterior, antes de que penetre dentro de la casa. No hay que confundir las tomas de tierra individuales de los equipos con la toma de tierra de la torreta o mástil de la antena 

Una solución también podría ser la de instalar un pararrayos colectivo, pero esto significa prever un peligro colateral. En efecto, si un rayo cae en un pararrayos próximo a nuestras antenas, a pesar de que ninguna chispa le afecte directamente, el enorme campo electromagnético creado a su alrededor puede, muy fácilmente, averiar todos los equipos conectados a las antenas situadas a su alrededor. Por esta razón, es muy importante tener desconectada la estación de radioaficionado, y también todos los televisores y demás aparatos que usen antenas exteriores. Ante tormentas de gran magnitud es aconsejable desconectar las tomas de corriente, o mejor aún, si se dispone de un cuadro de mandos eléctrico con ICP y diferencial magnetotérmico, desconectarlos igualmente pues si un rayo cae en una central o subcentral eléctrica, línea aérea o transformador, puede producirse una elevación súbita de voltaje y no dar tiempo a la desconexión automática del diferencial, o simplemente puentearlo, quemando todos los electrodomésticos de la casa.  

¿LAS ANTENAS SON PARARRAYOS?  

Por si alguien tiene dudas sobre el asombroso parecido entre un pararrayo y una antena, analicemos brevemente como están constituidos cada uno de ellos. El pararrayos no es otra cosa, en síntesis, que un mástil férrico (hierro recubierto de cobre u otra aleación) que se conecta a una pica o “jabalina” enterrada en tierra necesariamente húmeda y conectados entre si por un cable de diámetro grueso.  

La antena, tanto da que sea horizontal como vertical pues eso al rayo le trae sin cuidado, es también un mástil metálico, unido a un cable conductor que va a parar a un equipo receptor, transmisor o transceptor, que a su vez está o debería tener el chasis conectado a una toma de tierra y, además, la línea de corriente, generalmente fase y neutro, o fase y tierra, que nos lleva nuevamente a tener, de una manera u otra, la antena conectada a tierra, a parte de que el mástil, torreta, o la propia antena, están anclados a una pared mediante las consabidas bridas metálicas. 

Todo ello nos lleva a repetir, de nuevo, la advertencia  ¡ante una posible tormenta eléctrica, es conveniente desconectar todas las antenas en la parte exterior de la casa! 

¿Qué pasa si no se atiende a esta advertencia y cae un rayo sobre la antena? Sencillamente, ésta literalmente reventará, el enorme potencial eléctrico descenderá raudo por los cables coaxiales calcinándolos instantáneamente. Al llegar al equipo, le convertirá en un amasijo de plástico y metal requemados. Posiblemente causará un pequeño incendio al entrar en contacto con papeles y libros (¡algunos radioaficionados tienen libros para leer!). A su vez, penetrará por la instalación eléctrica y la recorrerá de punta a punta. Las cajas de empalmes serán lugares especialmente peligrosos pues en ocasiones suelen estar ocultas dentro o detrás de armarios roperos, allí las chispas podrán provocar nuevos incendios. Todos los electrodomésticos y luces serán alcanzados por la sobrecarga produciéndose numerosas averías. 

No seamos pesimistas, las posibilidades de que ocurra esta catástrofe son muy pequeñas, pero mientras exista una sola, ya es razón suficiente para tomar toda clase de precauciones. Pero, ¿qué pasa si el radioaficionado corriente no dispone de toma de tierra, ni pararrayos, su casa es muy antigua, hecha de vigas de madera y paredes de ladrillo, donde la humedad es su compañera durante el invierno? 

SUGERENCIAS  

Ante esta delicada situación, por otra parte muy frecuente, solo nos resta un consejo, muy sencillo pero no por ello menos efectivo. Se trata de evitar que la descarga eléctrica pueda entrar dentro de la vivienda, y para ello no existe otra alternativa que la de cortar todos los cables que van desde las antenas al interior, pero cortarlos por la parte exterior del edificio. Allí podemos rehacer la línea con un conjunto de PL259 + adaptador doble hembra+ PL259. Las pérdidas son muy pequeñas, inapreciables para un trabajo normal en FM, V-UHF o HF. Ante la perspectiva de una tormenta, se desconectan todos los cables, debidamente identificados para no confundirlos al volver a conectarlos, y delante de los equipos de transmisión se dispone un cuartel que nos sirva de recordatorio: ¡ATENCIÓN, ANTENAS DESCONECTADAS! 

De esta manera, si el rayo cae directamente sobre nuestra antena, esta quedará totalmente destruida, así como la línea de bajada, pero en ningún momento correremos el riesgo de que la chispa produzca destrozos dentro de la casa. 

No sirve para casi nada desconectar los equipos y dejar los cables encima de la mesa, o dentro de un vaso,  como he oído comentar (“por ahí”) , supongo que en la creencia de que el “cristal” es aislante. Tampoco vale usar un conmutador de antenas y “desconectarlas” poniéndolo en una posición vacía, pues todas las masas siguen conectadas entre sí. Ineficaz ante un rayo también es el descargador de estática, esta especie de conector macho-hembra con una pequeña derivación. Probablemente existen sofisticados sistemas que permiten transmitir en medio de una tormenta eléctrica, de hecho esto es lo que continuamente hacen las emisoras de radio y televisión pero  estos métodos no están al alcance del radioaficionado sencillo y urbano.  

Siempre habrá quien ponga en duda todo lo dicho y que insista, dentro de su círculo de íntimos, que es suficiente realizar alguna de las acciones invalidadas en el párrafo anterior. Hay que tomar precauciones pues cabe la posibilidad de que forme parte del denominado “Efecto SRD” (Síndrome del Radioaficionado Desinformado)