Tipos de Descargas eléctricas (2023)

Como ya hemos explicado en diferentes artículos una descarga electrostática o ESD (Electro Static Discharge) hace referencia a la transferencia de energía estática entre cuerpos a tensiones causados por un contacto directo aun campo electrostático,

Un ejemplo sencillo de este fenómeno es cuando caminas por una alfombra y tocas una perilla de metal de una puerta, en estos casos se pueden experimentar un choque ligero en los dedos por la energía estática, de igual forma cuando frotamos un globo con un suéter podemos observar la energía estática producidas por el contacto de ambos cuerpos.

Una forma popular en que podemos referirnos a las ESD sería la “chispa”, fenómeno que ocurre cuando un campo electrostático fuerte crea un canal conductivo ionizado a través del aire. Y aunque para nosotros este fenómeno queda simplemente en un “choque ligero”, puede tener graves repercusiones en la industria, ya que si una descarga de electricidad ESD ocurre en un equipo electrónico sensible a la estática puede generar grandes perdidas, causando daños irreparables o acortar la vida del equipo exponencialmente, y en casos extremos, puede producir fuego y explosiones si el aire contiene gases o partículas combustibles.

¿Qué Industrias se ven afectadas por la descarga electrostática ESD?

Cualquier Industria que trabaje en la producción de componentes eléctricos se ven fuertemente afectada por la descarga electrostática ESD, de hecho, si hemos de realizar una encuesta a las diferentes industrias existentes, podremos ver que una de las causas que mayores pérdidas anuales que sufren es debido a las descargas ESD en los componentes, ya que pueden sufrir un daño a causa de la ESD en sus diferentes etapas de producción. Las Industrias Aeroespaciales, Electrónicas y las Industrias médicas son las que más atención deben prestarle a este tipo de descargas.

Para poder llevar un excelente control industrial y prevención de los equipos, es necesario conocer todo lo relacionado a las descargas ESD y los equipos que nos ayudarán a prevenir los daños por este tipo de descargas.

Tipos de descarga electrica

La electricidad es una de las formas más comunes de energía en nuestro entorno y las descargas eléctricas son consideradas una de las manifestaciones más comunes de esta energía. Existen varios tipos de descargas eléctricas, cada una con características y propiedades únicas:

• Descarga atmosférica (rayo)
• Descarga estática
• Descarga eléctrica de contacto
• Descarga eléctrica por inducción
• Descarga eléctrica por arco.
• Descarga eléctrica por corona

Descarga atmosférica

Una descarga atmosférica, también conocida como rayo, es una conexión eléctrica repentina que se produce entre la atmósfera y el suelo. Se forma cuando un área de carga positiva se acumula en la atmósfera debido a la fricción del aire y a las diferencias de temperatura; esto suele ocurrir en forma de nube de tormenta.

Cuando la diferencia de carga es demasiado grande, se produce una potente conexión eléctrica desde el cielo hasta la superficie terrestre para igualarla. Las descargas atmosféricas se producen durante las tormentas en cualquier época del año, suelen ir acompañadas de truenos y pueden suponer graves riesgos para cualquier persona que se encuentre en el exterior.

Descarga estática

Una descarga estática es el flujo de corriente eléctrica a través de un objeto debido al contacto con un cuerpo cargado. Estas cargas eléctricas se acumulan sobre o dentro de un objeto y cuando alcanzan cierto umbral se disipan a través de un arco eléctrico o chispa que crea un tipo único de ruido eléctrico.

Las descargas estáticas pueden causar daños en equipos electrónicos sensibles si la corriente es lo suficientemente grande, por lo que es importante ser consciente de las condiciones que pueden llevar a que se produzca este fenómeno.

Descarga eléctrica por contacto

Una descarga eléctrica por contacto se produce cuando una persona entra en contacto directo con una fuente de electricidad que provoca el paso de una corriente eléctrica a través del cuerpo. Se trata de un suceso extremadamente peligroso, ya que puede causar lesiones graves e incluso la muerte si la intensidad de la corriente es lo suficientemente fuerte.

La mejor forma de prevenir este tipo de descargas es evitar el cableado expuesto y una correcta instalación de componentes electrónicos con el fin de evitar el paso involuntario de corrientes eléctricas a través de las personas. Siempre es recomendable dejar que los expertos en electricidad se encarguen estas actividades.

Descarga eléctrica por inducción

La descarga eléctrica por inducción es un método de trabajo eléctrico que utiliza potenciales eléctricos para inducir corrientes en partes de un circuito, que luego pueden utilizarse para alimentar objetos. Resulta especialmente útil en el campo de la medicina por su capacidad de producir corrientes elevadas con bajos requisitos de tensión, lo que significa que puede utilizarse con seguridad durante largos periodos de tiempo.

Este proceso ha facilitado enormemente procedimientos médicos como la implantación de marcapasos, la estimulación nerviosa para movimientos musculares y el bloqueo de nervios durante la cirugía. También encuentra aplicación en industrias que van desde los equipos de corte por láser hasta la robótica en la fabricación de automóviles.

Descarga eléctrica por corona

El efecto corona se produce en los conductores de las líneas de alta tensión y se manifiesta en forma de un circulo luminoso a su alrededor. Dado que los conductores suelen ser de sección circular, el circulo luminoso tiene forma de corona, de ahí el nombre.

La causa de este fenómeno se encuentra en la ionización del aire circundante al conductor debido a los altos niveles de tensión en la línea. En el momento que las moléculas de aire se ionizan, éstas son capaces de conducir la corriente eléctrica y parte de los electrones pasan de la línea al aire.

Descarga eléctrica por arco

Un arco eléctrico es un suceso eléctrico peligroso causado por una rápida liberación de energía debida a un fallo de arco entre dos conductores, como un conductor bajo tensión y tierra u otro conductor bajo tensión. Este arco provoca la liberación de altas temperaturas, luz y sonido, lo que se conoce como ráfaga de arco.

Una ráfaga de arco también produce una onda térmica capaz de causar quemaduras graves o incluso la muerte, además de dañar otros equipos cercanos. Los equipos de protección consistentes en ropa ignífuga (FRC) y pantalla facial son esenciales para minimizar el riesgo durante cualquier trabajo eléctrico.

Descarga “cepillo”

Esta forma de descarga electrostática tiene lugar entre dos electrodos incrustados en un medio no conductor y se caracteriza por débiles y claras bifurcaciones compuestas por partículas ionizadas. Estas descargas pueden ocurrir entre plásticos aislantes cargados como el polietileno y un conductor.

Chispas:

La chispa se da cuando la fuerza del campo eléctrico supera la fuerza dieléctrica del aire (aproximadamente de 4 – 30 kV/cm). Esto puede causar un rápido incremento del número de electrones e iones libres en el aire, provocando que el aire se convierta de pronto en un conductor eléctrico mediante un proceso llamado “caída dieléctrica”, el mejor ejemplo de una chispa natural es el rayo.

Control y Prevención

¿Cómo podemos evitar descargas electrónicas? para lograrlo es importante conocer qué las provoca. Normalmente, los materiales del puesto de trabajo pueden ser divididos en 3 categorías: aislantes, disípativos y conductivos.

• Los aislantes son generadores activos de electricidad estática, tales como plásticos, pelo de un gato, o ropa de poliéster.

• Los disípativos tiene baja generación de ESD y tienen la capacidad de descargarse lentamente con riesgo bajo de daño, estos pueden ser: madera, papel, cartón.

• Los ESD conductores, son las herramientas de metal y otros objetos.

La instalación de equipos y la creación de un entorno disipador de estática es el primer paso para crear un área de protección ESD, pero también es necesario introducir una serie de procedimientos correctos y proporcionar formación a los empleados. Sólo cuando el personal comprenda perfectamente los principios para prevenir la ESD, el área de protección ESD podrá funcionar con total seguridad.

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