Atar nudos en los cables de alimentación para evitar picos de tensión por caída de rayos

Hay muchas referencias a esta afirmación en Internet de que hacer nudos en los cables de alimentación evitará que un equipo, por ejemplo, un televisor o una computadora, sufra una subida de tensión.

¿Cómo se puede desacreditar (o probar) esto usando las matemáticas?

Me encontré con esto que me parece razonable, pero ¿hay alguna forma de probarlo?

La impedancia de sobretensión de cualquier línea es la raíz cuadrada de su inductancia dividida por su capacitancia, y las ondas electromagnéticas viajan más fácilmente por una línea donde la impedancia de sobretensión no cambia. Un punto de cambio de impedancia es una discontinuidad que provoca un reflejo parcial de la onda hacia su fuente. Como ejemplo, el final de la línea es un salto de impedancia de sobretensión al infinito y toda la onda se refleja de nuevo (¡lo que significa que el voltaje de la onda en el extremo abierto se duplica!) Esta es también la razón por la que desea utilizar terminadores en los extremos. de cables coaxiales. Los cables abiertos reflejarán la señal, lo que provocará una peor calidad de imagen y efecto fantasma (y suceden cosas similares con las conexiones mal hechas que tienen impedancias más altas que la impedancia de sobretensión del cable coaxial).

Anudar la línea le da a esa parte una mayor inductancia (piense en el nudo como una bobina con un par de vueltas). Eso significa dos discontinuidades de impedancia de sobretensión (de línea a nudo y de nudo a línea). Me parece (demasiado perezoso para recurrir a hacer los cálculos) que esto reducirá la magnitud (voltaje y corriente) de una sobretensión que pasa a través del nudo porque algo se reflejará. Sin embargo, supongo que la reducción sería pequeña.

Maldito si lo haces, maldito si no lo haces. Cita : "Uno solo necesita enrollar el cable una cantidad suficiente de veces, o usar demasiado aislamiento alrededor del cable, o ambas cosas. Las pruebas de laboratorio han demostrado que la ignición... puede ocurrir fácilmente en tales casos. En uno de esos incidentes, fue suficiente para enrollar el cable tres veces y cubrir la bobina con ropa". ¿Fuego o rayo? Elige tu opción.
@Willie - Gracias por ese enlace. Hubiera sido bueno que se vincularan a las 'pruebas de laboratorio' que mencionan.

Respuestas (2)

Puede calcular la inductancia de dicha bobina y estimar la capacitancia del cable e intentar resolverlo como un problema de línea de transmisión.

Esto podría no ser necesario aquí. Según Wikipedia, la duración de un rayo típico está en el rango de 1 a 100 ms. Si comparamos esto con la frecuencia de línea de 50 Hz (20 ms) y podemos suponer que la bobina en el cable no impide que su televisor o computadora funcionen, ¿cómo debería protegerlo de los rayos? Los efectos de un pulso de corriente de electricidad de 100 ms para la mayoría de los propósitos no difieren de un voltaje de CC (sin tener en cuenta el aumento y la caída del pulso) porque la dependencia de la frecuencia de los circuitos eléctricos es pequeña si no agrega grandes capacitores o similar elementos.

Sin embargo, lo que realmente ayuda son los varistores o diodos zener que se utilizan en los protectores contra sobretensiones. Tienen tiempos de conmutación en el rango de microsegundos y pueden "cortar" el pulso de corriente/voltaje mucho antes de que alcance su máximo.

¡La inductancia de un cable de alimentación es casi independiente del estado de "bobinado"! Es solo una línea simétrica enrollada op. Piense en el hecho de que es un devanado bifilar, un hilo va en una dirección, el otro va "hacia atrás". Entonces la inductancia es la inductancia de una línea de Lecher.
@Georg: ¿Dije que no es una línea de Lecher? La pregunta era si enrollarlo hace la diferencia. Dije que no porque no hace la diferencia a bajas frecuencias. Escribiste "casi independiente", entonces, ¿por qué mi respuesta es incorrecta?
Para frecuencias bajas de alrededor de 1 MHz (que es una frecuencia típica de un flash), enrollar no hace la diferencia. Las cosas pueden diferir para las longitudes de onda sobre la distancia de los cables en el cable o entre los devanados del cable.

Un cable de red en espiral se comporta como un inductor de "modo común", Ligtning se comporta un poco como un impulso: si pudiera tomar la FFT de un rayo, tendría un ancho de banda bastante grande. Una bobina en la línea puede tener algún impacto contra el modo común, componente de alta frecuencia del rayo y puede haber algún beneficio en forma de energía reducida disponible, pero anudar los cables no salvará su equipo.