Cuando un rayo impacta, se genera de forma inmediata una sobretensión de cientos de miles de voltios. A medida que la corriente de rayo se distribuye por la tierra, la caída de tensión va disminuyendo hasta que llega a ser cero. Este cambio en el voltaje en relación a la distancia se conoce como GRADIENTE DE POTENCIAL.
Debido a la naturaleza del rayo, la diferencia de voltaje en un espacio tan pequeño como la distancia entre los pies de una persona, puede ser muy alta, haciendo que se generen corrientes que atraviesan el cuerpo de los seres vivos causando daños o muerte. Para reducir este riesgo, es fundamental un buena tierra con la menor resistividad posible, pues si la resistencia de tierra se acerca a cero, la diferencia de tensión va a ser mínima entre dos puntos cercanos.
Si el rayo impacta en el sistema de apantallamiento del edificio, la corriente va a fluir hasta el sistema de tierra, elevando el voltaje en la resistencia de toma de tierra. Este va a generar diferencias de tensión con otros elementos conductores aumentando el riesgo para la integridad física de las personas y causando daños en la instalación eléctrica. Si en un sitio existen dos tomas de tierras independientes, se generará una diferencia de tensión entre ambas causadas por la caída de tensión en uno de las tomas de tierra y el efecto del gradiente de potencial.
En conclusión, para proteger la vida y la infraestructura eléctrica contra los efectos de los rayos, no basta con el apantallamiento externo. Es importante y fundamental un buen sistema de puesta a tierra y la compensación de potencial de todos los elementos conductores dentro de la zona de influencia.
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