El grupo de mecánica computacional de SRK Argentina emprendió un análisis en profundidad del impacto de rotura de conductores en líneas de transmisión. Esta iniciativa fue parte de un esfuerzo colaborativo con el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) para apoyar sus investigaciones a gran escala. Dado los costos prohibitivos asociados con las pruebas físicas, el uso de herramientas del Método de Elementos Finitos (FEM) ofrece una alternativa rentable y eficiente para comprender el comportamiento de las líneas de transmisión bajo tales condiciones.
El objetivo principal de este proyecto fue simular la carga de choque instantánea generada cuando un conductor se rompe. Esta carga de choque se propaga a través del conductor a la velocidad del sonido en el material, que es aproximadamente 4500 m/s (10,000 mph) para conductores metálicos. La onda de choque axial puede reflejarse al final de una sección de tensión, afectando potencialmente las estructuras de tensión a cierta distancia del punto de ruptura. Para cuantificar este impacto, se definió un factor de carga dinámica.
El análisis se realizó utilizando el software ADINA 2023, elegido por su capacidad para replicar con precisión el comportamiento no lineal del sistema. El modelo consideró los efectos de amortiguamiento, incluyendo el amortiguamiento axial inherente del conductor y los efectos aerodinámicos del viento.
El proyecto validó con éxito la herramienta FEM comparando los resultados del análisis dinámico con datos de pruebas a escala real, demostrando un alto grado de precisión. Se desarrolló un script automatizado para agilizar la creación de archivos de entrada para ADINA y para postprocesar los resultados a través de gráficos. Se realizó un análisis de sensibilidad variando parámetros clave como la longitud entre soportes, la longitud del aislador y la rigidez del soporte. Este análisis proporcionó valiosos conocimientos sobre la interacción entre estas variables y la carga máxima resultante o el factor de carga dinámica.
Los hallazgos, ilustrados en el perfil del proyecto, destacan la efectividad de la herramienta FEM en la replicación de condiciones del mundo real. Los resultados mostraron una buena concordancia entre los datos de prueba y las simulaciones, ofreciendo así un método confiable para predecir el impacto de rupturas de conductores en líneas de transmisión. Este proyecto no solo mejora nuestra comprensión del comportamiento dinámico de las líneas de transmisión, sino que también proporciona un marco robusto para futuras investigaciones y aplicaciones prácticas en el campo.
