Cálculo de efectos debido a la rotura de conductores

La rotura de conductores en un tramo de línea puede ocasionar consecuencias catastróficas en la explotación de la línea, la más perjudicial de ellas es el colapso completo o parcial de ese tramo de línea

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Se calcula el estado de equilibrio inicial previo a la rotura, incluso considerando cargas atmosféricas que ocurran justo antes del evento de rotura y luego simular un vano particular en donde ocurra la rotura. Se obtiene los tenses mecánicos residuales y el desplazamiento horizontal de las cadenas de suspensión debido al desequilibrio ocasionado por el evento de rotura

Se llama la atención a lo crítico que puede ser este evento para el caso de líneas con múltiples sub-conductores. En general se considera que cuando existen sub-conductores la rotura completa de todos los sub-conductores tiene una probabilidad casi nula. Sin embargo un evento que resulta en los catastróficos resultados de una rotura completa de sub-conductores es la rotura de la cadena de suspensión.

Se analiza el caso de la línea Lehigh Sycamore 345 kV de la Iowa Power Company in Des Moines, Iowa, USA. Esta línea sufrió el colapso total entre las estructuras 51 y 119. La hipótesis más probable de la causa que ocasionó el evento fue la rotura de una cadena de suspensión angular en la estructura 99. Debido al vano entre las estructuras 98 y 99, los conductores cayeron al suelo con lo que el tense mecánico en ese vano se redujo a casi cero; esto es, los conductores no se rompieron pero el efecto fue equivalente a que si todos los sub-conductores se hubiesen roto simultáneamente.

En la siguiente imagen se observa cómo quedó el vano entre las estructuras 96 y 97. En color negro la situación pre-rotura y en rojo en condición de rotura.

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En la siguiente imagen se observa cómo quedó el vano entre las estructuras 97 y 98. Se aprecia que el tense mecánico pico de 31.4 toneladas difícilmente podría haber sido soportada por estructuras bidimensionales diseñadas para soportar peso.

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Este tense mecánico pico de 69 kips se compara bien con el valor de 63 kips simulado por el autor Reza Anjam del paper que analizó el evento.

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