La amortiguación en líneas de transmisión trifásica, con especial referencia al amortiguador tipo Stockbridge

Abstract

La vibración de cables trefilados por efecto del viento es conocido por muchos años, y la cantidad de investigaciones en el laboratorio y en el campo, como también de informes al respecto han ido aumentando continuamente como consecuencia del interés general sobre el caso. La necesidad de encontrar una solución práctica, ante el aumento de líneas aéreas de transmisión eléctrica, casi siempre condujo a ciertas confusiones entre las causas y las consecuencias de las vibraciones. El viento es el causante de las vibraciones en los con-ductores, y estas vibraciones al producir tirantez de los cables podrían ocasionar fatiga de rotura en los conductores. Para evitar éstas roturas es necesario reducir las amplitudes de las vibraciones, lo cual se consigue aumentando el amortiguamiento del sistema en vibración.- Esto puede realizarse de dos maneras: Primero, reduciendo las tensiones (tiros) en el conductor, lo cual a su vez influye en una reducción de su amortiguamiento interno, con esto se consigue el aumento de pandeos; implicando esto el empleo de apoyos costosos; y segundo, la alternativa más económica como es la instalación de amortiguadores sobre los conductores.- Uno de éstos amortiguadores dinámicos es el tipo Stockbridge. En esta tesis, se trata de prevenir éstas fallas por fatiga empleando amortiguadores Stockbridge, que es el tipo de amortiguador dinámico más usado en el Perú. El estudio a realizar se hace de la siguiente manera: En el primer capítulo, se hace el estudio de como el viento influye sobre la superficie del conductor, induciéndole al cable una frecuencia de vibración, aplicando para ello la teoría de los vórtices de Karman. En el segundo capítulo, se realiza el estudio de la longitud de lazo libre del conductor, desarrollando para ello previamente la periodicidad del movimiento en uno de sus modos principales; aplicando la segunda ley de Newton y la ecuación biarmónica de elasticidad general; las cuales nos da la ecuación del movimiento, y la frecuencia de resonancia fundamental, de donde obtenemos la fórmula para la longitud del lazo libre (mitad del periodo). En el tercer capítulo, basado en los dos capítulos anteriores y por las investigaciones llevadas a cabo por científicos, probando sus formulaciones matemáticas en granes laboratorios; se determina la localización del amortiguador, haciéndose su formulación respectiva. Además, se presenta la aplicación del espaciamiento de los amortiguadores Stockbrid ge en la línea de 220 KV Callahuanca- Chavarría. En el cuarto capítulo, se trata brevemente sobre otros tipos de amortiguadores que también se emplean, pero que su caso aquí en el Perú es muy poco conocidos y usados.