5 Fallos Comunes en Líneas de Transmisión y Métodos Efectivos de Prevención

1. Resumen

Una falla en la línea de transmisión es una interrupción súbita del suministro eléctrico causada por diversos factores. Para restaurar el suministro y prevenir su recurrencia, los operadores deben localizar primero el punto de falla, identificar el tipo, determinar la causa y realizar las reparaciones.

Las fallas más comunes incluyen:

• Golpes de rayo

• Acumulación de hielo (helado)

• Desviación por viento (balanceo por viento)

• Problemas relacionados con aves

• Flashover por contaminación

• Daño externo

Comprender estas fallas y su prevención es crucial para la confiabilidad de la red.

2. Fallas por Golpes de Rayo

El rayo es una potente descarga atmosférica de nubes tormentosas cargadas. Para las líneas de transmisión, causa dos peligros principales:

• Impactos directos: Golpean conductores, cables de tierra o torres, causando corrientes altas y flashovers.

• Sobretensiones inducidas: Ocurren cuando un rayo impacta cerca, induciendo voltajes altos en las líneas, lo que lleva al colapso de la aislación.

Causas

Los rayos pueden causar desconexiones, daños en equipos, cortes de energía e incluso apagones generalizados, especialmente en áreas de alta actividad eléctrica.

Medidas Preventivas

• Instalar cables de protección con ángulos de protección reducidos

• Reducir la resistencia de puesta a tierra de las torres

• Usar cables de acoplamiento o conductores enterrados

• Instalar pararrayos de línea

• Aplicar aislamiento diferencial o protección contra arcos (por ejemplo, cuernos de arco, brechas paralelas)

• Aumentar los niveles de aislamiento

• Usar recierre automático para restaurar el suministro después de fallas transitorias

• Instalar varillas de precarga o agujas de ángulo negativo

3. Fallas por Acumulación de Hielo (Helado)

La acumulación de hielo ocurre en condiciones frías y húmedas (–5°C a 0°C) con niebla o llovizna, formando hielo glaseado. Los ciclos repetitivos de congelación y deshielo crean hielo mixto denso, resultando en una acumulación pesada en los conductores.

El hielo se forma típicamente en el lado expuesto al viento y puede causar torsión en los conductores, resultando en formas circulares o elípticas.

Causas

El cambio climático ha incrementado el clima extremo, haciendo que la acumulación de hielo sea una amenaza mayor. Puede causar:

• Sobrecarga mecánica

• Galope (inestabilidad aerodinámica)

• Flashover por hielo

• Saltos desiguales de deshielo

• Conductores rotos o torres derrumbadas

Estrategias de Prevención: Evitar, Resistir, Modificar, Prevenir, Deshielo

• Rutear las líneas lejos de áreas propensas a la acumulación de hielo (por ejemplo, lagos, altitudes elevadas, corredores de viento)

• Reducir las longitudes de tramos y secciones de tensión

• Fortalecer las torres y soportes de cable de tierra

• Usar conductores antihelado (por ejemplo, ACSR de alta resistencia)

• Instalar barras de armadura para protección mecánica

• Usar configuraciones V o dobles de aisladores para prevenir el puente de hielo

4. Fallas por Desviación por Viento (Balanceo por Viento)

La desviación por viento es el movimiento lateral de conductores o aisladores bajo la carga del viento, reduciendo el clearance aéreo y causando flashover, especialmente en cables saltadores o cadenas de suspensión.

Tipos

• Oscilación de saltadores en torres angulares

• Inclinación de cadenas de aisladores bajo presión del viento

• Reducción de clearance entre conductores o entre conductor y torre

El balanceo de cadenas de aisladores es la principal causa de desconexiones inducidas por viento.

Causas

• Limitaciones de diseño: Muchas líneas están diseñadas para vientos de 30 m/s, subestimando microclimas o zonas locales de vientos fuertes (por ejemplo, cañones, crestas).

• Vientos locales fuertes: Tifones, ráfagas descendentes o rachas aumentan el desplazamiento del conductor y el estrés del campo eléctrico en puntos de hardware afilados.

• Efectos de la lluvia: La lluvia impulsada por el viento forma caminos conductores, disminuyendo la resistencia aislante del espacio aéreo.

Medidas Preventivas

• Aumentar el clearance de la cabeza de la torre y los márgenes de seguridad en el diseño

• Reducir los tramos y la flaccidez del conductor

• Agregar pesos (amortiguadores) a las cadenas de aisladores

• Usar configuraciones V o dobles de aisladores

• Instalar cables de amarre resistentes al viento o cables de tensión externa

5. Fallas Relacionadas con Aves

Las fallas relacionadas con aves ocurren cuando las aves anidan, defecan o vuelan cerca de las líneas, causando flashovers o daños en el equipo.

Tipos de Fallas

• Relacionadas con nidos: Materiales largos de nido que conectan conductores y torres.

• Relacionadas con excrementos: Excrementos que reducen la aislación de los aisladores, causando flashover.

• Cortocircuitos por cuerpo de ave: Aves grandes que conectan fases o conductor a tierra.

• Daños por picoteo o fallos por colisión

• Fallas secundarias por residuos de nido

Causas

• Materiales de nido que crean caminos conductores

• Excrementos conductores en aisladores

• Aves posándose o volando cerca de partes energizadas

Medidas Preventivas

• Rutear nuevas líneas a ≥5 km de hábitats de aves y evitar corredores de vuelo

• Instalar disuasivos físicos:

• Protectores de aves, bloqueadores de nidos, púas, escudos

• Aisladores de gran diámetro o seguros para aves

• Cubiertas de aisladores y barreras impermeables

• Usar repelentes activos:

• Repelentes sonoros, visuales o inteligentes de luz y sonido

• Proporcionar alternativas:

• Instalar nidos artificiales o perches para aves lejos del equipo