Artículos Técnicos

¿El cable de guarda realmente protege a la línea… siempre?

Por: William Gonzalo Flores Ruiz

Durante años se ha repetido que un buen ángulo de apantallamiento = protección asegurada frente a descargas atmosféricas en líneas de transmisión.

Pero… ¿qué pasa cuando la línea ya no está en terreno plano?
Ese detalle —aparentemente menor— cambia radicalmente el comportamiento de la descarga.

En un análisis que realicé combinando el método electrogeométrico, simulaciones en ATPDraw, modelos IEEE/CIGRE y herramientas de EPRI, encontré algo que rara vez se discute en ingeniería de líneas:

El ángulo de apantallamiento funciona… hasta que aparece una ladera.

Las imágenes de esta publicación muestran simulaciones de impacto atmosférico realizadas con aplicaciones de EPRI (con rayos de 12 kA en todos los casos) donde se observa:

🔹 En terrenos planos, todos los rayos terminan impactando el cable de guarda. Protección óptima. Todo según el diseño.
🔹 Con una ladera de 10°, comienzan a aparecer impactos en las fases del circuito más expuesto.
🔹 Con laderas de 30°, los impactos aumentan significativamente, elevando la probabilidad real de falla.

¿Por qué ocurre esto?
Porque el la distancia de exposición cambia con la topografía, y las herramientas de cálculo más utilizadas (EPRI, IEEE) no consideran el ángulo de ladera como input para el cálculo del SFFOR.

En países con geografía montañosa como Perú y toda la región andina, esto implica:

  • La tasa real de fallas por la falta de apantallamiento (SFFOR) puede ser mayor que la estimada en el diseño.

¿Qué alternativas de solución existen?

  • Ángulos de apantallamiento negativos

Sí bien mejora la protección… pero también implica:

  • Aplicable solo en nuevas LTs.
  • Incremento de CAPEX.
  • Crucetas más largas.
  • Estructuras más pesadas.
  • Mayor impacto en obras civiles.
  • Instalación estratégica de TLAs en las fases más expuestas

Una alternativa con menor impacto físico.
Eso sí: requiere de estudios con simulaciones.
Como he mostrado en publicaciones anteriores, colocar TLAs sin estudio previo puede simplemente trasladar la falla a otra estructura.

Si quieres profundizar…
Desarrollé un artículo completo para IEEE donde analizo líneas de 220 kV y 500 kV bajo distintos escenarios de ladera haciendo una mejora en el método de cálculo de las aplicaciones tradicionales.

👉 Puedes verlo aquí: https://lnkd.in/ekcpFYdK

Artículo realizado por el Ing. William Gonzalo Flores Ruiz a quien agradecemos por compartir esta información. Recomendamos seguirlo por Linkedin.

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