En una línea eléctrica aérea , el choque de conductores se produce cuando los cables energizados entran accidentalmente en contacto entre sí. Los sistemas de transmisión aérea suelen utilizar conductores desnudos sin aislamiento por razones de peso y economía. Cuando los conductores desnudos se tocan, el cortocircuito momentáneo o el arco eléctrico resultante pueden causar perturbaciones en el sistema de energía eléctrica, daños a los conductores o incendios. El choque de conductores puede ser causado por el viento, el hielo, el exceso de hundimiento debido a la fluencia o la expansión térmica debido a una carga pesada sostenida, o por el contacto con animales u objetos. El choque de conductores se evita mediante un diseño e instalación adecuados para anticipar las condiciones climáticas y de carga probables. Los efectos del choque de conductores se pueden mitigar mediante fusibles o relés de protección y disyuntores para desenergizar los conductores en cortocircuito. Para algunos tipos de líneas de transmisión, es posible volver a cerrar automáticamente un disyuntor con la expectativa de que el choque sea un problema momentáneo, minimizando así la interrupción del servicio a los clientes de la red.
Los vientos fuertes o las ráfagas a menudo pueden resultar en el contacto involuntario de los conductores, particularmente cuando las líneas eléctricas exhiben una flexión excesiva u otras condiciones estructurales que permiten que los conductores se acerquen. [1] [2]
Los árboles cerca de líneas eléctricas pueden romperse y dejar caer ramas sobre los cables, lo que aumenta la posibilidad de que los conductores choquen al juntarlos. [1]
Los vehículos pueden chocar contra torres o postes de transmisión y los aviones pueden enredarse en los cables. Esto puede provocar que las líneas eléctricas choquen. Este tipo de colisión, a menudo resultado de accidentes, puede tener un efecto en cascada en el sistema eléctrico, provocando choques de conductores. [3]
La actividad sísmica puede desplazar las estructuras de soporte de las líneas de transmisión, perturbando el espaciamiento planificado de los conductores y posiblemente produciendo un choque.
Los actos de vandalismo dirigidos a líneas eléctricas introducen otra razón para el choque de conductores. Los actos deliberados de arrojar objetos a las líneas eléctricas pueden provocar la caída y la posterior colisión de los cables. [4]
Cuando los conductores chocan, se produce calor, junto con la vaporización del material conductor y la expulsión de partículas metálicas. Estas partículas expulsadas, a menudo en forma de chispas, son arrastradas por el viento. [4]
El aspecto de la combustión está impulsado por la liberación de energía en forma de arco eléctrico (ruptura eléctrica del gas que produce una descarga eléctrica). Simultáneamente, el material conductor se erosiona y vaporiza debido al intenso calor generado por este arco. El proceso se ve significativamente influenciado por parámetros clave, incluido el voltaje del arco , la corriente de cortocircuito y la duración del arco. Una tensión de arco más alta intensifica la energía del arco eléctrico, mientras que una corriente de cortocircuito aumentada conduce a una generación de calor y una vaporización más sustanciales del material conductor. La duración del arco juega un papel fundamental, ya que afecta el grado de vaporización del material y puede provocar partículas fundidas o quemadas. [2]
El contacto entre conductores puede producir un arco eléctrico con un destello brillante, emisión de chispas y una nube de humo blanco. El intenso calor del arco hace que el metal subyacente alcance su punto de ebullición y se vaporice. Cuando estas partículas metálicas vaporizadas entran en contacto con el aire, se encienden y arden rápidamente, formando ( óxido de aluminio ) pequeñas partículas de aerosol . Estas partículas de aerosol pueden alcanzar temperaturas entre 930 K ( Kelvin ) y 2730 K y crear la característica bocanada de humo. Cuando el óxido está en estado fundido, el proceso de oxidación avanza rápidamente y el calor generado por la oxidación compensa las pérdidas de calor por convección y radiación . Estas gotas seguirán ardiendo hasta consumir todo el metal o hasta llegar al suelo. [2]
La ignición de incendios resultante del choque de conductores ha sido un problema recurrente en todo el mundo, con numerosos casos ocurridos en varios países. Estos incidentes pueden provocar daños ambientales importantes, como incendios forestales, así como pérdidas financieras sustanciales y, en algunos casos, plantear amenazas potenciales a vidas humanas. [1] [3]
Un ejemplo de catástrofe por choque de conductores ocurrió en Australia Occidental el 2 de diciembre de 2004. Un conductor de 19,1 kV (kilovoltios) se desprendió de un aislador montado en un poste en el primer polo y posteriormente chocó con el conductor de tierra suspendido a aproximadamente 200 metros de distancia. Esta colisión provocó una descarga súbita (ignición de material combustible en un área cerrada), liberando partículas metálicas calientes (chispas) que encendieron el rastrojo seco cosechado, lo que inició el incendio forestal. En medio del incendio, ambos conductores se rompieron y el primer conductor finalmente sucumbió al desgaste estructural y a la influencia de los vientos del norte. Cuando ambos conductores cayeron y tocaron la valla divisoria, se inició el incendio forestal. Vale la pena señalar que el dueño de la propiedad había informado previamente sobre un conductor de línea eléctrica colgado bajo junto al primer poste. Según los cálculos del propietario, se quemaron unas 468 hectáreas de terreno. [5]
