Aplicación de descargadores en la protección de Líneas de Transmisión

Las descargas atmosféricas contribuyen significativamente con el número de salidas no programadas de líneas aéreas de transmisión de hasta 220 kV.

Los índices de salidas por descargas atmosféricas corresponden a un 50 a 70 % del total de salidas no programadas en Líneas de Alta Tensión.

La reducción del índice de salidas puede ser alcanzada a través de algunas acciones sobre el proyecto si todavía es posible o en caso de líneas ya en servicio por modificación de puestas a tierra, aumento de la aislación, instalación de descargadores en paralelo con las cadenas de aisladores o por la mejora del blindaje.


La Aplicación de descargadores en Líneas de transmisión (TLA) es una acción que se ha utilizado en todo el mundo para reducir el número de salidas de líneas debido a la acción de los rayos.

La protección de líneas contra salidas temporarias es cada día más relevante por la mayor necesidad de continuidad del servicio y confiabilidad de los sistemas.

Las salidas de Líneas acontecen cuando una estructura o cable de guardia es alcanzado por una descarga atmosféricas, y la corriente de impulso que circula por la torre, en ciertas condiciones, producen aumento del potencial entre la torre y las fases, que sobrepasa la tensión soportable de la cadena aisladores, provocando el contorneo de la cadena aislante (llamamos a este evento de back-flashover). Al flashover le sigue un cortocircuito fase - tierra que hace actuar las protecciones y salir la línea.

También son frecuente salidas por el impacto directo de rayos en los conductores de fase, en este caso en sistemas sin cable de guardia o por falla del blindaje.

También contribuyen para estas salidas la geometría de estas estructuras, la configuración de las cadenas de aisladores, y, por supuesto, la incidencia mayor o menor de descargas atmosféricas en la región.

En regiones con suelos de resistividad más elevada, el problema se agrava sobre todo en el caso del back-flashover, pues el potencial en la torre aumenta considerablemente, y es especialmente presente en las Líneas de 220 kV.

La resistividad de suelo elevada también produce salidas en redes de tensiones más elevadas, en Brasil hay registros de salidas en el sistema de 345 kV por back flashover.

Los datos necesarios para predecir cómo será el comportamiento de una línea de transmisión en una dada región son: densidad de descargas a tierra (caídas de rayos a tierra por km2 por año en la región de la LT), datos de la geometría de la torre, cable de guardia y fases, impedancia de las puestas a tierra de las torres. Con esa información y con herramientas de computación que permiten predecir el número de salidas de la LT, los más conocidos son el FLASH (EPRI) y el SIGMA (SADOVIC).

El valor que sirve de comparación sobre el número de salidas de LAT es el denominado: Ak que se define como el número de salidas por 100 km de línea y por año debidas a las descargas atmosféricas.

Las normas aplicadas a las transmisoras en general definen el desempeño de una LT frente a descargas atmosféricas aceptando el número AK , ANEEL (Brasil) define 2 salidas por 100 km/año en líneas de 220 kV.

La aplicación de descargadores se presenta como una medida efectiva para mejorar el desempeño de LTs contra las descargas atmosféricas.

El análisis para la implementación debe basarse en la relación costo beneficio de la instalación de descargadores frente a los costos que acarrean las salidas de servicio (energía no suministrada, multas y costos sociales en algunos casos).

La experiencia de Balestro fue adquirida con el desarrollo de descargadores aplicados en líneas de transmisión (TLA) Clase 2, de 34,5 kV hasta 192 kV (red de 220 kV) los trabajos se iniciaron hace cinco años, junto con CEMIG.

Balestro desarrollo la tecnología propia de producción de varistores de clase 2, el proyecto de montaje con varillas de fibra de vidrio y la protección con Isofivin, además junto a los clientes desenvuelve los accesorios para las diferentes tipos de montajes (en paralelo con la cadena o montado sobre el conductor de la fase a proteger).


Se agradece muy especialmente al Ing. Ricardo Horacio Corral, autor del presente escrito, del Departamento Técnico-Comercial de la empresa brasileña Balestro. Dicha empresa fabrica aisladores y descargadores de sobretension, entre otros productos. Las lineas electricas de las fotos son de Brasil.