Estudio Preliminar de la Afectación por Rayos a Estructuras de Aerogeneradores a Ser Instalados en Colombia - Vera Granados, Miguel Angel (Universidad Industrial de Santander, 2022)
El presente trabajo de investigación parte de estudiar la interacción de rayos con estructuras elevadas (EE) presentes en el área de influencia de la Red Dabeiba LMA ubicada en Barrancabermeja Santander, para luego hacer una inferencia en cuanto a la protección contra rayos en aerogeneradores a ser instalados en zonas tropicales. Dicho estudio inicia con la identificación y ubicación de más de 600 EE usando Google Earth y Qgis. Utilizando datos de descargas nube-tierra (CG) suministrados por la red LINET, se encontraron los rayos (strokes) que impactaron a dichas estructuras, con lo cual se seleccionaron las 42 EE con mayor cantidad de impactos, siendo estas: 20 torres de transmisión, 3 antenas de telecomunicaciones y 19 edificios. Para cada rayo que interactuó con alguna EE se realizó un análisis de las fuentes mapeadas por la red LMA, determinando alturas de iniciación y de propagación, polaridad y naturaleza descendente o ascendente de los líderes que causaron impactos en EE. Finalmente, con ayuda de la herramienta Google Earth se estimó la altura de estas estructuras para llevar a cabo un análisis de riesgo, para lo cual utilizando los estándares IEC61400:24, IEC62305 y la norma NTC4552 se obtuvo el número de eventos peligrosos. A continuación, los datos obtenidos se contrastaron con los impactos registrados por la Red LINET y como conclusión se encontró que los impactos reales son aproximadamente 3 veces más que los calculados, situación que demuestra una clara necesidad de replantear y reformular las normas actuales ya que los eventos calculados no se acercan a la realidad. Así mismo los aerogeneradores poseen características que incrementan la probabilidad de generar o recibir impactos y por esto es necesario implementar medidas adicionales a las sugeridas por el estándar IEC61400:24 que ayuden a mitigar los efectos del rayo.
Preliminary study of the effects of lightning on the structures of wind turbines to be installed in Colombia.
Keywords: Rayos; Densidad de descargas a tierra (DDT); Nivel ceráunico (NC); Estructuras; Descargas atmosféricas; Coordenadas geográficas; Análisis; sitios específicos; Lightnings; ground discharges density [GFD]; keraunic level [KL]; structures; analysis; geographical coordinates; specific sites; atmospheric Discharges