Inga Stefánsdóttir
10 sept 2025
Cuando las líneas eléctricas cruzan paisajes amplios y abiertos, enfrentan vientos que pueden presentar desafíos únicos. Un ejemplo llamativo es un tramo que cruza un fiordo en Islandia. Extendiéndose 480 metros a través de agua abierta, la línea está completamente expuesta a vientos cruzados constantes. A principios de marzo de 2025, después de que un dispositivo LKX-MULTI fue instalado en el tramo, comenzó a capturar oscilaciones inusuales casi diariamente, mucho más frecuentes que en otras líneas. ¿Qué estaba pasando? En resumen: vibración eólica, una vibración del conductor inducida por viento que puede dañar silenciosamente las líneas eléctricas a lo largo del tiempo.
¿Qué es la Vibración Eólica y Por Qué Importa?
La vibración eólica es una oscilación de alta frecuencia y baja amplitud de conductores aéreos causada por vientos constantes que soplan perpendiculares a la línea. Cuando el viento fluye más allá del conductor cilíndrico, forma vórtices alternantes en el lado a favor del viento, un fenómeno conocido como desprendimiento de vórtices. Si la velocidad del viento está en el rango correcto (típicamente alrededor de 1–7 m/s), estos vórtices alternantes crean fuerzas rítmicas que hacen que la línea vibre como una cuerda de guitarra.
Aunque el movimiento es pequeño, las consecuencias pueden ser serias. La vibración eólica flexiona repetitivamente el conductor y su hardware, causando daño acumulativo por fatiga. Con el tiempo, esto puede llevar a hilos rotos en el conductor o daño a accesorios como abrazaderas y aisladores. El riesgo es mayor cerca de las conexiones de torre, donde se concentran los esfuerzos de flexión. En casos extremos, la vibración no controlada puede llevar a falla catastrófica de la línea. Para confiabilidad y seguridad, es crítico reconocer y mitigar la vibración eólica en tramos susceptibles.
Un video capturado por el dispositivo LKX-MULTI en el tramo muestra exactamente cómo se ve esto en la práctica: el conductor moviéndose en oscilaciones rápidas y sutiles bajo vientos constantes del fiordo.
Una vista del tramo que cruza el fiordo. Su exposición única a vientos perpendiculares constantes lo convierte en un foco de vibración eólica.
Una "Tormenta Perfecta" de Condiciones de Viento en el Tramo
¿Qué hace que el tramo que cruza el fiordo sea tan propenso a la vibración eólica? La respuesta radica en su ubicación única y ambiente de viento. Este tramo cruza un fiordo con poco que bloquee o interrumpa el viento. Importante, los vientos prevalecientes en el área soplan casi directamente perpendiculares a la línea, un escenario ideal para el desprendimiento de vórtices. Además, los vientos en este sitio están frecuentemente en el rango moderado que desencadena vibración eólica. De marzo a septiembre de 2025, la velocidad promedio del viento en el tramo fue alrededor de 4.2 m/s, y casi 90% del tiempo el viento se mantuvo por debajo de 7 m/s. En otras palabras, la mayoría de horas se pasaron en la "zona de peligro eólico" de brisa constante y moderada.
Gráfico de rosa de vientos para el tramo (marzo–septiembre 2025). Muestra que los vientos vinieron predominantemente del este, sureste y oeste, direcciones casi perfectamente perpendiculares a la orientación del conductor (indicada por la línea azul). La gran mayoría de velocidades de viento estuvieron en el rango bajo a moderado, típicamente entre 1–7 m/s, que es exactamente el rango más probable para desencadenar vibración eólica.
Las características físicas del tramo también juegan un papel. Con 480 m de longitud, tiene una frecuencia natural relativamente baja y menos amortiguación inherente. Está tendido con un conductor ACAR (Conductor de Aluminio Reforzado con Aleación), 28.14 mm de diámetro, un cable fuerte, pero uno que, como cualquier conductor, puede vibrar bajo las condiciones correctas. El fiordo probablemente canaliza vientos en un patrón estable y laminar, alimentando aún más el desprendimiento continuo de vórtices. En contraste, los vientos con ráfagas o turbulentos tienden a interrumpir la vibración. Aquí, el fiordo actúa casi como un túnel de viento, creando la tormenta perfecta para vibraciones eólicas sostenidas.
402 Horas de Vibración: Lo que Reveló el Monitoreo
Una vez que el dispositivo de monitoreo LKX-MULTI de Laki Power fue instalado, los datos rápidamente confirmaron el problema. Durante un período de cuatro meses (3 de marzo al 7 de septiembre de 2025), el tramo experimentó un acumulado de 402 horas de vibración eólica, el equivalente a más de 16 días completos de oscilación. Estos no fueron eventos aislados; las vibraciones ocurrieron casi diariamente, frecuentemente durando horas, a diferencia de otros tramos equipados con los mismos sensores.
El sistema definió un "evento de vibración eólica" por tres criterios: (1) las fluctuaciones de cabeceo del conductor excedieron un umbral, (2) la velocidad del viento estaba en el rango de 1–7 m/s, y (3) la dirección del viento era aproximadamente perpendicular a la línea. Durante el período de estudio, las tres condiciones se cumplieron frecuentemente, confirmando que el tramo estaba experimentando vibraciones eólicas clásicas y persistentes bajo vientos que cruzan el fiordo.
Horas acumulativas de vibración eólica registradas por semana en el tramo (marzo–septiembre 2025). A principios de septiembre, el total alcanzó ~402 horas. Esta actividad consistente no se vio en otras líneas monitoreadas.
Las mediciones locales en sitio fueron esenciales. Una estación meteorológica distante nunca habría capturado qué tan frecuentemente los vientos del fiordo soplan a la velocidad y ángulo correctos para impulsar la vibración. El caso destaca la importancia de medir el viento directamente en el tramo en cuestión, ya que el terreno y la orientación pueden hacer las condiciones únicamente riesgosas.
Mitigación y Monitoreo: Manteniendo la Vibración Bajo Control
Para proteger las líneas eléctricas contra la vibración eólica, los operadores usualmente recurren a dos enfoques clave: instalar hardware y mantener vigilancia estrecha a través del monitoreo.
Instalar Amortiguadores de Vibración
El método más ampliamente usado es la instalación de amortiguadores Stockbridge, los dispositivos con peso frecuentemente vistos cerca de las conexiones de torre. Estos están sintonizados para absorber la energía de la vibración eólica y disiparla como calor. En tramos largos, varios amortiguadores pueden ser instalados en cada extremo, proporcionando una primera línea de defensa confiable. Esta tecnología simple y probada ha sido usada durante décadas y permanece como la solución de referencia mundialmente.
Continuar el Monitoreo
Mientras los amortiguadores controlan el movimiento mecánicamente, el monitoreo continuo asegura que el problema permanezca bajo control. Los sensores rastrean qué tan frecuente y fuertemente vibra un tramo, ayudando a los operadores a confirmar que la mitigación está funcionando y dándoles advertencias tempranas si los niveles de riesgo aumentan nuevamente.
En resumen, la fórmula es directa: detectarlo, amortiguarlo y seguir observándolo. Con amortiguadores bien colocados y monitoreo continuo, incluso los cruces de fiordo expuestos al viento pueden mantenerse seguros del daño por vibración a largo plazo.
Quién Debería Prestar Atención
La vibración eólica persistente representa un riesgo de confiabilidad progresivo. Raramente causa fallas súbitas, más bien, se desarrolla lentamente, demandando monitoreo continuo, mantenimiento preventivo y acción oportuna a través de múltiples áreas de operaciones de la empresa eléctrica.
Los gerentes de activos son responsables de la confiabilidad de red a largo plazo y control de costos. Porque la fatiga por vibración se acumula silenciosamente, la negligencia puede resultar en reparaciones costosas o cortes inesperados.
Los equipos de mantenimiento e inspección son frecuentemente los primeros en notar señales de alerta temprana como rotura de hilos, desgaste de abrazaderas o fatiga de hardware. Sus observaciones en terreno son esenciales para intervención temprana.
Los ingenieros de diseño y planificación deben considerar la exposición a vibración durante el diseño de tramos, colocación de amortiguadores y selección de hardware para reducir riesgos antes de que una línea sea construida.
Los equipos de operaciones juegan un papel crucial en la resistencia diaria del sistema, asegurando que las medidas de mitigación como amortiguadores y sensores continúen funcionando efectivamente a lo largo del tiempo.
Implicaciones Más Amplias para Otros Tramos Largos
La experiencia en este cruce de fiordo islandés ofrece lecciones para la industria eléctrica más amplia. Muchas líneas de transmisión tienen tramos largos sobre valles, ríos o fiordos donde los vientos son canalizados en flujos constantes y perpendiculares. Estos tramos, aunque hazañas impresionantes de ingeniería, también pueden estar luchando silenciosamente contra el viento todos los días.
Los operadores en otros lugares deberían tomar nota: si un tramo está expuesto a vientos cruzados constantes, especialmente en el rango de 1–7 m/s, puede ser vulnerable al mismo tipo de vibración persistente. Una campaña de monitoreo dirigida y la instalación de amortiguadores donde sea necesario puede prevenir la fatiga antes de que se acumule. Con tecnología de sensores moderna, la detección temprana es más fácil que nunca, permitiendo a las empresas eléctricas actuar antes de que las vibraciones pequeñas se conviertan en problemas mayores.