ENSAYO DE FATIGA POR FLEXIÓN
Las vibraciones mecánicas en los conductores cableados de las líneas de transmisión de energía eléctrica ocasionan en los alambres de los conductores y en los elementos de suspensión efectos de fatiga que pueden limitar su vida útil.-
Los ensayos de fatiga de conductores tienen por objeto determinar la cantidad de ciclos de flexión alternada con amplitud constante que ocasiona un deterioro especificado en una muestra de conductor cableado, que se ensaya con la correspondiente grapa de suspensión. Estos ensayos se realizan en el Banco de Ensayos de Conductores de este Instituto a 1, 10 y 100 Megaciclos, cada uno de ellos con una amplitud determinada, y se aplican para su desarrollo las recomendaciones emitidas por el Comité 22.04 de C.I.G.R.E., “Guía para Ensayos de Durabilidad de Conductores dentro de Grapas”, detalladas en el número 100, Mayo de 1985, de la revista Electra.-
La probeta del conductor a ensayar, que tiene una longitud aproximada de 15 mts, se coloca en el Banco de Ensayos con sus terminales conectados a los cabezales de carga. Se suspende en su punto medio mediante la grapa que cuelga del caballete central del Banco, de modo que el ángulo de salida del conductor corresponda a la condición especificada en la torre de suspensión, normalmente 10º. Luego, mediante los cabezales de carga del Banco, se aplica una fuerza de tracción constante medida con celda de carga calibrada, que corresponde al tiro medio anual de los conductores en las líneas de transmisión.-
Se aplica flexión plana alternada al conductor mediante un excitador electromecánico formado por un excéntrico rotativo de frecuencia variable que se conecta aproximadamente a 5,50 mts. de la grapa de suspensión. Este dispositivo impone al conductor un movimiento alternativo en el plano vertical. La frecuencia del excitador se selecciona de tal manera que por resonancia con un modo de vibración se genere una onda estacionaria en el conductor.-
 
La amplitud de la flexión puede medirse con dos métodos recomendados en la guía de ensayos:
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Por medio de la amplitud de la deformación del conductor respecto a la grapa central de suspensión, a 89 mm. de su borde de contacto, mediante un sensor de desplazamiento tipo LVDT y amplificador electrónico calibrado.-
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Por medio de la deformación unitaria de los alambres de aluminio de la capa exterior del conductor en la sección del borde de contacto con la grapa, adhiriendo a estos alambres bandas extensométricas (strain gages) que se conectan a un puente electrónico de medida y osciloscopio de lectura.-
La cantidad de ciclos aplicada se mide con un contador electrónico conectado al excitador electromecánico. Además, esta cantidad se puede determinar conociendo la frecuencia de la excitación y el tiempo de aplicación de la misma.-
La detección de fallas en los hilos del conductor por la aplicación de los ciclos de flexión se puede realizar durante el ensayo mediante inspección radiográfica (método no destructivo) al alcanzar cierto porcentaje de la cantidad de ciclos total estipulada, y al finalizar cada ensayo mediante inspección visual procediendo a la extracción del tramo central de 3 mts. de longitud de conductor conectado a la grapa (método destructivo). Sobre el trozo de conductor se realiza una inspección detenida alambre por alambre para observar la presencia o no de daños.-
Las inspecciones radiográficas se realizan sobre el conductor en una longitud de 30 cm desde el centro de la grapa de suspensión hacia el lado en que se encuentra el excitador. Por cada tramo de 30 cm se toman 2 series de placas radiográficas a 0º, 90º, 180º y 270º en sentido radial respecto de la vertical, 8 placas en total por cada inspección. Para poder tomar las placas es necesario descargar el conductor, liberarlo de un extremo y desmontar la grapa de suspensión. Las radiografías son realizadas utilizando un equipo de radiografía industrial de 140 KV que dispone el Instituto de Mecánica Aplicada de la Universidad Nacional de San Juan.-
Ensayo de Fatiga: Vista del conductor vibrando
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