Herrajes y accesorios para lineas aereas de media tension: tipos, materiales, criterios de seleccion y normas aplicables

Los herrajes para lineas aereas de media tension son el conjunto de piezas metalicas que permiten fijar y sostener los conductores a los postes y estructuras de soporte, realizar los empalmes y derivaciones de los conductores, y conectar los accesorios de la linea (aisladores, seccionadores, pararrayos) a las estructuras. Aunque visualmente son componentes simples, los herrajes son elementos criticos de la integridad mecanica y electrica de la linea: una grapa de amarre mal seleccionada puede soltar el conductor en una tormenta, un conector de derivacion de mala calidad puede generar un punto caliente que inicie un incendio, y un herraje con material inadecuado puede corroerse en pocos anos y perder la resistencia mecanica para la que fue disenado. La seleccion correcta de los herrajes es parte inseparable del diseno de una linea aerea.

Los materiales mas utilizados en la fabricacion de herrajes para lineas aereas son el acero galvanizado en caliente, el aluminio forjado o fundido, el acero inoxidable y las aleaciones de cobre para los componentes de contacto electrico. El acero galvanizado en caliente es el material predominante para los herrajes estructurales (grapas de amarre, abrazaderas, varillas espirales de retension) por su combinacion de resistencia mecanica, disponibilidad y bajo costo. El espesor del recubrimiento de zinc es el parametro critico que determina la vida util del herraje en ambientes corrosivos: la norma IRAM 3280 establece los espesores minimos de galvanizado para distintas condiciones de servicio. Los herrajes de aluminio se usan en aplicaciones donde se requiere eliminar el par galvanico con los conductores de aluminio o donde el peso del herraje es un factor relevante.

Las grapas de amarre son los herrajes que sujetan el conductor en los extremos de los vanos, en los postes de angulo y en los postes de anclaje de la linea. Deben ser capaces de soportar la tension total del conductor sin deslizamiento (grapas de amarre fija) o con un deslizamiento controlado ante sobrecargas (grapas de amarre tipo dead-end con retension por friccion calibrada). La carga minima de rotura de la grapa debe ser igual o mayor a la carga de rotura del conductor que amarra, y el apriete sobre el conductor no debe danyarlo mecanicamente ni degradar su aislacion si se trata de cable preensamblado. Las varillas de retension (varillas espirales helicoidal preformadas) son una solucion alternativa para el amarre de conductores de aluminio que distribuye uniformemente la carga sobre una longitud mayor del conductor, reduciendo la concentracion de tensiones.

Las grapas de suspension son los herrajes que soportan el conductor en los postes intermedios de tramos rectos. A diferencia de las grapas de amarre, permiten el movimiento longitudinal del conductor para compensar los cambios de temperatura y de carga. La grapa de suspension debe soportar el peso del conductor en el vano mas la componente vertical de la tension del cable, sin generar danos en el conductor por rozamiento. Para cables desnudos de aluminio, la grapa de suspension suele ser de aluminio fundido con revestimiento interior de caucho o de neopreno para proteger el conductor. Para cables preensamblados, las grapas de suspension tienen una configuracion especifica que distribuye la carga sobre el mensajero portante y no sobre los conductores de fase.

Los conectores de derivacion son los herrajes que permiten realizar empalmes y derivaciones en la linea en tension sin necesidad de cortar el conductor principal. Existen varios tipos: los conectores de compresion (que requieren herramienta hidraulica para su instalacion), los conectores de tornillo en cuay (cuyo apriete se realiza con llave comun), y los conectores perforantes de aislante (CPI) para conductores con aislacion. Los CPI son especialmente importantes en redes con cable preensamblado porque permiten realizar derivaciones sin desnudar el conductor, lo que seria un riesgo de seguridad inaceptable en lineas en tension. La calidad del contacto electrico en el conector determina su temperatura de operacion: un conector de mala calidad con resistencia de contacto elevada genera un punto caliente que puede fundir el conductor o encender vegetacion cercana.

Las mordazas de suspension para conductores ACSR (aluminio con alma de acero) son herrajes especializados que requieren atencion particular en su seleccion. El conductor ACSR tiene un alma de acero de alta resistencia rodeada por capas de alambres de aluminio. La grapa de suspension debe sujetar el conductor de manera que la carga mecanica se transfiera predominantemente al alma de acero y no a los alambres de aluminio, que tienen menor resistencia a la traccion. Si la grapa aprieta demasiado sobre los alambres exteriores de aluminio y no sobre el alma, los alambres de aluminio pueden deslizarse o incluso romperse a lo largo del tiempo por la combinacion de la carga axial y la vibracion eolica.

La vibracion eolica es un fenomeno que afecta a todos los conductores aereos y que puede causar fatiga de los alambres del conductor en los puntos de sujecion. Cuando el viento sopla perpendicularmente a la linea a velocidades entre 1 y 7 m/s, se generan vortices de Karman alternos que inducen vibraciones transversales del conductor a frecuencias que dependen del diametro del conductor y de la velocidad del viento. En los puntos de fijacion (bordes de las grapas), el conductor esta impedido de vibrar libremente, lo que genera concentraciones de tension por flexion alternada que pueden acumular dano de fatiga y eventualmente producir la rotura de los alambres. Los amortiguadores de vibracion tipo Stockbridge se instalan a distancias calculadas del punto de sujecion para absorber la energia de la vibracion y reducir las amplitudes en el punto critico.

La coordinacion de los herrajes con los conductores y los aisladores es un requisito tecnico que se verifica durante el proceso de diseno de la linea. La compatibilidad dimensional entre la grapa de amarre y el aislador de suspension, entre el conector de derivacion y el conductor, y entre la abrazadera de poste y el perfil del poste son aspectos que deben verificarse con los datos tecnicos de cada fabricante antes de la compra. En proyectos donde se mezclan productos de distintos fabricantes, la verificacion de compatibilidad dimensional es especialmente importante para evitar sorpresas durante la instalacion que pueden retrasar la obra y generar costos adicionales.

La normativa aplicable a los herrajes para lineas aereas en Argentina incluye la norma IRAM 3280 para el galvanizado en caliente de los productos de acero, la norma IRAM 2210 para el diseno mecanico de las lineas aereas (que define las cargas que los herrajes deben soportar), y las especificaciones tecnicas de cada distribuidora que establecen los tipos y modelos de herrajes habilitados para uso en sus redes. Estas especificaciones, que varian entre distribuidoras y que son actualizadas periodicamente, son el documento de referencia obligatorio para los contratistas que trabajan para cada empresa. El distribuidor de materiales que mantenga actualizadas estas especificaciones y pueda suministrar los herrajes habilitados tiene una ventaja competitiva significativa en el mercado de obras de distribucion.

IDEALCO puede suministrar herrajes completos para lineas aereas de media tension, incluyendo grapas de amarre y suspension, conectores de derivacion, varillas de retension, amortiguadores de vibracion y todos los accesorios de instalacion de postes y estructuras. El suministro de herrajes coordinados con los aisladores, conductores y postes que integran la linea simplifica el proceso de compra para los contratistas y garantiza la compatibilidad tecnica entre los componentes del sistema. El asesoramiento en la seleccion de los herrajes correctos para cada aplicacion, considerando el tipo y seccion del conductor, el perfil mecanico de la linea y las condiciones ambientales del sitio, es parte del valor diferencial que IDEALCO aporta como distribuidor especializado en materiales para infraestructura electrica.