Análisis y optimización del diseño mediante optimización topológica de los herrajes de líneas áreas de alta tensión.

Abstract

El proyecto tiene como objetivo principal el desarrollo de un modelo optimizado de herrajes utilizados en líneas de alta tensión, con el fin de mejorar su geometría y distribución de masa para que cumplan con las condiciones de trabajo requeridas. Para lograr esto, se llevará a cabo un análisis exhaustivo de las condiciones de trabajo, considerando cargas eléctricas y mecánicas, restricciones de movimiento y condiciones ambientales. La optimización topológica será aplicada para refinar el diseño, utilizando herramientas de simulación, como la simulación FEM, para validar el rendimiento estructural de los diseños propuestos. Se realizarán iteraciones y ajustes en el diseño hasta alcanzar un resultado satisfactorio que cumpla con los requisitos técnicos y de rendimiento establecidos. Una vez obtenido el diseño optimizado y validado, se procederá a la fabricación del prototipo real del herraje. Para ello, se considerarán técnicas de fabricación aditiva o fundición, eligiendo la opción más adecuada según las características y requerimientos del herraje. Se buscará obtener un prototipo que cumpla con las especificaciones y que sea eficiente en términos de costos y tiempos de fabricación. El objetivo final de este proyecto es obtener un herraje de alta tensión con un rendimiento óptimo y una fabricación eficiente, que cumpla con las condiciones de trabajo requeridas. Se espera que este modelo optimizado pueda contribuir a mejorar la eficiencia y confiabilidad de las redes eléctricas, evitando posibles fallas y asegurando un suministro eléctrico estable y seguro en las líneas de transmisión y distribución de energía. Este proyecto combina el análisis de las condiciones de trabajo, la optimización topológica, la simulación por elementos finitos y técnicas de fabricación avanzadas para desarrollar un modelo optimizado de herrajes de alta tensión.

The main objective of the project is to develop an optimized model of hardware used in high voltage lines, in order to improve their geometry and mass distribution to meet the required working conditions. To achieve this, an exhaustive analysis of the working conditions will be carried out, considering electrical and mechanical loads, movement restrictions and environmental conditions. Topological optimization will be applied to refine the design, using simulation tools, such as FEM simulation, to validate the structural performance of the proposed designs. Iterations and adjustments will be made to the design until a satisfactory result is achieved that meets the established technical and performance requirements. Once the optimized and validated design has been obtained, the actual prototype of the hardware will be manufactured. For this purpose, additive manufacturing or casting techniques will be considered, choosing the most appropriate option according to the characteristics and requirements of the hardware. The aim is to obtain a prototype that complies with the specifications and is efficient in terms of cost and manufacturing time. The ultimate goal of this project is to obtain a high-tension hardware with optimum performance and efficient manufacturing, which meets the required working conditions. It is expected that this optimized model can contribute to improve the efficiency and reliability of power grids, avoiding possible failures and ensuring a stable and safe power supply in power transmission and distribution lines. This project combines the analysis of working conditions, topological optimization, finite element simulation and advanced manufacturing techniques to develop an optimized model of high voltage hardware.