Estimación numérica mediante el método de elementos finitos (M.E.F.) de la trayectoria de descarga en un aislador de alta tensión y su aplicación al cálculo del voltaje de ruptura.

González de la Higuere Pérez, Mario
Usón Sardaña, Antonio (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2025
Departamento de Ingeniería Eléctrica, Área de Ingeniería Eléctrica

Graduado en Ingeniería Eléctrica

Resumen: Este trabajo de fin de grado aborda la estimación numérica y visual de la ruptura dieléctrica del aire en un aislador de media tensión tipo U40. Para ello se han realizado simulaciones electrostáticas bidimensionales mediante FEMM 4.2, junto con un script en lenguaje Lua desarrollado a partir de un programa original del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Zaragoza, el cuál ha sido modificado y utilizado para trazar iterativamente la trayectoria de descarga a partir del punto de máximo campo eléctrico. Los resultados obtenidos se procesan mediante el programa KEvaInc para calcular el voltaje de ruptura correspondiente. El estudio comienza con modelos simples como plano–plano y punta–plano, que permiten comprender el comportamiento de la distribución de campo eléctrico y la formación de trayectorias de ruptura. Posteriormente, se analiza un modelo realista de aislador U40, empleado en líneas aéreas de media tensión. Este proceso permite verificar la robustez del programa en geometrías de creciente complejidad. El programa desarrollado se plantea como una herramienta didáctica y de investigación que puede emplearse en la formación y el diseño de equipos eléctricos más seguros y eficientes.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado