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1 Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural Sociedad Mexicana de Ingeniería Estructural ANÁLISIS DEL DAÑO SÍSMICO EN ESTRUCTURAS Y EQUIPO DE LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DEBIDO AL SISMO DE MEXICALI Ulises Mena Hernández 1 , Hans I. Archundia Aranda 1 y Roberto A. Ruedas Medina 1 RESUMEN En este trabajo se presenta y discute el análisis de los daños observados en las estructuras y equipos de las subestaciones eléctricas provocadas por el sismo de Mexicali (7.2), del pasado 4 de abril de 2010. El análisis de daño observado en sitio se correlacionó con los niveles de aceleración medidos en la zona. Para ello, se realizó un análisis espacial considerando la localización de las subestaciones eléctricas considerando el mapa de peligro sísmico obtenido para este evento. Finalmente, el daño observado en este sismo se comparó con el provocado por los sismos de Manzanillo en 1995 y Tecomán en 2003. ABSTRACT On April 4th, 2010 a major earthquake of magnitude 7.2 occurred near Mexicali City and it caused important damage in lifeline. In this paper, the seismic damage of structures and equipments of electrical substation (S.E.) is analyzed and discussed. The seismic damage was correlated with the acceleration level of the region. In order to do this correlating a spatial analyst was carried out. Finally, the seismic damage caused by Mexicali’s earthquake was compared with the seismic damage caused by Manzanillo and Tecomans earthquakes. INTRODUCCIÓN El sismo de 7.2 en escala Richter ocurrido recientemente cerca de la ciudad de Mexicali (B. C.), mostró la vulnerabilidad de las estructuras existentes en las instalaciones del sector energético, al afectar a un gran número de ellas, provocando grandes pérdidas económicas por la reparación de las estructuras dañadas, por la reposición de los equipos colapsados, pero sobre todo por la interrupción del suministro eléctrico. Efectos similares en instalaciones eléctricas se han presentado en otras regiones del país, como han sido en el estado de Colima debido a los sismos de Tecomán ocurrido en 2003 y en el sismo de Manzanillo ocurrido en 1995. Los efectos negativos en las instalaciones eléctricas no son exclusivos del país, ya que se han presentado daños importantes en países donde la actividad sísmica es importante como por ejemplo, E. U., Japón, Turquía, Taiwán, por nombrar algunos de ellos. De aquí surge la necesidad de estar constantemente revisando las estructuras de las instalaciones de CFE, sobre todo en aquellas en donde se han presentado daños en eventos anteriores o donde las condiciones medioambientales han afectado la integridad de las estructuras, poniéndolas en riesgo ante eventos futuros. Evidentemente uno de los retos más grandes de la ingeniería sísmica es mitigar los efectos de los fenómenos naturales sobre cualquier estructura. Sin embargo, aún se está lejos de una solución, por lo complejo que resulta el problema, tanto del peligro asociado a los fenómenos naturales, como del comportamiento de las estructuras. Muchos grupos de trabajo concentran sus esfuerzos en estudiar ambos problemas desde un punto de vista teórico y experimental. No obstante, en ambos casos se deben apoyar de datos reales, es decir, datos obtenidos de levantamientos en sitio, para corroborar sus hipótesis. Es aquí donde la evaluación y análisis de los daños provocados por los fenómenos naturales en las estructuras, es muy importante, aunque puede llegar a ser igualmente complejos. 1 Investigador, Instituto de Investigaciones Eléctricas, c/ Reforma 113, Col. Palmira, C. P. 62490, Cuernavaca, Morelos. Teléfono (777) 3 62 38 11; [email protected] ; [email protected] ; [email protected] .

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1

Sociedad Mexicana de Ingeniería EstructuralSociedad Mexicana de Ingeniería Estructural

ANÁLISIS DEL DAÑO SÍSMICO EN ESTRUCTURAS Y EQUIPO DE LAS SUBESTACIONES

ELÉCTRICAS DEBIDO AL SISMO DE MEXICALI

Ulises Mena Hernández1, Hans I. Archundia Aranda

1 y Roberto A. Ruedas Medina

1

RESUMEN

En este trabajo se presenta y discute el análisis de los daños observados en las estructuras y equipos de las

subestaciones eléctricas provocadas por el sismo de Mexicali (7.2), del pasado 4 de abril de 2010. El análisis

de daño observado en sitio se correlacionó con los niveles de aceleración medidos en la zona. Para ello, se

realizó un análisis espacial considerando la localización de las subestaciones eléctricas considerando el mapa

de peligro sísmico obtenido para este evento. Finalmente, el daño observado en este sismo se comparó con el

provocado por los sismos de Manzanillo en 1995 y Tecomán en 2003.

ABSTRACT

On April 4th, 2010 a major earthquake of magnitude 7.2 occurred near Mexicali City and it caused important

damage in lifeline. In this paper, the seismic damage of structures and equipments of electrical substation

(S.E.) is analyzed and discussed. The seismic damage was correlated with the acceleration level of the region.

In order to do this correlating a spatial analyst was carried out. Finally, the seismic damage caused by

Mexicali’s earthquake was compared with the seismic damage caused by Manzanillo and Tecoman’s

earthquakes.

INTRODUCCIÓN

El sismo de 7.2 en escala Richter ocurrido recientemente cerca de la ciudad de Mexicali (B. C.), mostró la

vulnerabilidad de las estructuras existentes en las instalaciones del sector energético, al afectar a un gran

número de ellas, provocando grandes pérdidas económicas por la reparación de las estructuras dañadas, por la

reposición de los equipos colapsados, pero sobre todo por la interrupción del suministro eléctrico. Efectos

similares en instalaciones eléctricas se han presentado en otras regiones del país, como han sido en el estado

de Colima debido a los sismos de Tecomán ocurrido en 2003 y en el sismo de Manzanillo ocurrido en 1995.

Los efectos negativos en las instalaciones eléctricas no son exclusivos del país, ya que se han presentado

daños importantes en países donde la actividad sísmica es importante como por ejemplo, E. U., Japón,

Turquía, Taiwán, por nombrar algunos de ellos. De aquí surge la necesidad de estar constantemente revisando

las estructuras de las instalaciones de CFE, sobre todo en aquellas en donde se han presentado daños en

eventos anteriores o donde las condiciones medioambientales han afectado la integridad de las estructuras,

poniéndolas en riesgo ante eventos futuros.

Evidentemente uno de los retos más grandes de la ingeniería sísmica es mitigar los efectos de los fenómenos

naturales sobre cualquier estructura. Sin embargo, aún se está lejos de una solución, por lo complejo que

resulta el problema, tanto del peligro asociado a los fenómenos naturales, como del comportamiento de las

estructuras. Muchos grupos de trabajo concentran sus esfuerzos en estudiar ambos problemas desde un punto

de vista teórico y experimental. No obstante, en ambos casos se deben apoyar de datos reales, es decir, datos

obtenidos de levantamientos en sitio, para corroborar sus hipótesis. Es aquí donde la evaluación y análisis de

los daños provocados por los fenómenos naturales en las estructuras, es muy importante, aunque puede llegar

a ser igualmente complejos.

1 Investigador, Instituto de Investigaciones Eléctricas, c/ Reforma 113, Col. Palmira, C. P. 62490,

Cuernavaca, Morelos. Teléfono (777) 3 62 38 11; [email protected]; [email protected];

[email protected].

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DAÑO EN LAS INSTALACIONES DE LAS SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

Sismo de Mexicali

El pasado 4 de abril de 2010, a las 17:40 hrs (tiempo de la Ciudad de México), se registró un sismo de

magnitud 7.2, a 60 Km al sureste de Mexicali, Baja California (figura 1). Este sismo fue localizado sobre el

sistema de Fallas Cerro Prieto, que es una prolongación de la Falla de San Andrés en California, EU. Esta

zona es la frontera de las Placas Tectónicas del Pacífico (Baja California) y la de Norteamérica (Sonora), y es

un lugar frecuente de sismos. Durante varios días posteriores al evento principal, un gran número de replicas

con magnitudes cercanas a 5 grados (figura 2).

Sismo de 7.2º

SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

ACELERACIÓN MÁXIMA DEL TERRENO

0.02 - 0.04

0.04 - 0.08

0.08 - 0.12

0.12 - 0.20

0.20 - 0.28

0.28 - 0.32

0.32 - 0.40

0.40 - 0.48

0.48 - 0.54

MEXICALI

Figura 1 Localización del sismo de 7.2 ocurrido el día 4 de abril

Sismo de 7.2º

SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

ACELERACIÓN MÁXIMA DEL TERRENO

0.02 - 0.04

0.04 - 0.08

0.08 - 0.12

0.12 - 0.20

0.20 - 0.28

0.28 - 0.32

0.32 - 0.40

0.40 - 0.48

0.48 - 0.54

MEXICALI

,

Figura 2 Sismicidad de la región posterior al sismo de 7.2°

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Como ha sucedido con otros sismos fuertes en México. Los efectos a las estructuras fueron sumamente

severos, a pesar de los grandes esfuerzos que se han realizado en materia de ingeniería sísmica. El sismo de

Mexicali provocó daños importantes en las estructuras de la ciudad y en el caso del la infraestructura, sobre

todo la del sector energético, fue considerable. Específicamente, en el caso de las estructuras de los equipos

menores y estructuras mayores de las subestaciones eléctricas, se reportaron daños en un gran porcentaje de

ellas. Desafortunadamente, se juntaron algunos factores adversos que afectaron la integridad de las

estructuras, lo que generó un comportamiento sísmico inadecuado y por ende la falla de los mismos.

De las fallas más comunes encontradas en las estructuras y equipos de las instalaciones eléctricas fueron: en

las estructuras de soporte de los equipos menores se presentaron grietas por flexión, grietas por cortante y

pérdida de anclaje del equipo primario; en las estructuras mayores se presentaron grietas en los soportes y

asentamiento de zapatas; en los muros colindantes, algunos de ellos se desplomaron e incluso colapsaron

parte de ellos y se presentaron grietas importantes. En el caso de los equipos eléctricos, se desplazaron varios

transformadores de potencia, y se colapsaron varios interruptores, transformadores de corriente y cuchillas.

Figura 3 Desplazamiento de transformadores

En la figura 3, se observan varias imágenes de transformadores desplazados. Algunos incluso a punto de

salirse completamente de su apoyo. Esto trajo como consecuencia costos importantes, por el uso de grúas para

su recolocación y alineación en los apoyos, y por la sustitución de las boquillas dañadas. Pero el daño más

importante se presentó en la falla de una viga de acero del transformador que sirve para repartir su peso en los

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apoyos. Para este tipo de daños se requiere de un mayor número de maniobras, lo que incrementa

considerablemente el tiempo y el costo de reparación, aunque en el caso extremo, puede dejarlo fuera de

funcionamiento. Esto puede incrementar considerablemente las pérdidas económicas, por ser uno de los

equipos más caros de las subestaciones (ver figura 4).

Figura 4 Daño en elementos estructurales de los transformadores

Figura 5 Colapso de equipos menores

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La falla de equipos menores de las subestaciones parece ser un fenómeno recurrente en sismos importantes.

En la figura 5, se observa el colapso de varios equipos eléctricos, cuya sustitución requiere de maniobras

importantes, dejando sin funcionamiento la subestación por varios días. Estos equipos suelen ser

principalmente los transformadores de corriente, los transformadores de potencial, las cuchillas y los

interruptores de corriente. Debido a su configuración geométrica, por restricciones eléctricas, los hace más

vulnerables a acciones dinámicas. No obstante, actualmente el Instituto de Investigaciones Eléctricas con

apoyo de la CFE, se encuentra realizando estudios del comportamiento dinámico de equipos menores y se esta

considerando utilizar dispositivos de aislamiento sísmico, para mejorar el comportamiento de los mismos.

Figura 6 Daño en elementos de soporte

Uno de los efectos provocados por los sismos, que más preocupa en las instalaciones eléctricas, es el daño a

las estructuras de soporte (sistema cimentación-pedestal). La importancia radica en que el daño en estos

elementos puede ser la causa del colapso de los equipos, o en el caso menos grave, es que las reparaciones

requieran de un mayor tiempo y costo (ver figura 6). El daño en los elementos de soporte fue muy recurrente

en varias instalaciones de la región que se inspeccionaron, incluso estando alejadas unas de otras por varios

kilómetros de distancia. Basándose en algunos estudios sobre estos equipos que se están realizando en el IIE

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(IIE, 2010; Archundia, 2010), se ha encontrado que los sistemas cimentación-pedestal-equipo son de periodo

corto, siendo afectados considerablemente por sismos de periodo corto, como los sucedidos por Manzanillo,

Tecomán y el más reciente Mexicali. Por otra parte, se han observado grandes desplazamientos en los

cabezales de los pedestales, lo que incrementa el efecto P- , llevando al colapso a los equipos.

Figura 7 Daño en muros de colindancia

Aunque el daño en algunas estructuras de la instalaciones eléctricas no interrumpen el funcionamiento de las

mismas, si genera costos económicos por las reparaciones. Estos están asociados generalmente al daño en los

muros perimetrales, muros divisorios de las casetas de control o losetas de canaletas (figura 7). El mal

comportamiento que se detecto en el sismo de Mexicali, fue por la falta de refuerzo en los muros, falta de

confinamiento y sobre todo por la falta del intercalado en los tabiques. Esto evidentemente no esta asociado a

un mal comportamiento estructural de los muros, sino a una mala práctica constructiva.

Análisis de los registros sísmicos de las estaciones cercanas

Para entender un poco más el comportamiento de los equipos eléctricos durante el sismo de Manzanillo, se

analizaron los registro sísmicos obtenidos en las estaciones acelerográficas de la región. Para esto se

solicitaron los registros sísmicos obtenidos en la Red Sísmica del Noroeste de México, administrada por el

Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, BC (RESNOM del CICESE). Se

analizaron 12 registros sísmico (en sus tres direcciones) que se obtuvieron de igual número de estaciones

acelerográficas localizadas como se muestran en la figura 8.

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Figura 8 Localización de las estaciones acelerográficas de la Red Sísmica del Noroeste de México

Las estaciones que registraron las aceleraciones más altas fueron, en general, las cercanas al epicentro (ver

tabla 1). Sin embargo, específicamente dos de ellas registraron las mayores aceleraciones, la estación RIITO

(RII) y la estación M. de Ocampo (MDO), con aceleraciones verticales de 799 y 668 cm/s2, respectivamente.

Ambas estaciones se encuentran cercanas a la ciudad de Mexicali.

Tabla 1 Resumen de los datos obtenidos en las doce estaciones acelerográficas (sismo de Mexicali)

Distance (km) N-S E-O Z

1 32.40 -115.24 GEO Geotérmica 12 -281 282 -385 30 Sedimentos (aluvión)

2 32.42 -115.13 SAL Saltillo 19 -150 -145 172 60 Aluvión

3 32.46 -115.32 MDO M. de Ocampo 19 -527 -404 799 14 Aluvión

4 32.49 -115.24 CHI Chihuahua 21 -244 -193 274 15 Aluvión

5 32.55 -115.24 TAM Tamaulipas 28 -203 222 -208 15 Aluvión

6 32.17 -114.96 RII Riito 33 393 376 668 15 Aluvión

7 32.12 -115.84 RSL Rancho San Luis 58 60 49 -37 1490 Roca

8 31.62 -115.88 HDI Héroes de la Independencia 96 -38 72 38 1130 Rocas graníticas no diferenciadas

9 32.02 -116.30 RAC Rancho Agua Caliente 102 -73 -64 -59 714 Roca

10 31.40 -115.71 VTR Valle de la Trinidad 108 23 33 -22 750 Rocas sedimentarias

11 31.69 -116.19 TRH Tres Hermanos 110 -46 43 39 800 Roca

12 31.87 -116.66 CIC CICESE 140 23 -19 13 60 Roca

No.PGA (cm/seg2)

Lat Long Código Estación Altitud Subsuelo

Tabla 2 Resumen de los aceleraciones espectrales

amaxN-S T (s) amaxE-O T (s) amaxV T(s)

1 GEO Geotérmica 1.0117 0.1 1.303 0.06 1.0323 0.44

2 SAL Saltillo 0.4912 0.38 0.4635 0.18 0.5289 0.18

3 MDO M. de Ocampo 1.2661 0.24 1.2412 0.16 3.099 0.8748

4 CHI Chihuahua 0.6494 0.48 0.6376 0.3 0.9169 0.06

5 TAM Tamaulipas 0.9083 0.14 0.7711 0.16 1.013 0.12

6 RII Riito 1.404 0.12 1.664 0.36 2.6223 0.06

7 RSL Rancho San Luis 0.1626 0.18 0.1464 0.2 0.1103 0.14

8 HDI Héroes de la Independencia 0.1489 0.1 0.1013 0.12 0.1965 0.08

9 RAC Rancho Agua Caliente 0.333 0.16 0.2967 0.14 0.2057 0.12

10 VTR Valle de la Trinidad 0.0664 0.1 0.0799 0.52 0.0691 0.22

11 TRH Tres Hermanos 0.156 0.2 0.2012 0.2 0.1649 0.18

12 CIC CICESE 0.096 0.28 0.0682 0.46 0.0437 0.22

Aceleración espectral (g)Código Estación

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Los espectros obtenidos de las estaciones RII (figura 9) y MDO (figura 10), presentan aceleraciones

espectrales muy altas en la dirección vertical, lo que significa que las estructuras cercanas a estas estaciones

fueron sometidas a demandas sísmicas muy altas (ver tabla 2). Por otra parte, aunque no se tiene registros

cercanos a las estaciones, puede considerarse que las demandas sísmicas fueron similares a las obtenidas en

las estaciones, por los daños observados en ellas. En la tabla 2, se hace un resumen de los valores máximos

espectrales para las 12 estaciones.

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

N-S

E-O

VP

seu

do

ace

lera

ció

n (

g)

Periodo (s)

Figura 9 Espectros de respuesta para las tres direcciones de los registros de la estación RII

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

N-S

E-O

V

Pse

ud

o a

cele

raci

ón

(g)

Periodo (s)

Figura 10 Espectros de respuesta para las tres direcciones de los registros de la estación MDO

En la figura 11, se muestra esquemáticamente, un resumen de los espectros de respuesta calculados para las

doce estaciones de la región. Es importante aclarar que las estaciones se encuentran a diferentes altitudes y en

diferentes tipos de terreno. No obstante, las estaciones cercanas al epicentro tienen características muy

similares.

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Figura 11 Resumen de los espectros de respuesta (tres direcciones) de los registros sísmicos de las doce estaciones acelerográficas

COMPARACIÓN DE DAÑOS CON SISMOS ANTERIORES

Sismo de Manzanillo

El lunes 9 de Octubre de 1995 a las 09:37 hora local, ocurrió un sismo de magnitud 7.9 con epicentro

localizado en 19.25° N y 104.19° O, a 30 Km de la costa de Manzanillo, mar adentro. La duración del sismo

fue aproximadamente un minuto, provocando un centenar de fallecidos y cuantiosas pérdidas económicas. El

sismo de Manzanillo ha sido uno de los más destructivos en esa región, desde el sismo de 8.2 en 1932.

Figura 12 Mapa de intensidades del sismo de Manzanillo (Carrillo-Martinez, M. 1997)

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El sismo afecto varios estados de la República, entre los que se encontraron los Estados de Nayarit,

Guanajuato, Jalisco, Michoacán, Morelos, la Cd. de México, y en mayor medida el Estado de Colima (figura

12). En los estados de Jalisco y Colima, los efectos causados por el movimiento sísmico, el tsunami que se

origino minutos después y el fenómeno de la licuación que se reporto a lo largo de 120 Km de la costa,

provocaron que cerca de 17,000 estructuras sufrieran daños considerables (Tena-Colunga, A. 1997).

Por otra parte, los servicios de agua potable, electricidad y teléfono fueron severamente dañados, lo que

provoco la interrupción de los servicios. En el caso específico del servicio eléctrico, el daño se concentro

especialmente en los equipos de las subestaciones eléctricas de Manzanillo (ver figura 13). Esto incluyó la

ruptura de varias boquillas de las unidades de los transformadores y daños severos por esfuerzos cortantes en

las bases de concreto de los interruptores, transformadores de corriente y transformadores de potencial.

En la subestación de Manzanillo II, se destruyeron prácticamente todos los interruptores de las fases A1120 y

A2030. Se cayeron tres interruptores de 400 kV de las fases A3190 y A8190, y colapso un aislador de alto

voltaje de la fase B. Además, se observó daño en las boquillas de los transformadores de 375 MVA, 20/200

kV, de la fase B de la unidad de generación no. 1 y en los transformadores de entrada de 50 MVA, 400/6.9 kV

en las fases B y C de las unidades de generación 1 y 2. En la subestación de Tapeixtles, se destruyeron

prácticamente todas las boquillas de bajo y alto voltaje del grupo de transformadores de 225 MVA, 400/230

kV. Por otra parte se presentó daño por esfuerzo cortante en las bases de concreto de los interruptores de las

fases A y C. La caseta de control sufrió un severo daño estructural tanto en las columnas como en las losas, lo

que puso en riesgo la estabilidad de la estructura (APEC, 2002).

Figura 13 A) Destrucción total de las boquillas de los transformadores principales. B) Colapso de interruptores en la subestación eléctrica de Manzanillo II y C) Daño severo en la caseta de control de la

subestación eléctricas Tapeixtles

Sismo de Tecomán

El 21 de enero de 2003, a las 20:06:36 (hora del centro de México) ocurrió un sismo en la costa del Pacífico

con una magnitud de 7.6 grados en escala Richter calculada por el Servicio Sismológico Nacional (SSN),

percibiéndose en gran parte de la República Mexicana. El sismo tuvo su epicentro en el estado de Colima con

coordenadas 18.22º Norte y 106.60º Oeste, con una duración de 45 s. El sismo causó cuantiosos daños en

viviendas, caminos, taludes y sobre todo en la infraestructura del sector eléctrico en esa región. El sismo dejó

sin energía eléctrica una gran parte de las poblaciones cercanas y algunas lejanas como la Cd. de México

debido al colapso de algunos equipos de 400 kV y 230 kV de las subestaciones eléctricas de transmisión entre

las que se encuentran Manzanillo II y Colima II (Mena, U. et al 2003).

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Figura 14 Mapa de intensidades elaborado por el IIE, basado en información obtenida del SSN

El Servicio Sismológico Nacional (SSN) elaboró un mapa preliminar de intensidades del sismo obtenido

mediante el análisis de datos de daños recogidos en los diferentes municipios que fueron afectados (ver figura

14). En este caso se determinó que la intensidad calculada para los municipios de Manzanillo y Colima fue de

VI y IX, respectivamente, en la escala de Mercalli Modificada, intensidades similares a las obtenidas en el

sismo de Manzanillo de 1995 (ver figura 12), en donde para el municipio de Manzanillo se calculó una

intensidad de IX, mientras que para el municipio de Colima se calculó una intensidad de VII. Esto da una

clara visión del nivel de daños ocasionados por los sismos, es decir, para el caso del sismo de 1995, los daños

en las subestación de Manzanillo II fue muy elevado dejándola fuera de operación durante varios meses, sin

embargo, a pesar de la menor intensidad provocada por el último sismo, los daños fueron importantes ya que

la subestación quedó fuera de funcionamiento por lo menos durante 3 semanas.

Dentro de los daños provocados por el sismo del 21 de Enero de 2003 se encuentran la caída de varios

equipos de las subestaciones de Manzanillo II y Colima II, entre los que se encuentran Transformadores de

Potencial TP y Transformadores de Corriente TC, la caída de Interruptores del tipo AQ2 aun con sistemas

antisísmicos, el colapso de varias boquillas de los transformadores y daños diversos en las casetas de control y

oficinas centrales de las subestaciones.

Figura 15 Colapso de Transformadores de Potencia (TP) de 400 kV

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Figura 16 a) Grietas en los pedestales de concreto provocadas por el movimiento de cabeceo debido al sismo, b) Colapso de interruptores en la subestación eléctrica Manzanillo II

En la figura 15 y 16, se puede ver que los Transformadores de Potencial que se colapsaron (indicados en un

círculo), están apoyados en columnas de concreto muy altas con cabezales de grandes dimensiones, lo que los

convierte en péndulos invertidos inestables ante acciones sísmicas. Aunado a la forma geométrica de los

equipos, con formas cilíndricas muy altas construidos de materiales cerámicos y en algunos casos con

elementos en la parte superior de grandes dimensiones los convierte en estructuras muy inestables al no poder

sujetarse por razones de operación. De la figura 16b, puede sacarse un último comentario, si se compara con

la mostrada en la figura 13b, se podrá observar que es casi idéntica, la diferencia es que están tomadas con

ocho años de diferencia. Lo que hace suponer que no se ha aprendido de los sismos pasados, ya que los daños

siguen ocurriendo y casi de la misma forma.

CONCLUSIONES

Los efectos provocados por los sismos de Mexicali, Tecomán y Manzanillo han evidenciado lo vulnerable que

son algunas estructuras y equipos de las instalaciones eléctricas, especialmente las de las subestaciones

eléctricas. Una de las conclusiones más importantes obtenidas de este estudio es que los daños son

independientemente de la fuente que genere el sismo, ya que el sismo de Mexicali ocurrió en las fallas de

Baja California, a diferencia de los de Manzanillo y Tecomán, que ocurrieron en la zona de subducción del

país. Por otra parte, en los tres sismos quedo evidenciado que los equipos más vulnerables son los

transformadores de potencia, debido a que por condiciones de mantenimiento no pueden fijarse a sus

estructuras de apoyo, lo que puede provocar que se desplacen de sus ejes de apoyo y dañen las boquillas. Por

otra parte, de los equipos que se tiene evidencia que han colapsado en los tres sismos estudiados son los

transformadores de potencial, transformadores de corriente, cuchillas e interruptores de corriente. Algunos de

ellos trabajan como péndulos invertidos siendo muy vulnerables a las acciones dinámicas, además las

características de sus materiales con los que están construidos (cerámicos) hacen que se reduzca su capacidad

de deformación. En la Gerencia de Ingeniería Civil del Instituto de Investigaciones Eléctricos, se está

trabajando en varios proyectos relacionados con el comportamiento dinámico de equipos menores, estudios de

riesgo de estructura mayores o elaboración de normas de diseño sísmico para instalaciones eléctricas, lo sin

duda, reducirá los daños en estas importantes líneas vitales.

AGRADECIMIENTOS

Los autores quieren agradecer al Dr. Luis Munguía, quien muy amablemente proporciono los doce registros

sísmicos del sismo de Mexicali. Por otra parte, agradecen el apoyo brindado por parte del personal de CFE,

para la inspección de los daños en subestaciones eléctricas de la zona de Mexicali, especialmente el Ing. Iván

Amador y al Ing. Pedro Zazueta.

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CITAS, REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA

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- Sociedad Mexicana de Ingeniería Sísmica, A. C. Colima, México.