Optimal Design of Stockbridge Dampers

Stockbridge dampers are devices extensively used to reduce vibration amplitude on electric lines due to wind, avoiding the risk of fatigue on the line. Acceptable performance of dampers must be maintained for a wide range of excitation frequencies, which have a correspondence with the wind velocity. In this paper a formal approach for optimizing Stockbridge dampers parameters is proposed. In one case, optimal damper parameters are calculated for maximum vibration attenuation as the objective, and in a second case, such parameters are determined for a minimum cost of the damper materials as the goal. In both cases, infl uences of dynamic parameters of dampers on the defi ned objective function are determined. Dynamic response of a conductor strand with a damper attached is iteratively calculated by means of an optimization procedure applying fi nite element method. Analysis of the infl uence of parameters led to a simplifi ed optimization model reducing the problem to a regular optimization analysis. Resumen Los amortiguadores tipo Stockbridge son dispositivos que se han usado ampliamente en lineas electricas para reducir la amplitud de vibracion causada por el viento, evitando con esto el riesgo de fatiga en la linea. Los amortiguadores deben mantener un desempeno aceptable para un rango amplio de frecuencias de excitacion, las cuales tienen una correspondencia directa con la velocidad del viento. En este articulo se presentan dos metodologias para la optimacion de los parametros de este tipo de amortiguadores. En un primer caso, los parametros del amortiguador se determinan de tal manera que la atenuacion de la vibracion sea maxima, mientras que en el segundo caso, dichos parametros se determinan para minimizar su costo. En ambos casos se analiza la infl uencia que los parametros tienen en la funcion objetivo. Adicionalmente, la respuesta dinamica de un tramo de linea con su amortiguador se evalua de manera iterativa con un procedimiento de optimacion aplicando la tecnica de elemento fi nito. El analisis de la infl uencia de los parametros conlleva a un modelo simplifi cado sobre el que se aplica un analisis de optimacion no lineal.