Plataforma computacional para el diseño óptimo de mallas de puesta a tierra en suelos de dos capas mediante black-box optimization (BBO)

Abstract

En esta memoria se desarrolla una plataforma computacional para el diseño óptimo de mallas de puesta a tierra en suelos de dos capas, utilizando técnicas de optimización de tipo caja negra. El motor de cálculo se construye a partir del método de las imágenes y de la segmentación e integración de los conductores, y se valida contra fórmulas analíticas, un caso real publicado y un modelo de elementos finitos. Sobre ese motor, un optimizador decide las divisiones de la malla, las varillas de perímetro y la profundidad de enterramiento, minimizando el costo total de la instalación bajo los límites de seguridad de la norma IEEE Std 80-2013. La plataforma integra una interfaz gráfica que permite configurar el terreno y las condiciones de falla, y visualizar la geometría resultante junto con sus tensiones de paso y de contacto. Los resultados muestran que reemplazar el suelo estratificado por un equivalente homogéneo no es conservador en ninguna dirección fija, que las varillas rinden en el perímetro y no en el interior de la malla, y que liberar la profundidad de enterramiento permite reducir el costo total de forma apreciable.