V prostrediach s nízkou teplotou-sú problémy, ktorým vodiči čelia, ďaleko za hranicami len „spevnenia“. Rozumiem vašim obavám v súvislosti s prevádzkovou stabilitou energetickej infraštruktúry počas silných mrazov-najmä počas období silného vetra a sneženia-, keď porucha jedného vodiča môže spôsobiť rázové vlny cez celú napájaciu sieť.
Bežné poruchy ovplyvňujúce vodiče v prostredí s nízkou teplotou-zahŕňajú predovšetkým mechanické preťaženie a cval vodiča spôsobené námrazou; preskoky spôsobené zhoršenými izolačnými vlastnosťami; krehký lom kovových komponentov; a uvoľnené spojenia spôsobené tepelnou expanziou a kontrakciou. Medzi týmito chybami-súvisiace s ľadom tvoria najväčší podiel a predstavujú hlavný cieľ prevencie a kontroly pri prevádzke a údržbe elektrickej siete počas zimnej sezóny.
I. Námraza vodiča: Najčastejšia a najničivejšia chyba
1. Mechanické poškodenie
Prerušenie vedenia a kolaps veže: Nárast ľadu zvyšuje hmotnosť vodiča; v závažných prípadoch táto hmotnosť prekračuje limit projektovaného zaťaženia, čo vedie k pretrhnutiu prameňov, pretrhnutiu vodičov alebo dokonca k zrúteniu inžinierskych stĺpov a veží.
Skákanie spôsobené nerovnomerným odmrazovaním{0}}: Keď sa námraza mení na rôznych úsekoch prenosového vedenia alebo keď sa námraza nerovnomerne hromadí na určitých úsekoch, výsledná nerovnováha zaťaženia môže spôsobiť „skákanie“ alebo prudké bičovanie vodiča, čo vedie k medzifázovým-pre{2}}fázovým skratom.
Cval vodiča: Nárast ľadu mení aerodynamický profil vodiča. Pri zaťažení vetrom sa vodič stáva citlivým na nízkofrekvenčné oscilácie s veľkou{2}}amplitúdou známe ako „cval“, ktoré urýchľujú únavu hardvérových prvkov a môžu viesť k pretrhnutiu vodičov alebo poškodeniu izolátorov.
2. Elektrické poruchy
Preskočenie izolantu (Ice Flashover): Nárast ľadu vytvára „ľadové mosty“ medzi okrajmi (prístreškami) izolátorov, čím sa výrazne znižuje efektívna povrchová vzdialenosť. Vďaka vysokej vodivosti topiacej sa ľadovej vody je počas procesu rozmrazovania systém veľmi náchylný na preskočenie-na-zemné poruchy.
Fázové-skraty{1}}: Cválanie vodiča alebo prílišné zvýšenie priehybu (klesajúca krivka vedenia) môže narušiť minimálne bezpečné vzdialenosti medzi vodičmi, čo vedie k elektrickému výboju a skratu.
II. Problémy s materiálom a pripojením spôsobené nízkymi teplotami
1. Krehnutie vodičov a hardvérových armatúr
Nízke teploty znižujú húževnatosť kovových materiálov. Toto je obzvlášť výrazné pri teplotách pod -20 stupňov, kde sú komponenty, ako sú vodiče, svorky vedenia a skrutky, podstatne náchylnejšie na krehké lomy.
2. Uvoľnené alebo prasknuté spojenia
V dôsledku rozdielov v koeficientoch tepelnej rozťažnosti medzi rôznymi materiálmi sú spojovacie body náchylné na uvoľnenie pri opakovaných cykloch zmrazovania-rozmrazovania. To vedie k zvýšenému prechodovému odporu, spúšťaniu lokálneho prehriatia a potenciálnemu vyhoreniu.
3. Starnutie alebo poškodená izolácia
Plášť kábla (zvyčajne PVC alebo guma) pri nízkych teplotách stvrdne a skrehne. Je náchylný na prasknutie-spôsobené ohýbaním, stláčaním alebo-kývaním spôsobeným vetrom-, ktoré odhaľuje vodič a vytvára riziko skratu alebo úrazu elektrickým prúdom.
III. Zložené riziká z vonkajších environmentálnych faktorov
Zachytenie cudzími predmetmi: Silný vietor môže odfúknuť ľahké úlomky-ako plastové fólie alebo reklamné bannery-na elektrické vedenie. Ak sú tieto nečistoty následne pokryté mokrým snehom alebo ľadom, výrazne zvyšujú konštrukčné zaťaženie vedení; alternatívne môže priamo spustiť skrat.
Hromadenie ľadu na vegetácii: Keď sú stromy a bambus v koridore elektrického vedenia pokryté ľadom, ich hmotnosť sa dramaticky zvyšuje. Vďaka tomu sú náchylné na prevrátenie a pád na vedenia, čo má za následok vypnutie okruhu alebo prerušenie vedenia.
