В среда с ниска{0}}температура предизвикателствата пред проводниците се простират далеч отвъд простото „да станат твърди“. Разбирам притесненията ви относно оперативната стабилност на енергийната инфраструктура по време на силен студ-особено през сезоните на силен вятър и сняг-когато повредата на един проводник може да изпрати ударни вълни през цялата електрозахранваща мрежа.
Често срещаните повреди, засягащи проводниците в среда с ниска-температура, включват главно механично претоварване и галопиране на проводника, причинено от натрупване на лед; пламъци в резултат на влошени характеристики на изолацията; крехко счупване на метални компоненти; и разхлабени връзки, причинени от термично разширение и свиване. Сред тях повреди,-свързани с лед, представляват най-голям дял и представляват основния фокус на усилията за превенция и контрол при експлоатацията и поддръжката на електропреносната мрежа през зимния сезон.
I. Обледеняване на проводника: Най-разпространената и разрушителна повреда
1. Механични повреди
Прекъсвания на линия и срутване на кули: Натрупването на лед увеличава теглото на проводника; в тежки случаи това тегло надвишава проектното ограничение на натоварването, което води до скъсани нишки, прекъснати проводници или дори срутване на стълбове и кули.
Прескачане, причинено от неравномерно раз-размразяване: Когато натрупването на лед варира в различните участъци на преносна линия или когато ледът се отделя неравномерно от определени участъци, произтичащият дисбаланс на натоварването може да доведе до „скачане“ или силно трептене на проводника, което води до късо съединение между фази-в-фаза.
Галопиране на проводника: Натрупването на лед променя аеродинамичния профил на проводника. При ветрови натоварвания проводникът става податлив на колебания с ниска-честота, голяма-амплитуда, известни като „галопиране“, което ускорява умората на хардуерните фитинги и може да доведе до прекъсване на проводниците или повредени изолатори.
2. Електрически повреди
Пламък на изолатора (Ice Flashover): Натрупването на лед създава "ледени мостове" между полите (навесите) на изолаторите, намалявайки значително ефективното разстояние на пълзене. По време на процеса на размразяване високата проводимост на топящата се ледена вода прави системата силно податлива на прекъсване на-към-заземяване.
Къси съединения от-до-фаза: Галопиране на проводника или прекомерно увеличаване на провисването (кривата надолу на линията) може да компрометира минималните безопасни разстояния между проводниците, което води до електрически разряд и късо съединение.
II. Проблеми с материала и свързването, причинени от ниски температури
1. Крехкост на проводници и хардуерни фитинги
Ниските температури намаляват якостта на металните материали. Това е особено изразено при температури под -20 градуса, където компоненти като проводници, скоби и болтове стават значително по-податливи на крехко счупване.
2. Разхлабени или напукани връзки
Поради разликите в коефициентите на топлинно разширение между различните материали, точките на свързване са склонни към разхлабване при повтарящи се цикли на замразяване-размразяване. Това води до повишено контактно съпротивление, предизвиквайки локализирано прегряване и потенциално водещо до изгаряне.
3. Стареене или повредена изолация
Обвивката на кабела (обикновено PVC или гума) става твърда и чуплива при ниски температури. Той е податлив на напукване-причинено от огъване, компресия или-предизвикано от вятъра люлеене-което излага проводника и създава рискове от късо съединение или токов удар.
III. Сложни рискове от външни фактори на околната среда
Заплитане от чужди предмети: Силните ветрове могат да издухат леки отломки-като пластмасови листове или рекламни банери-върху електропроводи. Ако впоследствие бъдат покрити с мокър сняг или лед, тези отломки значително увеличават структурното натоварване на линиите; като алтернатива може директно да предизвика късо съединение.
Натрупване на лед върху растителността: Когато дърветата и бамбукът в коридора на електропровода се покрият с лед, теглото им се увеличава драстично. Това ги прави податливи на преобръщане и падане върху линиите, което води до прекъсване на веригата или прекъсване на линията.
