Miksi ilmajohtoisia sähkönsiirtojohdonvetoja ei eristetä

Miksi korkean jännitteen johtoja ei eristetä?

Yleensä ylänjoissa jätetään eristys pois, ja tähän käytäntöön on useita vakuuttavia syitä:

Kustannustehokkuus

Ylänjojen eristys kaukaisille matkoille edustaa liian kallista hanketta. Nämä linjat ulottuvat usein satojen kilometrien päähän, ja niiden peittäminen perinteisillä eristyksillä aiheuttaisi kohtuuttomia kustannuksia. Infrastruktuurin laajuuden vuoksi eristys olisi paitsi logistinen haaste myös taloudellisesti toteutuskelpoinen. Eristyksen jättämisellä pois sähkönsiirto- ja jakeluorganisaatiot voivat säästää huomattavasti kustannuksissa, jotka voidaan sitten ohjata muihin verkon kehityksen ja ylläpidon kriittisiin osa-alueisiin.

Painon hallinta

Tarvittava eristystahden paksuus on suoraan verrannollinen jännitetasoon. Erittäin korkean jännitteen (EHV) linjoissa, jotka toimivat äärimmäisen korkeilla sähköpotentiaaleilla, eristyksen pitäisi olla vastaavasti paksu. Tämä lisätty paino muuttuu merkittäväksi lisäpainoksi linjojen kokonaispainolle. Tällainen raskas kuorma ei ainoastaan monimutkistaisi asennusprosessia, vaan lisäisi myös tukevia rakenteita, kuten pylväitä, tornia ja liittyvää hardwarea. Eristyksen poistamalla linjojen paino minimoituu, mikä helpottaa asennusta ja vähentää infrastruktuurin rasituksen.

Materiaalien ja infrastruktuurin yksinkertaistaminen

EHV-linjoissa tarvittavan paksun eristystahden vaikutukset kasaantuvat koko siirtosysteemiin. Lisäpaino edellyttää vahvempia tukevia rakenteita, vakaampia eristimpiä ja vahvempia pylväiden ja tornien perustuksia. Tämä nostaa kokonaisinfrastruktuurin kustannuksia, lisää suunnittelun ja rakennuksen monimutkaisuutta. Vastakohtana paljaita johtoja tarjoaa yksinkertaisemman ja suoraviivaisemman ratkaisun sähkönsiirtoon, saavuttaen samat toiminnalliset tavoitteet ilman monimutkaisia ja kalliita lisämateriaaleja ja -infrastruktuureja.

Johtavuuden parantaminen

Kun jännite tasoittaa, eristimpien dielektrinen vahvuus heikkenee. Erittäin korkean jännitteen sovelluksissa, kuten 450 kV:n ja 600 kV:n välissä toimivissa, eristyksen pitäisi olla erittäin paksu säilyttääkseen sähköisen eheyden. Kuitenkin tämä paksu eristyksessä estää tehokkaan lämmön siirtymisen sähkönsiirron aikana. Lämpötilan nousu voi johtaa sähköiseen vastustukseen ja johtavuuden heikkenemiseen, mikä lopulta johtaa sähkömenetyksiin. Paljat johtimet sallivat esteettömän lämmönsiirron, varmistamalla optimaalisen johtavuuden ja vähentäen energiamenetyksiä siirtoprosessissa.

Ylläpidon yksinkertaisuus

Eristettyjen linjojen ylläpitäminen on vaikeampaa ja kalliimpaa verrattuna paljaisiin linjoihin. Eristetyt linjat vaativat säännöllistä, huolellista tarkastusta varmistaakseen, että eristys pysyy koskemattomana ja vapaana vaurioista tai heikennyksestä. Jopa pienet epäkohtat eristyksessä voivat aiheuttaa merkittäviä turvallisuusriskejä ja häiritä sähkönsiirtoa. Toisaalta paljat johtimet voidaan helposti tarkastaa näköisin kuluneisuuden, vaurioiden tai muiden ongelmien merkkejä. Tämä yksinkertaisuus ylläpidossa vähentää tarkastusten taajuutta ja monimutkaisuutta, alentaa ylläpito -kustannuksia ja varmistaa siirtosysteemin luotettavan toiminnan.

Lämmön siirtäminen

Ylälinjat kuljettavat huomattavia sähkövirtoja, jotka luonnostaan tuottavat paljon lämpöä. Linjojen eristys estäisi tämän lämmön luonnollisen siirtymisen, sitomalla sen järjestelmään. Tämä sisältynyt lämpö voi johtaa ylikuumenemiseen, mikä on vakava uhka siirtoinfrastruktuurin luotettavuudelle ja pitkäkestoisuudelle. Liikaa lämpöä voi heikentää johtimateriaaleja, lisätä sähköistä vastusta ja jopa aiheuttaa mekaanisia vikoja, jotka kaikki voivat häiritä sähkön toimitusta ja mahdollisesti johtaa laajamittaiseen keskeytykseen.

Turvallisuus

Vaikka ylälinjojen johtimet ovat paljaita ja puuttuvat jatkuvaa eristystä, järjestelmä on suunniteltu vahvoilla turvallisuusominaisuuksilla. Nämä linjat on sijoitettu strategisesti huomattavalle korkeudelle, mikä tekee niiden koskemisesta erittäin vaikeaksi ihmisille, ajoneuvoille tai eläimille. Sähkölinjojen ja ympäristön välinen riittävä pysty- ja vaakasuuntainen etäisyys toimii luonnollisena eristysmuodona, vähentäen sähköisten vikojen todennäköisyyttä tapahtumista. Tämä tilallinen eristys on tärkeä suoja, vähentäen sähköiskun riskiä ja suojelemassa sekä yleisöä että sähkönsiirtojärjestelmän eheyttä.

Sen sijaan, että nojautuisi jatkuvan johtimen eristykseen, ylälinjat sisältävät monipuolisen suunnittelun, joka korostaa asianmukaista etäisyyttä vaihejohtimien välillä ja riittävää maan etäisyyttä. Tämä suunnittelulähestymistapa estää tehokkaasti lohkoja ja sähköisiä purkauksia, jotka voivat muuten tapahtua sähköisen arkkipuun seurauksena johtimien välillä tai maahan. Tiettyjen yhteydenpisteiden, kuten silloin, kun linjat kiinnitetään tukirakenteisiin, eristimpiin ja kylsyihin, valmistetaan korkealaatuisista eristävistä materiaaleista. 

Nämä komponentit ovat avainroolissa sähköisen levinneisyyden estämisessä, varmistamassa, että sähkövirta pysyy tarkoitetulla polulla ja ylläpitää koko siirtosysteemin turvallista ja tehokasta toimintaa. Näiden kattavien suunnittelun huomioon ottaessa ylälinjat pystyvät toimittamaan sähköä pitkiä matkoja korkealla turvallisuus- ja luotettavuustasolla.