Zakaj so nadzemske napetostne vodne linije neizolirane

Zakaj visokonapetostne vode niso izolirane?

Nadzemne prenosne linije so pogosto neizolirane, in ta praksa temelji na več prepričljivih razlogov:

Stroškovna učinkovitost

Izolacija nadzemnih prenosnih linij na velikih razdaljah predstavlja zelo dragi podvig. Te linije pogosto segajo čez stotine milj, in pokrivanje jih s standardnimi izolacijskimi materiali bi povzročilo neverjetno visoke finančne stroške. Samo obseg infrastrukture čini izolacijo ne le logistično težavo, ampak tudi ekonomsko nepraktično. Z zavrnitvijo izolacije lahko podjetja za prenos in distribucijo električne energije dosežejo velike stroškovne prihranke, ki jih lahko nato usmerijo v druge ključne vidike razvoja in vzdrževanja omrežja.

Upravljanje s težo

Debelina izolacije, ki je potrebna za prenosne linije, je neposredno sorazmerna z nivojem napetosti. V primeru linij z izredno visoko napetostjo (EHV), ki delujejo pri zelo visokih električnih potencialih, bi morala biti izolacija sorazmerno debela. Ta dodatna teža se prevede v znaten poveček skupne teže linij. Takšna težka bremena ne le zapletajo postopek namestitve, ampak tudi povečujejo obremenitev podpornih struktur, vključno z tirami, stolpi in pripadajočim opremo. Z odstranitvijo izolacije se teža linij zmanjša, kar olajša namestitev in zmanjša obremenitev infrastrukture.

Poenostavitev materialov in infrastrukture

Za linije EHV je potreba po debeli izolaciji imela kaskaden učinek na celotni prenosni sistem. Dodatna teža zahteva močnejše podpore, trdnejše izolatorje in trdnejše temelje za tirje in stolpe. To ne le poveča skupne stroške infrastrukture, ampak tudi zapletenost postopka načrtovanja in gradnje. V nasprotju s tem nudijo golovi žice enostavnejše in bolj preprosto rešitev za prenos električne energije, doseganje istih funkcionalnih ciljev brez potrebe po elaborativnih in dragih dodatnih materialih in infrastrukturi.

Povečanje vodljivosti

Ko se nivo napetosti poveča, se dielektrična trdnost izolatorjev zmanjša. Za uporabo z izredno visoko napetostjo, kot sta tista, ki delujeta v obsegu 450 kV do 600 kV, bi morala biti izolacija zelo debela, da bi ohranila električno celovitost. Vendar ta debela izolacija deluje kot ovira za učinkovito disipacijo toplote, ki jo generira prenos električne energije. Nakopičenje toplote lahko vodi v povečano električno upornost in zmanjšano vodljivost, kar končno vodi v izgube energije. Golovi vodniki, na drugi strani, omogočajo neraztegnjen prenos toplote, kar zagotavlja optimalno vodljivost in zmanjšuje izgube energije v postopku prenosa.

Opoznavanje vzdrževanja

Vzdrževanje izoliranih linij predstavlja bolj zahtevno in dragi izziv v primerjavi s golimi linijami. Izolirane linije zahtevajo redne, natančne pregledovanja, da se zagotovi, da je izolacija nedotaknjena in prosta od škod ali degradacije. Še celo majhne defekte v izolaciji lahko predstavljajo pomembne varnostne tveganja in motijo prenos električne energije. V nasprotju s tem se golovi vodniki lažje vizualno pregledajo za znake nosilnosti, poškodb ali drugih težav. Ta enostavnost vzdrževanja zmanjša frekvenco in kompleksnost pregledov, znižuje skupne stroške vzdrževanja in zagotavlja zanesljivo delovanje prenosnega sistema.

Disipacija toplote

Nadzemne prenosne linije nosijo velike električne tokove, ki zgenerirajo značilne količine toplote. Izolacija teh linij bi preprečila naravno disipacijo te toplote, dejansko pa bi jo zadržala znotraj sistema. Ta zadržana toplota bi lahko vodila do pretopljenosti, stanja, ki predstavlja resno grožnjo za zanesljivost in dolgotrajnost prenosne infrastrukture. Prekomerna toplota lahko degradira material vodnikov, poveča električno upornost in celo povzroči mehanske odpade, vse to lahko moti prenos energije in potencialno vodi do poplav v celotnem sistemu.

Varnost

Čeprav so vodniki nadzemnih prenosnih linij gol in nimajo zvezne izolacije, je sistem zasnovan z močnimi varnostnimi značilnostmi. Te linije so strategično nameščene na zelo visokih višinah, kar čini zelo težko, da bi ljudje, vozila ali divja živalstvo prideva v stik z njimi. Obsežna vertikalna in horizontalna razlika med elektroenergetske linije in okolico deluje kot naravna oblika izolacije, ki zmanjšuje verjetnost električnih napak, ki bi nastale zaradi nenamernega stika. Ta prostorska ločenost je ključna zaščita, ki zmanjšuje tveganje električnega udara in zaščituje tako javnost kot tudi celostnost sistema prenosa električne energije.

Namesto, da bi se zanašali na zvezno izolacijo vodnika, nadzemne prenosne linije vključujejo sofisticiran dizajn, ki poudarja pravilno razmikanje med faznimi vodniki in zadostne razlike do tla. Ta pristop dizajna učinkovito preprečuje preklop in električne razpoložaje, ki bi se lahko drugače zgodili zaradi električnega luka med vodniki ali do tla. Na določenih povezovalnih točkah, kot na primer, kjer se linije pripenjajo na podpornih strukturah, se uporabljajo izolatorji in vložki, izdelani iz visokokakovostnih izolacijskih materialov. 

Ti komponenti igrajo ključno vlogo pri preprečevanju električnega utrka, ki zagotavlja, da električni tok ostane znotraj namenjene poti in ohranja varno in učinkovito delovanje celotnega prenosnega sistema. S temi celosten pristopom dizajna so nadzemne prenosne linije sposobne prenašati električno energijo na daleč z visoko stopnjo varnosti in zanesljivosti.