Zašto su zračne linije za prenos struje neizolovane

Zašto nisu visokonaponske žice izolovane?

Nadzemne prenosne linije često ostaju neizolovane, i ova praksa je zasnovana na nekoliko uvjerljivih razloga:

Učinkovitost u pogledu troškova

Izolacija nadzemnih prenosnih linija na velike rastojanja predstavlja prohodno skupu poduhvatu. Ove linije često se protežu na stotine milja, a pokrivanje ih konvencionalnim izolacionim materijalima bi stavilo neprijateljski finansijsku teret. Samo ljudsko merilo infrastrukture čini izolaciju ne samo logističkim izazovom, već i ekonomski nemogućim. Odustajanjem od izolacije, kompanije za prenos i distribuciju struje mogu realizovati značajne uštede, koje se mogu zatim usmeriti ka drugim kritičnim aspektima razvoja i održavanja mreže.

Upravljanje težinom

Debljina izolacije potrebna za prenosne linije direktno je proporcionalna nivou napona. U slučaju linija ekstra visokog napona (EHV), koje rade na izuzetno visokim električnim potencijalima, izolacija bi trebalo da bude odgovarajuće deblja. Ovaj dodatni volumen se pretvara u značajan povećaj ukupne težine linija. Takav težak opterećenje ne samo komplikuje proces instalacije, već i stavlja veći stres na nosačne strukture, uključujući štapiće, toranj i povezanu opremu. Eliminisanjem izolacije, težina linija se minimizuje, što olakšava lakšu instalaciju i smanjuje opterećenje na infrastrukturu.

Simplifikacija materijala i infrastrukture

Za EHV linije, potreba za debljom izolacijom ima lančani efekat na ceo sistem prenosa. Dodatna težina zahteva jače podrške, više robustne izolatore i čvrstije temelje za štapiće i toranje. To ne samo da povećava ukupnu cenu infrastrukture, već i dodaje složenosti dizajnu i procesu građevinarstva. U suprotnom, golim žicama se nudi jednostavnije i direktnije rešenje za prenos struje, dostižući iste funkcionalne ciljeve bez potrebe za složenim i skupim dodatnim materijalima i infrastrukturom.

Poboljšanje provodnosti

Kako se nivoi napona povećavaju, dielektrička snaga izolatora se smanjuje. Za primene ekstra visokog napona, kao što su one koje rade u opsegu od 450 kV do 600 kV, izolacija bi morala biti izuzetno deblja kako bi se održao električni integritet. Međutim, ova deblja izolacija deluje kao prepreka za efikasnu disipaciju toplote generisane tokom prenosa struje. Nastanak toplote može dovesti do povećanja električnog otpora i smanjenja provodnosti, što završi sa gubitcima struje. S druge strane, golim provodnicima se omogućava nerazbijena transfera toplote, obezbeđujući optimalnu provodnost i minimalizirajući gubitke energije u procesu prenosa.

Lakša održavanje

Održavanje izolovanih linija predstavlja teži i skuplji izazov u poređenju sa golim linijama. Izolovane linije zahtevaju redovne, pažljive inspekcije kako bi se osiguralo da izolacija ostane integrisana i slobodna od oštećenja ili degeneracije. Čak i manje defekte u izolaciji mogu predstavljati značajne sigurnosne rizike i prekidati prenos struje. U suprotnom, golim provodnicama se može lakše vizualno ispitati znaci noseća, oštećenja ili drugih problema. Ova jednostavnost u održavanju smanjuje frekvenciju i kompleksnost inspekcija, smanjujući ukupne troškove održavanja i osiguravajući pouzdan rad sistema prenosa.

Disipacija toplote

Nadzemne prenosne linije nose značajne električne struje, koje inhere generišu značajne količine toplote. Izolacija ovih linija bi sprečila prirodnu disipaciju ove toplote, efektivno je zaprave zatvarajući unutar sistema. Ova zaprta toplina bi mogla dovesti do pregrejavanja, stanja koje predstavlja ozbiljan problem za pouzdanost i dugovečnost infrastrukture prenosa. Prekomjerna toplina može degradirati materijale provodnika, povećati električni otpor, i čak uzrokovati mehaničke kvarove, sve to može prekinuti prenos struje i potencijalno dovesti do prekida na nivou celog sistema.

Sigurnost

Iako su provodnici nadzemnih prenosnih linija gole i nedostaju im kontinuirana izolacija, sistem je dizajniran sa robusnim sigurnosnim funkcijama. Ove linije su strategijski instalirane na značajne visine, što čini ekstremno teško da ljudi, vozila ili divlji život dođu u kontakt sa njima. Obilne vertikalne i horizontalne razmaci između strujnih linija i okruženja djeluju kao prirodna vrsta izolacije, smanjujući verovatnoću električnih grešaka nastalih zbog slučajnog kontakta. Ova prostorna razdvojenost je ključna zaštita, minimizirajući rizik od elektrokucanja i štitivši javnost i integritet sistema prenosa struje.

Umjesto da se oslanjaju na kontinuiranu izolaciju provodnika, nadzemne prenosne linije uključuju sofisticirani dizajn koji naglašava pravilnu razmak između faza žica i zadovoljavajuće razmak do tla. Ovaj pristup dizajna efektivno sprječava flashover-e i električne razcharge, koji bi inache mogli nastati zbog električnih lukova između provodnika ili do tla. Na specifičnim tačkama spajanja, kao što su tačke gdje se linije priključuju nosačnim strukturama, koriste se izolatori i bushing-ovi izrađeni od visokokvalitetnih izolacionih materijala. 

Ovi komponenti igraju ključnu ulogu u sprječavanju električnog curenja, osiguravajući da električna struja ostane unutar predviđene putanje i održavajući siguran i efikasan rad celog sistema prenosa. Kroz ove kompletne smatrajne elemente dizajna, nadzemne prenosne linije su u mogućnosti da prenose električnu energiju na velika rastojanja sa visokim stupnjem sigurnosti i pouzdanosti.