Warum befindet sich der Erdungsleiter immer oberhalb der Freileitungen?

Erdkabel in Freileitungen

Das Erdkabel (auch Erdungs- oder OPGW-Kabel genannt), das über den Phasenleitern in Freileitungen installiert wird, dient als wichtiges Schutz- und Sicherheitskomponent. Es bietet Blitzschutz, Schutz vor Erdfehlern und hilft, Störungen im elektrischen System zu verhindern.

In Freileitungen dient die Positionierung des Erdkabels über den Phasenleitern spezifischen Sicherheits- und Leistungszielen. Als "Schirmleitung" oder "Statische Leitung" bezeichnet, hat diese Konfiguration mehrere kritische Funktionen:

1. Blitzschutz

Die Hauptfunktion der Installation von Erdkabeln über den Phasenleitern in Freileitungen besteht darin, das System vor Blitzschlägen zu schützen. Blitze, ein natürliches Phänomen, zielen oft auf hohe Strukturen wie Transmissionsmasten. Durch die Positionierung des Erdkabels über den Phasenleitern wirkt es als physische Barriere, um Blitze abzufangen und deren hochenergetische Ströme sicher durch die Erdungssysteme der Masten in den Boden zu leiten. Dieses Mechanismus lenkt Blitze von den Phasenleitern weg und reduziert erheblich das Risiko von Geräteschäden oder Stromausfällen, die durch transiente Überspannungen verursacht werden könnten.

2. Schutz vor Erdfehlern

Erdkabel, die entlang der Leitung regelmäßig geerdet sind, gewährleisten die Integrität des elektrischen Systems, indem sie einen Weg für Fehlerströme mit geringem Widerstand bieten. Bei Erdfehlern (z.B. wenn Phasenleiter an Masten oder Vegetation berühren) leitet diese Konfiguration die Fehlerströme schnell in den Boden, was es Schutzrelais ermöglicht, Fehler schneller zu erkennen und zu beseitigen. Indem der Widerstand des Rückwegs minimiert wird, verringert das Erdkabel die Wahrscheinlichkeit von Phasen-zu-Erde-Fehlern, die die Netzstabilität stören könnten.

3. Verhinderung von Wildtierkontakten

Freileitungen sind gefährdet durch Wildtiere, die die Leiter stören. Das erhöhte Erdkabel wirkt als physische Abschreckung für Vögel und andere Tiere, die davon abgehalten werden, auf oder über den Phasenleitern zu landen oder sich dort niederzulassen. Dies reduziert die Wahrscheinlichkeit von Fehlern, die durch Tierkontakte verursacht werden, wie Kurzschlüsse durch Vögel, die Phasenleiter überbrücken, oder Eichhörnchen, die Masten hinaufklettern, und verbessert somit die Systemzuverlässigkeit.

4. Visuelle Markierung für Flugsicherheit

Erdkabel, die oft in hellen, gut sichtbaren Farben gestrichen sind, dienen als wichtige visuelle Markierungen für Flugzeuge. Diese Funktion hilft Piloten, Korridore von Überlandleitungen zu identifizieren, insbesondere bei schlechten Sichtbedingungen, und verhindert zufällige Kollisionen mit Überlandinfrastrukturen. In Regionen mit häufigem Luftverkehr, wie in städtischen Gebieten oder in der Nähe von Flughäfen, ist diese Funktion entscheidend, um sowohl die Flugsicherheit als auch die ununterbrochene Stromversorgung zu gewährleisten.

5. Doppelte Funktion als optisches Erdkabel (OPGW)

Bemerkt sei, dass moderne Erdkabel oft optische Faser-Technologie integrieren, wodurch ein optisches Erdkabel (OPGW) entsteht. Diese zusammengesetzte Struktur dient einem doppelten Zweck:

• Kommunikation: Die eingebetteten optischen Fasern ermöglichen Hochgeschwindigkeitsdatentransfer für SCADA-Systeme, Fernüberwachung und Netzautomatisierung.

• Erdung: Die metallische Struktur behält ihre Rolle als Blitzschutz und Fehlerstromleiter bei.

Fazit

In Vietnams 220kV- und 500kV-Netzwerken ist OPGW zum Standard geworden, was die Echtzeit-Netzverwaltung ermöglicht und gleichzeitig die Blitzresistenz in Überlandleitungen, die bergiges oder starkgewitterprägtes Gebiet durchqueren, erhöht.

Die strategische Platzierung von Erdkabeln über den Phasenleitern in Freileitungen spiegelt eine Kombination aus Sicherheit, Zuverlässigkeit und technologischer Innovation wider. Von dem Schutz vor Blitzen und Fehlerströmen bis hin zur Ermöglichung intelligenter Netzkommunikation sind diese Komponenten unerlässlich für moderne Stromsysteme – insbesondere in Ländern wie Vietnam, wo die vielfältige Topografie und klimatische Bedingungen robuste Überlandliniendesigns erfordern. Während die Netze sich weiter in Richtung intelligente Infrastrukturen entwickeln, wird OPGW weiterhin Schutz und Vernetzung integrieren und die nächste Generation resilienter Stromverteilung antreiben.