Dlaczego przewód ziemny zawsze znajduje się powyżej nadziemnych linii elektrycznych?

Przewód ziemny w liniach przesyłowych naziemnych

Przewód ziemny (zwany również przewodem uziemienia lub OPGW) zamontowany ponad przewodami fazowymi w liniach przesyłowych naziemnych pełni kluczową rolę ochronną i bezpieczeństwa. Zapewnia ochronę przed piorunami, obronę przed uszkodzeniami ziemnymi i pomaga zapobiegać zakłóceniom w systemie elektrycznym.

W liniach przesyłowych naziemnych umieszczenie przewodu ziemnego nad przewodami fazowymi służy określonym celom bezpieczeństwa i wydajności. Nazywany „przewodem osłonnym” lub „przewodem statycznym”, ten układ ma kilka kluczowych funkcji:

1. Ochrona przed piorunami

Główną rolą montażu przewodów ziemnych nad przewodami fazowymi w liniach przesyłowych naziemnych jest ochrona systemu przed uderzeniami piorunów. Pioruny, będące naturalnym zjawiskiem, często atakują wysokie konstrukcje, takie jak wieże przesyłowe. Umieszczanie przewodu ziemnego nad przewodami fazowymi sprawia, że działa on jako fizyczna bariera, przechwytując pioruny i bezpiecznie kierując ich wysokonapędne prądy do ziemi przez systemy uziemienia wież. Ten mechanizm odprowadza pioruny od przewodów fazowych, znacznie zmniejszając ryzyko uszkodzenia sprzętu lub awarii zasilania spowodowanych przejściowymi przepięciami.

2. Ochrona przed uszkodzeniami ziemnymi

Przewody ziemne, które są okresowo uziemiane wzdłuż linii, utrzymują integralność systemu elektrycznego, zapewniając ścieżkę prądu awaryjnego o niskim oporze. W przypadku uszkodzeń ziemnych (np. kontakt przewodów fazowych z wieżami lub roślinnością), ten układ szybko odprowadza prądy awaryjne do ziemi, umożliwiając relays ochronnym wykrycie i usunięcie uszkodzeń szybciej. Minimalizując impedancję ścieżki powrotnej, przewód ziemny naziemny zmniejsza prawdopodobieństwo uszkodzeń fazowo-ziemnych, które mogłyby zakłócać stabilność sieci.

3. Zapobieganie kontaktowi zwierząt

Liny naziemne narażone są na ryzyko zakłóceń ze strony dzikich zwierząt. Podwyższony przewód ziemny działa jako fizyczny odstraszacz dla ptaków i innych zwierząt, odstrasza je od lądowania lub siadania ponad przewodami fazowymi. To zmniejsza prawdopodobieństwo uszkodzeń spowodowanych kontaktem zwierząt – takich jak zwarzenia spowodowane ptakami rozciągającymi przewody fazowe lub wiewiórkami wspinającymi się na wieże – co poprawia niezawodność systemu.

4. Zaznaczanie wizualne dla bezpieczeństwa lotniczego

Przewody ziemne, często pomalowane na jasne, dobrze widoczne kolory, służą jako kluczowe wizualne znaczniki dla samolotów. Ta funkcja pomaga pilotom identyfikować korytarze linii przesyłowych, szczególnie w warunkach niskiej widoczności, i zapobiega przypadkowym kolizjom z infrastrukturą naziemną. W regionach z częstym ruchem lotniczym, takich jak obszary miejskie lub w pobliżu lotnisk, ta funkcja jest niezbędna do zapewnienia bezpieczeństwa lotniczego i nieprzerwanego dostarczania energii.

5. Podwójna funkcja jako OPGW (Optical Ground Wire)

Warto zauważyć, że nowoczesne przewody ziemne często integrują technologię włókien optycznych, tworząc Optical Ground Wire (OPGW). Ta kompozytowa struktura pełni podwójną rolę:

• Komunikacja: Osadzone włókna optyczne umożliwiają wysokoszybką transmisję danych dla systemów SCADA, zdalnego monitoringu i automatyzacji sieci.

• Uziemienie: Metalowa struktura utrzymuje swoją rolę jako przewód ochronny przed piorunami i przewodnik prądu awaryjnego.

Podsumowanie

W sieciach 220kV i 500kV we Wietnamie OPGW stało się standardem, umożliwiającym zarządzanie siecią w czasie rzeczywistym, jednocześnie zwiększając odporność na pioruny w liniach przesyłowych naziemnych, biegnących przez tereny górskie lub podatne na burze.

Strategiczne rozmieszczenie przewodów ziemnych nad przewodami fazowymi w liniach przesyłowych naziemnych stanowi połączenie bezpieczeństwa, niezawodności i innowacji technologicznej. Od ochrony przed piorunami i prądami awaryjnymi po umożliwienie komunikacji inteligentnej sieci, te elementy są niezwykle ważne dla nowoczesnych systemów energetycznych – zwłaszcza w krajach takich jak Wietnam, gdzie różnorodne warunki topograficzne i klimatyczne wymagają solidnych projektów lini przesyłowych. W miarę jak sieci ewoluują w kierunku inteligentnej infrastruktury, OPGW będzie nadal integrować ochronę i łączność, napędzając kolejną generację odpornej dystrybucji energii.