Jaki jest cel przewodu ziemnego w linii elektrycznej nadziemnej

Rola przewodu ziemnego lub przewodu grzewczego w liniach elektrycznych naziemnych

Przewód ziemny, również często nazywany przewodem grzewczym lub Optycznym Przewodem Grzewczym (OPGW), to nagie przewodzenie umieszczone na szczycie masztów przesyłowych. Jego główną funkcją jest ochrona przewodów elektrycznych znajdujących się pod nim. Przechwytując uderzenia piorunowe przed dotarciem do przewodów przesyłowych, przewód ziemny odgrywa kluczową rolę w zapewnianiu integralności systemu przesyłu energii.

W normalnych warunkach pracy, przewody ziemne nie przewodzą prądu elektrycznego. Ta cecha pozwala na ich budowę z żelaza, co zapewnia niezbędne wytrzymałość i trwałość, jednocześnie utrzymując koszty na stosunkowo niskim poziomie. W systemach przesyłowych i dystrybucyjnych, przewody ziemne są solidnie i ciągle połączone z ziemią na każdym maszcie. To połączenie zapewnia, że jakiekolwiek ładunki elektryczne, takie jak te powstające w wyniku uderzenia pioruna, są bezpiecznie i skutecznie rozproszone do ziemi, minimalizując ryzyko uszkodzenia linii elektrycznych, sprzętu oraz potencjalne zagrożenia dla ludzi i mienia.

Rola przewodów ziemnych w liniach elektrycznych naziemnych

W systemach energetycznych, przewody ziemne (znane również jako przewody grzewcze) są kluczowym elementem lini przesyłowych o napięciu 110 kV i wyższym. W nowoczesnej infrastrukturze energetycznej, wiele masztów przesyłowych wyposażonych jest w dwa przewody ziemne zamiast jednego. Ta konfiguracja dwuprzewodowa oferuje lepszą ochronę. Porównując do pojedynczego przewodu ziemnego, układ dwuprzewodowy nie tylko nie ma wpływu na impulsy przełączania, ale także zapewnia silniejszy efekt sprzężenia i niższą impedancję impulsową, znacząco poprawiając ogólne bezpieczeństwo i niezawodność systemu przesyłu energii.

Podczas uderzeń piorunowych, opór między ziemią a podstawą masztu jest kluczowym czynnikiem skutecznej ochrony. Gdy piorun uderza w przewód ziemny, powstające fale elektryczne propagują się w obu kierunkach wzdłuż linii, aż do sąsiednich masztów. Te maszty są zaprojektowane tak, aby bezpiecznie odprowadzać energię elektryczną do ziemi, zapewniając, że awarie związane z piorunami nie powodują przerw w dostawie energii.

Główną funkcją przewodów ziemnych jest ochrona przewodów przesyłowych przed bezpośrednimi uderzeniami piorunów. W liniach wysokiego napięcia (HV), zanim piorun dotrze do przewodu ziemnego, może spowodować znaczny wzrost napięcia na szczycie masztu. To zwiększone napięcie może prowadzić do cofniętych przebłysków, gdzie łuk elektryczny skacze z masztu na przewody i izolatory, potencjalnie powodując poważne uszkodzenia.

Chociaż przewody ziemne są kluczowe dla ochrony, same nie są wystarczające, aby zapobiec przebłyskom izolatorów. Aby zminimalizować ryzyko takich zdarzeń, niezbędne jest zmniejszenie szczytowego wzrostu napięcia na szczycie masztu. Można to osiągnąć poprzez właściwe zazemienie i uziemienie słupów i masztów, zazwyczaj przy użyciu głębokich elektrod uziemiających lub przewodów kontrpozycyjnych. Te dodatkowe środki działają w tandemie z przewodami ziemnymi, tworząc kompleksowy system ochrony, który skutecznie redukuje prawdopodobieństwo awarii i utrzymuje nieprzerwaną pracę sieci energetycznej.