5 comuni guasti delle linee di trasmissione e metodi di prevenzione efficaci

1. Panoramica

Un guasto sulla linea di trasmissione è un'interruzione improvvisa del flusso di energia causata da vari fattori. Per ripristinare l'energia e prevenire la ricorrenza, gli operatori devono prima localizzare il punto del guasto, identificare il tipo, determinare la causa e implementare le riparazioni.

I guasti più comuni includono:

• Colpi di fulmine

• Formazione di ghiaccio (ghiacciatura)

• Deviazione dovuta al vento (oscillazione del vento)

• Problemi legati agli uccelli

• Flashover da inquinamento

• Danni esterni

Comprendere questi guasti e la loro prevenzione è fondamentale per la affidabilità della rete.

2. Guasti da Colpi di Fulmine

Il fulmine è una potente scarica atmosferica da nubi temporalesche cariche. Per le linee di trasmissione, causa due principali pericoli:

• Colpi diretti: colpiscono i conduttori, i fili di terra o le torri, causando correnti elevate e flashover.

• Sovraccarichi indotti: si verificano quando un fulmine colpisce nelle vicinanze, inducendo tensioni elevate sulle linee, portando al cedimento dell'isolamento.

Cause

Il fulmine può causare interruzioni, danni all'equipaggiamento, black-out e persino interruzioni su vasta scala, specialmente in aree ad alta frequenza di fulmini.

Misure di Prevenzione

• Installare fili di protezione con angoli di protezione ridotti

• Ridurre la resistenza di terra delle torri

• Utilizzare fili di accoppiamento o conduttori sotterranei

• Installare parafulmini di linea

• Applicare isolamento differenziale o protezione contro l'arco (ad esempio, corna d'arco, interstizi paralleli)

• Aumentare i livelli di isolamento

• Utilizzare ricollegamento automatico per ripristinare l'energia dopo guasti transitori

• Installare aste di predispersione o aghi ad angolo negativo

3. Guasti da Formazione di Ghiaccio (Ghiacciatura)

La formazione di ghiaccio si verifica in condizioni fredde e umide (da -5°C a 0°C) con nebbia o pioggerella, formando ghiaccio vitreo. Cicli ripetuti di congelamento e scongelamento creano ghiaccio misto denso, portando a un accumulo pesante sui conduttori.

Il ghiaccio si forma generalmente sul lato esposto al vento e può causare la torsione dei conduttori, risultando in forme circolari o ellittiche.

Cause

Il cambiamento climatico ha aumentato le condizioni meteorologiche estreme, rendendo la formazione di ghiaccio una minaccia maggiore. Può causare:

• Sovraccarico meccanico

• Galoppamento (instabilità aerodinamica)

• Flashover da ghiaccio

• Salti di de-ghiacciatura non uniformi

• Conduttori rotti o torri crollate

Strategie di Prevenzione: Evitare, Resistere, Modificare, Prevenire, De-ghiacciare

• Pianificare le linee lontano da aree soggette a formazione di ghiaccio (ad esempio, laghi, quote elevate, corridoi di vento)

• Ridurre le lunghezze delle spanne e delle sezioni di tensione

• Rafforzare le torri e i supporti dei fili di terra

• Utilizzare conduttori anti-ghiaccio (ad esempio, ACSR ad alta resistenza)

• Installare barre di armatura per protezione meccanica

• Utilizzare configurazioni V o doppie di isolatori per prevenire il ponte di ghiaccio

4. Guasti da Deviazione del Vento (Oscillazione del Vento)

La deviazione del vento è il movimento laterale dei conduttori o degli isolatori sotto carico di vento, riducendo lo spazio libero dell'aria e causando flashover, specialmente su cavi saltatori o stringhe di sospensione.

Tipi

• Oscillazione dei cavi saltatori su torri angolari

• Inclinazione delle stringhe di isolatori sotto pressione del vento

• Riduzione dello spazio libero tra conduttori o tra conduttore e torre

L'oscillazione delle stringhe di isolatori è la causa principale degli interruttori indotti dal vento.

Cause

• Limitazioni di progettazione: molte linee sono progettate per venti fino a 30 m/s, sottovalutando microclimi o zone ad alto vento localizzate (ad esempio, canyon, creste).

• Venti localizzati forti: tifoni, downbursts o raffiche aumentano lo spostamento dei conduttori e lo stress del campo elettrico in punti hardware affilati.

• Effetti della pioggia: la pioggia spinta dal vento forma percorsi conduttivi d'acqua, riducendo la resistenza dell'isolamento dello spazio libero d'aria.

Misure di Prevenzione

• Aumentare lo spazio libero alla testa della torre e i margini di sicurezza nel progetto

• Ridurre le spanne e il flessaggio dei conduttori

• Aggiungere pesi (smorzatori) alle stringhe di isolatori

• Utilizzare configurazioni V o doppie di stringhe di isolatori

• Installare cavi di ancoraggio resistenti al vento o cavi di tensione esterni

5. Guasti Legati agli Uccelli

I guasti legati agli uccelli si verificano quando gli uccelli che nidificano, defecano o volano vicino alle linee causano flashover o danni all'equipaggiamento.

Tipi di Guasti

• Legati al nido: materiali lunghi del nido formano ponti tra conduttori e torri.

• Legati a escrementi: gli escrementi riducono l'isolamento degli isolatori, causando flashover.

• Cortocircuiti attraverso il corpo degli uccelli: uccelli di grandi dimensioni formano ponti tra fasi o tra conduttore e terra.

• Danni da beccature o guasti da collisione

• Guasti secondari da detriti del nido

Cause

• Materiali del nido che creano percorsi conduttivi

• Escrementi di uccelli conduttivi sugli isolatori

• Uccelli appollaiati o in volo vicino a parti attive

Misure di Prevenzione

• Pianificare nuove linee a ≥5 km dagli habitat degli uccelli e evitare corridoi di volo

• Installare dispositivi di deterrenza fisici:

• Guardie per uccelli, bloccanti per nidi, punte, scudi

• Isolatori di grande diametro o sicuri per uccelli

• Coperture per isolatori e barriere impermeabili

• Utilizzare repellenti attivi:

• Scaricatori sonori, visivi o intelligenti a suono e luce

• Fornire alternative:

• Installare nidi artificiali o posti di posa per uccelli lontani dall'equipaggiamento