5 поширених вад ліній електропередач та ефективні методи їх запобігання

1. Огляд

Порушення лінії передачі — це несподіване переривання електропостачання, спричинене різними факторами. Для відновлення постачання та запобігання повторенню оператори повинні спочатку визначити місце порушення, ідентифікувати тип, визначити причину та виконати ремонт.

Найпоширеніші порушення включають:

• Удар блискавки

• Накопичення льоду (обледеніння)

• Вітрове відхилення (вітровий рух)

• Проблеми, пов'язані з птахами

• Забруднення та пробій

• Зовнішні пошкодження

Розуміння цих порушень та їх профілактика є критичним для надійності мережі.

2. Порушення через удар блискавки

Блискавка — це потужний атмосферний розряд від заряджених громових хмар. Для ліній передачі вона викликає дві основні небезпеки:

• Прямі удари: Трапляються на провідники, заземлювальні дроти або вежі, викликаючи великі струми та пробії.

• Індуковані стриби: Відбуваються, коли блискавка ударяє поблизу, індукуючи великі напруги на лініях, що призводить до зрушення ізоляції.

Причини

Блискавка може викликати відключення, пошкодження обладнання, відключення електроенергії та навіть масштабні відключення — особливо в регіонах з високим рівнем блискавок.

Захисні заходи

• Встановлення заземлювальних дротів з зменшеним кутом захисту

• Зниження опору заземлення веж

• Використання заземлювальних дротів з паралельним зв'язком або закопаних провідників

• Встановлення відсікачів перенапруг

• Застосування диференційної ізоляції або захисту від дуги (наприклад, роги дуги, паралельні шпарери)

• Підвищення рівнів ізоляції

• Використання автоматичного повторного включення для відновлення електропостачання після транзиторних порушень

• Встановлення превентивних стрижнів або стрижнів з від'ємним кутом

3. Порушення через накопичення льоду (обледеніння)

Обледеніння відбувається у холодних і вологих умовах (–5°C до 0°C) з туманом або мороською, формуючи льодяну корку. Повторні цикли замерзання та розтаювання створюють густу суміш льоду, що призводить до значного накопичення на провідниках.

Лід зазвичай формується на вітряному боці та може призводити до скручування провідників, що створює круглі або еліптичні форми.

Причини

Зміна клімату збільшила екстремальні погодні умови, роблячи обледеніння великою загрозою. Воно може викликати:

• Механічне перевантаження

• Галопування (аеродинамічна нестабільність)

• Пробій через лід

• Нерівномірне танення

• Зламані провідники або завалені вежі

Стратегії запобігання: Уникнення, Опора, Модифікація, Профілактика, Детанізація

• Прокладка ліній подалі від областей, схильних до обледеніння (наприклад, озер, високих висот, вітрових коридорів)

• Зменшення довжин пролітів та напружених секцій

• Посилення веж та підтримок заземлювальних дротів

• Використання антиоблединенських провідників (наприклад, високоміцні ACSR)

• Встановлення бронзових стрижнів для механічного захисту

• Використання V-образних або подвійних підвіских ізоляторів для запобігання місту льоду

4. Порушення через вітрове відхилення (вітровий рух)

Вітрове відхилення — це бічний рух провідників або ізоляторів під дією вітрового навантаження, що зменшує повітряну просвітлю та викликає пробій — особливо на прыжкових дротах або підвіских рядках.

Типи

• Рух прыжкових дротів на кутових вежах

• Нахил рядка ізоляторів під дією вітрового тиску

• Зменшення просвітлю між провідниками або провідниками та вежами

Нахил рядка ізоляторів є основною причиною відключень, викликаних вітром.

Причини

• Ограниченні проектні характеристики: Багато ліній розраховані на вітри 30 м/с, недооцінюючи мікроклімат або локальні зони з високою швидкістю вітру (наприклад, каньйони, греблі).

• Сильні локальні вітри: Тайфуни, вітрові стриби або пориви збільшують переміщення провідників та електричне напруження в точках гострої арматури.

• Ефекти дощу: Вітровий дощ створює провідні водні шляхи, знижуючи ізоляційну здатність повітряного проміжку.

Захисні заходи

• Збільшення просвітлю головки вежі та проектних запасів безпеки

• Зменшення пролітів та провісів провідників

• Додавання ваг (гасителів) до рядків ізоляторів

• Використання V-образних або подвійних конфігурацій

• Встановлення вітрових гіток або зовнішніх тензорних кабелів

5. Порушення, пов'язані з птахами

Порушення, пов'язані з птахами, відбуваються, коли птахи, гніздючись, дефекуючи або літаючи поблизу ліній, викликають пробії або пошкодження обладнання.

Типи порушень

• Порушення, пов'язані з гніздами: Довгі матеріали для гнізд створюють провідні шляхи між провідниками та вежами.

• Порушення, пов'язані з фекаліями: Фекалії зменшують ізоляцію ізоляторів, викликаючи пробії.

• Короткі замикання через тіло птаха: Великі птахи створюють мостики між фазами або провідниками та землею.

• Порушення, пов'язані з клюванням або зіткненнями

• Другорядні порушення від дебрису гнізд

Причини

• Матеріали для гнізд, що створюють провідні шляхи

• Провідні фекалії птахів на ізоляторах

• Птахи, які сидять або літають поблизу енергетичних частин

Захисні заходи

• Прокладка нових ліній ≥5 км від місць проживання птахів та уникнення коридорів польоту

• Встановлення фізичних засобів відстрочення:

• Захисні пристрої, блокатори гнізд, шипи, щити

• Великодіаметрові або безпечні для птахів ізолятори

• Чохли для ізоляторів та водоотталкиваючі бар'єри

• Використання активних відстрочувачів:

• Сонорні, візуальні або інтелектуальні звуково-світлові відстрочувачі птахів

• Надання альтернатив:

• Встановлення штучних гнізд або місць для сидіння птахів подалі від обладнання