Bezpečnostní výzvy a protiopatření pro vysoké elektrické vedení a izolační řetězce za deště a sněhu

01 Bezpečnostní mechanismy vysokonapěťových vysílačů

**▍ Riziko elektrického šoku a izolační opatření**

Vysokonapěťové vysílače stojí vysoko, odolávají větru a dešti a nesou důležitou úlohu přenosu elektřiny, varují před "Vysokým napětím - Nebezpečím." To samozřejmě vyvolává otázku: pokud se dotknete těchto vysílačů, dostanete skutečně elektrický šok? Zvláště za nepříznivých počasních podmínek, jako jsou déšť nebo sníh, co se stane?

Ve skutečnosti můžeme začít s fenoménem "vysokonapěťových vysílačů" a prozkoumat bezpečnostní mechanismy za nimi. Vysokonapěťové vodiče používají holé vodiče a kombinace nosných konstrukcí (vysílačů/sloupů) a řetězců izolátorů izoluje riziko elektrického šoku a zajišťuje bezpečnost. Jak bylo již zmíněno, vysokonapěťové vodiče obvykle přenášejí energii pomocí holých vodičů. Jako živé vodiče skutečně představují riziko elektrického šoku. Aby byla zajištěna bezpečnost, je používán kombinovaný přístup s využitím nosných konstrukcí a řetězců izolátorů. Vysílače vzdalují vodiče od země, zatímco řetězce izolátorů poskytují efektivní elektrickou izolaci mezi vodiči a kovovými vysílači, čímž se izoluje toto potenciální riziko šoku.

**▍ Vliv deště a sněhu**

Ale když čelíme dešti nebo sněhu, situace se mění. V této chvíli musíme zohlednit, že srážky mohou oslabit izolační vlastnosti řetězců izolátorů, což může vést k vytvoření vodivých cest a zvýšení rizika. Během dlouhodobého venkovního provozu se na řetězcích izolátorů nevyhnutelně akumulují různé kontaminanty. Za mokrých podmínek tyto kontaminanty mohou postupně vytvářet vodivé cesty. Pokud dojde k poruše izolační cesty (blikání), může se vysílač nabít a vytvořit bezpečnostní riziko. Aby se toto riziko snížilo, návrháři pečlivě konfigurují řetězce izolátorů na vysílačích tak, aby minimalizovali vytváření takových vodivých cest deště a kontaminantů.

02 Návrh izolátorů a výzvy

**▍ Izolační návrh a rizika**

I s přesným návrhem řetězců izolátorů, jak ukazuje červená čára na obrázku výše, není snadné vytvořit spojitou vodivou cestu – vyžaduje to složitou geometrii a přesné umístění. Avšak i toto není dostatečné. I s jistotou manévrovací dovednosti, nakonec, za extrémních počasních podmínek, může led nebo sněhové mosty zkrátit izolátory a značně oslabit izolační vlastnosti. To platí zejména během tání nebo za mrazivého deště. Protože v procesu vytváření spojité vodivé cesty, absence nebo porucha jakékoli části může způsobit selhání celé cesty. Představte si mrazivé zimní období, kdy silná vrstva ledu a sněhu pokrývá řetězce izolátorů. Obávali byste se, že led/sníh mohou vlastně vodit elektriku? Tato možnost existuje. Během silného zamrzání (těžkého zamrzání) může ledový most přes povrch řetězce izolátorů způsobit krátké spojení, což drasticky snižuje elektrickou sílu. Zejména během tání nebo za mrazivého deště může vznik vodní film na povrchu izolátoru vést k blikání, což dále ohrožuje integritu vodivé cesty (a způsobuje selhání).

**▍ Prevence strategie**

K prevenci ledových blikání se obvykle používají dvě hlavní strategie návrhu řetězců izolátorů, které cílí na narušení vytváření spojitého ledu:

1. **Konfigurace "V":** Uspořádání řetězců izolátorů ve tvaru "V" významně snižuje vertikální sklon. Tento nakloněný návrh nejen, že ztěžuje vytváření spojitého ledového rukávu, čímž efektivně brání ledovým mostům, ale také zlepšuje samočisticí schopnost řetězců. Větry a gravitace jsou pravděpodobnější, že odklidí lehké kontaminanty nebo malé akumulace.

Použití konfigurace "V" a střídání velikostí disků ("interkalace") k zvýšení odolnosti proti ledu, i když selhání může nastat v extrémních případech

1. **Střídání velikosti disků ("interkalace"):** Do řetězce jsou v určitých intervalech začleněny disky izolátorů s velkým průměrem nebo velké štíty. Tyto větší plochy efektivně vedou roztavenou vodu pryč během tání, vytvářejí mezery v profilu ledu a brání vytváření spojitého ledového mostu nebo vodivé cesty vodního filmu po celém řetězci. Tato strategie značně zvyšuje odolnost řetězce izolátorů proti ledu a preventivně brání blikání před jejich vznikem.

Nicméně, během extrémně silného zamrzání, kdy je řetězec izolátorů kompletně obalen, může být pouze strategie střídání disků nestačící k plnému řešení problému. Může být nutné použít další opatření, jako je odledňování.