Sikkerhedsudfordringer og modforanstaltninger for transmissionsmaste og isolatorstrænger i regn og sne

01 Sikkerhedsmekanismer for højspændingsoverføringstårne

**▍ Risiko for elektriske stød og isoleringsforanstaltninger**

Højspændingsoverføringstårne står tålmodigt gennem vind og regn, bærende den vitale opgave med strømoverførsel, og bærer advarslen "Høj spænding - farlig." Dette rejser naturligvis spørgsmålet: hvis du rører ved disse tårne, vil du så faktisk blive ramt af et elektrisk stød? Særligt under ugunstige vejrforhold som regn eller sne, hvad sker der da?

I virkeligheden kan vi starte med fænomenet "højspændingsoverføringstårne" for at dykke ned i sikkerhedsmekanismen bag dem. Højspændingsledninger bruger bar ledning, og kombinationen af støttestrukturer (tårne/pile) og isolatorrækker isolerer risikoen for elektriske stød, hvilket sikrer sikkerhed. Som tidligere diskuteret, transmitterer højspændingsledninger typisk strøm ved hjælp af bar ledning. Som liveledninger præsenterer de virkelig en risiko for elektriske stød. For at sikre sikkerhed anvendes en kombineret tilgang med støttestrukturer og isolatorrækker. Tårnene løfter ledningerne højt over jorden, mens isolatorrækkerne giver effektiv elektrisk isolation mellem ledningerne og metal-tårnene, hvilket isolerer denne potentielle stødrisiko.

**▍ Indvirkning af regn og sne**

Når det imidlertid kommer til regn eller sne, ændres situationen. I dette tilfælde må vi tage hensyn til, at nedbør kan nedsætte isolationsydelsernes ydeevne, potentielt dannende lederbaner og øger risikoen. Under langvarig udendørs drift accumulerer isolatorrækker uundgåeligt forskellige forureninger. Under vandingseffekten fra regn kan disse forureninger gradvist danne lederbaner. Når isolationsvejen brydes ned (flashover), kan tårnet blive eldruft, hvilket skaber en sikkerhedsrisiko. For at reducere denne risiko konfigurerer designere nøje isolatorrækkerne på tårnene for at minimere dannelse af sådanne lederbane-rain-and-forurening.

02 Isolator design og udfordringer

**▍ Isolationsdesign og risici**

Selv med præcist isolatorrække-design, som indikeret af den røde linje i figuren ovenfor, er det ikke let at danne en kontinuerlig lederbane - det kræver intrikat geometri og præcis placering. Men selv dette er utilstrækkeligt. Selv med manøvrering, er det sidste, under alvorlige vejrförhold, at is eller snebro kan kortslutte isolatorer, betydeligt forringende isolationsydelser. Dette gælder især under opløsningsperioder eller under frysende regn. Fordi i processen med at danne en kontinuerlig lederbane, kan fraværet eller forstyrrelsen af nogen del få hele banen til at mislykkes. Forestil dig en frysende vinter, hvor en tyk lag af is og sne dækker ledningsisolatorrækkerne. Vil du være bekymret for, at is/sne selv kunne lede strøm? Denne mulighed findes. Under alvorlig isakkumulation (tyk is), kan is-broer på isolatorrækkenes overflade forårsage kortslutninger, drastisk reducerende elektrisk styrke. Særligt under opløsning eller frysende regn kan vandfilmformation på isolatoroverfladen føre til flashovers, yderligere truende integriteten af den ledbane (og årsager til mislykke).

**▍ Forebyggelsesstrategier**

For at forebygge is-induceret flashovers anvendes typisk to primære strategier for isolatorrække-design, der sigter mod at forstyrre dannelse af kontinuerlig is:

1. "V" rækkekonfiguration: At arrangere isolatorrækker i en "V"-form reducerer betydeligt den lodrette hældning. Dette skrå design gør det ikke kun svært for is-hylstre at danne sig kontinuerligt, hvilket effektivt forebygger is-broer, men forbedrer også selvvaskningskapaciteten af rækkerne. Vind og tyngdekraft er mere sandsynlige at slippe lette forureninger eller små akkumulationer.

Anvendelse af "V"-konfiguration og alternation af disc-størrelser ("Intercalation Strategy") for at forbedre isbestandighed, selvom fejl kan opstå i ekstreme tilfælde

1. Alternation af disc-størrelser ("Intercalation Strategy"): Store diameter-isolator-discs eller store diameter-skjul inkluderes på bestemte intervaller inden for rækken. Disse større overflader led effektivt smeltvand væk under opløsning, skaber brodder i isprofilen og forebygger dannelse af en kontinuerlig is-bro eller ledebane langs hele rækken. Denne strategi forbedrer betydeligt isbestandigheden af isolatorrækken, proaktivt forebyggende flashovers før de opstår.

Under ekstremt alvorlige is-accumulationshændelser, hvor isolatorrækken bliver fuldstændigt indkapslet, kan det dog være utilstrækkeligt at forlade sig udelukkende på disc-alternation-strategien for at løse problemet fuldt ud. Yderligere foranstaltninger som ismeltningsmetoder kan være nødvendige.