چالش‌های ایمنی و راهکارها برای برج‌های انتقال و زنجیره عایق در باران و برف
۰۱ مکانیزم‌های ایمنی برج‌های انتقال برق با فشار بالا
**▍ریسک شوک الکتریکی و اقدامات عایق‌بندی**
برج‌های انتقال برق با فشار بالا در تمامی شرایط آب و هوایی قرار دارند و وظیفه مهم انتقال برق را بر عهده دارند که همراه با هشدار "فشار بالا - خطرناک" است. البته این سؤال مطرح می‌شود: آیا با تماس با این برج‌ها، واقعاً شوک الکتریکی خواهید گرفت؟ به خصوص در شرایط آب و هوایی نامساعد مانند باران یا برف، چه اتفاقی می‌افتد؟
در واقع، می‌توانیم با پدیده "برج‌های انتقال برق با فشار بالا" شروع کنیم تا به مکانیزم‌های ایمنی پشت آن‌ها بپردازیم. خطوط فشار بالا از هادی‌های برهنه استفاده می‌کنند و ترکیب سازه‌های حمایتی (برج‌ها/استون‌ها) و زنجیره‌های عایق، ریسک شوک الکتریکی را جدا می‌کند و ایمنی را تضمین می‌کند. همان‌طور که قبلاً بحث شد، خطوط فشار بالا معمولاً از هادی‌های برهنه برای انتقال برق استفاده می‌کنند. به عنوان هادی‌های زنده، آن‌ها به واقع خطر شوک الکتریکی را می‌آورند. برای تضمین ایمنی، رویکرد ترکیبی با استفاده از سازه‌های حمایتی و زنجیره‌های عایق استفاده می‌شود. برج‌ها هادی‌ها را در ارتفاع زیادی از زمین قرار می‌دهند، در حالی که زنجیره‌های عایق عایق‌بندی الکتریکی مؤثری بین هادی‌ها و برج‌های فلزی فراهم می‌کنند و بدین طریق این خطر بالقوه شوک را جداسازی می‌کنند.
**▍تأثیر باران و برف**
با این حال، در مواجهه با باران یا برف، وضعیت تغییر می‌کند. در این مرحله باید در نظر داشت که بارش می‌تواند عملکرد عایق‌بندی زنجیره‌های عایق را کاهش دهد و مسیرهای هادی را تشکیل دهد و خطر را افزایش دهد. در طول عملکرد بلندمدت در محیط باز، زنجیره‌های عایق غیرقابل اجتناب می‌شود که آلودگی‌های مختلفی را جمع‌آوری کنند. تحت تأثیر مرطوب شدن باران، این آلودگی‌ها می‌توانند به تدریج مسیرهای هادی را تشکیل دهند. یک بار که مسیر عایق شکسته شود (فلشر)، برج می‌تواند برق بخورد و خطری ایمنی ایجاد کند. برای کاهش این خطر، طراحان به دقت زنجیره‌های عایق را بر روی برج‌ها تنظیم می‌کنند تا تشکیل مسیرهای هادی باران-آلود را به حداقل برسانند.
۰۲ طراحی عایق و چالش‌ها
**▍طراحی عایق و خطرات**
حتی با طراحی دقیق زنجیره‌های عایق، همان‌طور که خط قرمز در شکل بالا نشان می‌دهد، تشکیل یک مسیر هادی پیوسته آسان نیست - این نیاز به هندسه پیچیده و موقعیت‌یابی دقیق دارد. با این حال، حتی این نیز کافی نیست. حتی با مهارت مناوره، در نهایت، در شرایط آب و هوایی شدید، پل‌های یخ یا برف می‌توانند عایق‌ها را کوتاه کرده و عملکرد عایق‌بندی را به طور چشمگیری کاهش دهند. این به ویژه در دوره‌های ذوب یا باران یخ زده صدق می‌کند. زیرا در فرآیند تشکیل یک مسیر هادی پیوسته، عدم وجود یا اختلال هر بخشی می‌تواند باعث شکست کل مسیر شود. تصور کنید یک زمستان سخت که لایه ضخیمی از یخ و برف روی زنجیره‌های عایق خط پوشیده است. آیا نگران خواهید شد که خود یخ/برف می‌تواند برق بخورد؟ این امکان وجود دارد. در طول یخ‌زدگی شدید (یخ‌زدگی سنگین)، پل‌های یخی روی سطح زنجیره عایق می‌تواند باعث کوتاه شدن شود و مقاومت الکتریکی را به طور چشمگیری کاهش دهد. به ویژه در دوره‌های ذوب یا باران یخ زده، تشکیل فیلم آب روی سطح عایق می‌تواند باعث فلاشر شود و بیشتر تهدید کننده کامل بودن مسیر هادی (و باعث شکست) شود.
**▍استراتژی‌های پیشگیری**
برای پیشگیری از فلاشرهای ناشی از یخ، معمولاً دو استراتژی اصلی طراحی زنجیره عایق استفاده می‌شود که هدف آن‌ها مخل‌سازی تشکیل یک یخ پیوسته است:
- **کنفیگوراسیون زنجیره "V":** ترتیب زنجیره‌های عایق به شکل "V" میزان شیب عمودی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. این طراحی مایل نه تنها تشکیل پیوسته پوشش یخ را دشوار می‌کند و بنابراین به طور مؤثری از پل‌های یخی جلوگیری می‌کند، بلکه قابلیت خودپاک‌کنندگی زنجیره‌ها را نیز افزایش می‌دهد. باد و گرانش بیشتر می‌توانند آلودگی‌های سبک یا تجمعات کوچک را بیرون بکشند.
استفاده از کنفیگوراسیون "V" و تعویض اندازه دیسک‌ها ("استراتژی میان‌قراری") برای افزایش مقاومت در برابر یخ، اگرچه در موارد شدید ممکن است شکست بخورد
- **تعویض اندازه دیسک‌ها ("استراتژی میان‌قراری"):** دیسک‌های عایق با قطر بزرگ یا دیسک‌های بزرگ در فواصل مشخص داخل زنجیره قرار داده می‌شوند. این سطوح بزرگتر به طور مؤثر آب ذوب شده را در طول ذوب هدایت می‌کنند و می‌توانند توقف‌هایی در پروفیل یخ ایجاد کنند و تشکیل یک پل یخی یا مسیر آب هادی پیوسته در طول کل زنجیره را جلوگیری کنند. این استراتژی به طور قابل توجهی مقاومت در برابر یخ زنجیره عایق را افزایش می‌دهد و به طور پیشگیرانه فلاشرها را قبل از وقوع جلوگیری می‌کند.
با این حال، در حوادث یخ‌زدگی بسیار شدید که زنجیره عایق کاملاً در معرض یخ قرار گرفته باشد، تنها وابستگی به استراتژی تعویض دیسک ممکن است برای حل کامل مشکل کافی نباشد. اقدامات اضافی مانند رفع یخ ممکن است لازم باشد.
