Безпекові виклики та протидія для високовольтних ліній електропередач і гирлянд ізоляторів у дощових та снігових умовах

01 Безпека високовольтових опор ліній електропередач

**▍ Ризик електричного удару та ізоляційні заходи**

Високовольтові опори ліній електропередач стоять високо, переживаючи вітри та дощі, виконуючи важливу задачу передачі електроенергії, несучи попередження "Високе напруга - Небезпека". Це природно викликає питання: чи отримаєте ви насправді електричний удар, якщо торкнетесь цих опор? Особливо у неблагоприятних погодних умовах, таких як дощ або сніг, що тоді?

Насправді, ми можемо почати з феномену "високовольтових опор ліній електропередач", щоб глибше розібратися в безпечних механізмах, що стоїть за ними. Високовольтові лінії використовують голі провідники, і комбінація підтримуючих конструкцій (опор/стовпів) та рядків ізоляторів ізольює ризик електричного удару, забезпечуючи безпеку. Як обговорювалося раніше, високовольтові лінії зазвичай передають енергію за допомогою голих провідників. Як живі провідники, вони дійсно представляють собою ризик електричного удару. Для забезпечення безпеки використовується комбінований підхід, що включає підтримуючі конструкції та рядки ізоляторів. Опори піднімають провідники високо над землею, а рядки ізоляторів забезпечують ефективну електричну ізоляцію між провідниками та металевими опорами, таким чином ізольюючи цей потенційний ризик удару.

**▍ Вплив дощу та снігу**

Однак, коли стикаємося з дощем або снігом, ситуація змінюється. На цьому етапі ми повинні врахувати, що опади можуть погіршити ізоляційні характеристики рядків ізоляторів, можливо, формуючи провідні шляхи та збільшуючи ризик. Під час довготривалої зовнішньої експлуатації рядки ізоляторів необхідно зберігають різні забруднюючі речовини. За вологого впливу дощу, ці забруднюючі речовини можуть поступово формувати провідні шляхи. Коли ізоляційний шлях руйнується (пробій), опора може стати електрично зарядженою, створюючи безпечність. Щоб зменшити цей ризик, проектувальники скрупульозно конфігурують рядки ізоляторів на опорах, щоб мінімізувати формування таких провідних шляхів через опади та забруднюючі речовини.

02 Дизайн ізоляторів та проблеми

**▍ Дизайн ізоляції та ризики**

Навіть з точним дизайном рядків ізоляторів, як показано червоною лінією на малюнку вище, формування неперервного провідного шляху не є легким – це потребує складної геометрії та точного розташування. Однак, навіть цього недостатньо. Навіть зі знаннями, в кінцевому підсумку, під час надзвичайно поганих погодних умов, лід або сніг можуть коротити ізолятори, значно погіршуючи ізоляційні характеристики. Це особливо справедливо під час відтаяння або замерзлого дощу. Бо в процесі формування неперервного провідного шляху, відсутність або порушення будь-якої частини може призвести до невдалості всього шляху. Уявіть холодну зиму, де густий шар льоду та снігу покриває рядки ізоляторів. Чи хвилювали б ви, що сам лід/сніг може проводити електричество? Ця можливість існує. Під час сильного намерзання (сильне оледеніння), містки льоду по поверхні рядка ізоляторів можуть спричинити короткі замикання, драматично знижуючи електричну міцність. Особливо під час відтаяння або замерзлого дощу, формування водної плівки на поверхні ізолятора може призвести до пробою, подальшо загрожуючи цілісності провідного шляху (і спричинючи невдачу).

**▍ Стратегії запобігання**

Для запобігання пробою, спричиненого льодом, зазвичай використовуються дві основні стратегії дизайну рядків ізоляторів, метою яких є перешкодити формуванню неперервного льоду:

1. "V" Конфігурація рядка: Встановлення рядків ізоляторів у формі "V" значно зменшує вертикальне нахил. Цей нахилий дизайн не тільки робить важким формування неперервних льодяних рукавів, ефективно запобігаючи льодяним місткам, але також підвищує самовичищаючі здібності рядків. Вітер та гравітація більш схильні відкидати легкі забруднюючі речовини або невеликі накопичення.

Використання "V" Конфігурації та Зміни Розмірів Диска ("Стратегія Інтеркаліації") для Підвищення Стійкості до Льоду, Хоча Невдача Може Трапитися у Екстремальних Випадках

1. Зміна Розмірів Диска ("Стратегія Інтеркаліації"): Великодіаметрові ізолятори або великодіаметрові шеди включаються через певні інтервали в рядку. Ці більші поверхні ефективно направляють розплавлений сніг під час відтаяння, створюючи перерви в профілі льоду та запобігаючи формуванню неперервного льодяного мосту або провідного шляху водної плівки вздовж всього рядка. Ця стратегія значно підвищує стійкість рядка ізоляторів до льоду, превентивно запобігаючи пробою перед їхньою появи.

Однак, під час надзвичайно сильного оледеніння, коли рядок ізоляторів повністю обгортається, лише на зміну розмірів диска може бути недостатньо для повного вирішення проблеми. Додаткові заходи, такі як зняття льоду, можуть бути необхідні.