Vzroki poškodb nadzemnih daljnovodov
Razlogi za izpad nadzemnih daljnovodov so predvsem naslednji dejavniki: prenapetosti (atmosferske in stikalne), spremembe temperature okolja, delovanje vetra, nastajanje ledu na žicah, tresljaji, "plesi" žic, onesnaženost zraka.
Tukaj je kratek opis nekaterih navedenih dejavnikov.
Atmosferski sunki električne energije na daljnovodih so posledica neviht. Posledica takšnih kratkotrajnih prenapetosti je pogosto razpad izolacijskih rež, predvsem prekrivanje izolacije, včasih pa tudi njen razpad ali odpoved.
Prekrivajočo izolacijo običajno spremlja električni lok, ki se ohrani tudi po prenapetosti, tj. pri delovni napetosti. Oblok pomeni kratek stik, zato se mora napaka samodejno sprožiti.
Strela je udarila v vozni vod
Preklopni (notranji) sunki se pojavijo, ko stikala za vklop in izklop… Njihov učinek na izolacijo omrežnih naprav je podoben učinku atmosferskih sunkov. Prekrivanje mora biti tudi samodejno izklopljeno.
Uničenje izolacijskega roba z oblokom
V omrežjih do 220 kV so atmosferske prenapetosti običajno bolj nevarne. V omrežjih 330 kV in več so preklopni sunki bolj nevarni.
Popravilo nadzemnih žic
Spremembe temperature zraka so precej velike, razpon je lahko od -40 do +40 ° C, poleg tega se vodnik nadzemnega voda segreva s tokom, pri ekonomsko možni moči pa je temperatura vodnika 2-5 ° C. ° višja od zraka.
Znižanje temperature zraka poveča dovoljeno temperaturo ogrevanja in tok prevodnika. Hkrati se z znižanjem temperature zmanjša dolžina žice, kar na fiksnih pritrdilnih točkah poveča mehanske napetosti.
Povišanje temperature žic vodi do njihovega žarjenja in zmanjšanja mehanske trdnosti. Ko se temperatura dvigne, se žice podaljšajo in povešene puščice se povečajo. Posledično so velikosti nadzemnih vodov in izolacijske razdalje, tj. zmanjša se zanesljivost in varnost nadzemnega daljnovoda.
Delovanje vetra vodi do pojava dodatne horizontalne sile, torej do dodatne mehanske obremenitve žic, kablov in nosilcev. Hkrati se povečajo napetosti žic in kablov ter mehanske obremenitve njihovega materiala. Na nosilcih se pojavijo tudi dodatne upogibne sile. V primeru močnega vetra lahko pride do hkratnega zloma več nosilcev proge.
Nastajanje ledu na žicah kot posledica dežja in megle, pa tudi snega, zmrzali in drugih prehlajenih delcev. Ledene formacije vodijo do pojava znatne mehanske obremenitve žic, kablov in nosilcev v obliki dodatnih navpičnih sil. To zmanjša varnostne rezerve za žice, kable in nosilce linij.
V ločenih odsekih se povešene puščice žic spremenijo, žice se združijo, izolacijske razdalje se zmanjšajo. Zaradi nastajanja ledu, prekinitev prevodnikov in uničenja nosilcev, konvergence in trkov vodnikov s prekrivajočimi se izolacijskimi režami ne pride le med sunki, ampak tudi pri normalni delovni napetosti.
Nadzemni nosilci uničeni zaradi žleda
Kaskadno uničenje nosilcev daljnovodov v ledenih razmerah
Vibracije - to so vibracije žic z visoko frekvenco (5-50 Hz), kratko valovno dolžino (2-10 m) in nepomembno amplitudo (2-3 premeri žice). Te vibracije se pojavljajo skoraj nenehno in jih povzroča šibak veter. ki povzročajo turbulenco v toku okoli površine zračnega prevodnika. Zaradi tresljajev pride do »utrujenosti« materiala žice in pride do prekinitev posameznih žic v bližini mest, kjer je žica pritrjena v bližini sponk, v bližini nosilcev. To vodi do oslabitve prečnega prereza žic in včasih do njihovega zloma.
Dušilec vibracij na žici
"Ples" žic - to so njihova nihanja z nizko frekvenco (0,2-0,4 Hz), dolgo valovno dolžino (razreda enega ali dveh obsegov) in pomembno amplitudo (0,5-5 m in več) .Trajanje teh nihanj je običajno kratko, včasih pa doseže več dni.
Ples žice običajno opazimo pri razmeroma močnem vetru in ledu, pogosteje pri žicah velikega prereza. Ko žice plešejo, se pojavijo velike mehanske sile, ki delujejo na žice in nosilce, kar pogosto povzroči zlom žic in včasih zlom nosilcev. Pri plesu vodnikov se zaradi velike amplitude nihanj zmanjšajo izolacijske razdalje, v nekaterih primerih vodniki trčijo, zaradi česar so možna prekrivanja pri delovni napetosti voda. Ples žice je razmeroma redek, vendar vodi do najhujših nesreč na nadzemnih električnih vodih.
Več o tem preberite tukaj. "Vibracije in ples žic na nadzemnih električnih vodih".
Onesnaženost zraka zaradi prisotnosti delcev pepela, cementnega prahu, kemičnih spojin (soli) itd. je nevarna za delovanje nadzemnih daljnovodov. Odlaganje teh delcev na mokro površino izolacije voda in električne opreme vodi do pojava prevodnih kanalov inoslabi izolacijo z možnostjo prekrivanja ne samo med sunki, ampak tudi pri normalni delovni napetosti. Onesnaženje zaradi visoke prisotnosti soli v zraku ob morski obali lahko povzroči aktivno oksidacijo aluminija in poslabšanje mehanske trdnosti žic.
Korodiran nosilni nosilec
Propadanje njihovega lesa vpliva na poškodbe nadzemnih daljnovodov z lesenimi nosilci.
Na zanesljivost nadzemnih vodov vplivajo tudi nekateri drugi obratovalni pogoji, na primer lastnosti tal, kar je še posebej pomembno za nadzemne vode na skrajnem severu.