V prostředí s nízkou teplotou- sahají problémy, jimž čelí vodiče, daleko za pouhé „ztuhnutí“. Chápu vaše obavy ohledně provozní stability energetické infrastruktury během velkých mrazů-zejména během období silného větru a sněžení-, kdy selhání jednoho vodiče může poslat rázové vlny do celé napájecí sítě.
Mezi běžné poruchy, které ovlivňují vodiče v prostředí s nízkou teplotou, patří především mechanické přetížení a cval vodičů způsobený námrazou; přeskoky způsobené zhoršeným izolačním výkonem; křehký lom kovových součástí; a uvolněné spoje způsobené tepelnou roztažností a kontrakcí. Mezi těmito chybami-související s ledem tvoří největší podíl a představují primární cíl prevence a kontroly provozu a údržby elektrické sítě během zimního období.
I. Námraza vodiče: Nejčastější a nejničivější porucha
1. Mechanické poškození
Přerušení vedení a kolaps věže: Námraza zvyšuje hmotnost vodiče; v závažných případech tato hmotnost překračuje limit projektovaného zatížení, což vede k přetržení pramenů, přetržení vodičů nebo dokonce ke zřícení stožárů a věží.
Skákání způsobené nerovnoměrným odmrazováním-: Když se námraza liší v různých rozpětích přenosového vedení nebo když se led na určitých úsecích hromadí nerovnoměrně, výsledná nevyváženost zátěže může způsobit, že vodič „vyskočí“ nebo prudce šlehne, což vede ke zkratům mezi fázemi-na{2}}.
Cval vodiče: Tvorba ledu mění aerodynamický profil vodiče. Při zatížení větrem se vodič stává náchylným k nízkofrekvenčním oscilacím s velkou amplitudou, známým jako „cval“, které urychlují únavu hardwarových armatur a mohou vést k přerušení vodičů nebo poškození izolátorů.
2. Elektrické poruchy
Přeskočení izolátoru (Ice Flashover): Námraza vytváří „ledové mosty“ mezi lemy (přístřešky) izolátorů, čímž se výrazně snižuje efektivní povrchová vzdálenost. Během procesu tání je díky vysoké vodivosti tající ledové vody systém vysoce náchylný k přeskoku-k-zemnímu zkratu.
Fázové-k-fázové zkraty: Cval vodiče nebo nadměrné zvýšení průhybu (sestupná křivka vedení) může ohrozit minimální bezpečné vzdálenosti mezi vodiči, což vede k elektrickému výboji a zkratům.
II. Problémy s materiálem a připojením způsobené nízkými teplotami
1. Zkřehnutí vodičů a kování
Nízké teploty snižují houževnatost kovových materiálů. To je zvláště výrazné při teplotách pod -20 stupňů, kde jsou součásti, jako jsou vodiče, svorky vedení a šrouby, výrazně náchylnější ke křehkému lomu.
2. Uvolněné nebo prasklé spoje
Kvůli rozdílům v koeficientech tepelné roztažnosti mezi různými materiály jsou spojovací body náchylné k uvolnění při opakovaných cyklech zmrazování-rozmrazování. To vede ke zvýšenému přechodovému odporu, spouštění lokalizovaného přehřátí a potenciálně vede k vyhoření.
3. Stárnutí nebo poškozená izolace
Plášť kabelu (typicky PVC nebo pryž) při nízkých teplotách ztvrdne a zkřehne. Je náchylný k popraskání-způsobeným ohýbáním, stlačením nebo větrem{2}}houpání-, které obnažuje vodič a vytváří riziko zkratu nebo úrazu elektrickým proudem.
III. Složená rizika z externích faktorů prostředí
Zapletení cizími předměty: Silný vítr může odfouknout lehké úlomky-jako jsou plastové fólie nebo reklamní bannery-na elektrické vedení. Pokud jsou tyto úlomky následně pokryty mokrým sněhem nebo ledem, výrazně zvyšují strukturální zatížení vedení; alternativně může přímo spustit zkrat.
Hromadění ledu na vegetaci: Když jsou stromy a bambus v koridoru elektrického vedení pokryty ledem, jejich hmotnost se dramaticky zvyšuje. Díky tomu jsou náchylné k převrácení a pádu na vedení, což má za následek vypnutí obvodu nebo přerušení vedení.
