Причини пошкоджень на повітряних лініях електропередачі

Передумови пошкоджуваності повітряних ліній електропередачі в головному пояснюються
подальшими факторами: перенапруженнями (атмосферними і комутаційними),
змінами температури середовища, дією вітру, ожеледі утвореннями
на проводах, вібрацією, «танцем» проводів, забрудненням повітря.

Наведемо коротку характеристику
деяких з перерахованих причин.

Атмосферні перенапруги на лініях з`являються через грозові явищ. При таких короткострокових перенапруженнях нерідко з`являються пробої ізоляційних проміжків і а саме перекриття ізоляції, а час від часу і її
руйнування або пошкодження.

Перекриття ізоляції зазвичай супроводжується появою електронної дуги, яка підтримується
і після перенапруги, т. е. при робочій напрузі. Освіта дуги значить короткий замикання, тому місце пошкодження потрібно автоматом
відключати.

Комутаційні (внутрішні) перенапруги з`являються при включенні і виключенні вимикачів. Дія їх на ізоляцію мережевих пристроїв аналогічно дії
атмосферних перенапруг. Місце перекриття теж потрібно відключати автоматом.

У мережах до 220 кВ зазвичай більш небезпечні атмосферні
перенапруги. У мережах 330 кВ і вище небезпечніше
комутаційні перенапруги.

Ремонт проводів на повітряної лінії

Зміни температури повітря досить значні, інтервал може бути від -40 до +40 ° С, не рахуючи того, провід
повітряної лінії гріється струмом і при економічно доцільною
потужності температура дроти на 2-5 ° вище, ніж повітря.

Зниження температури повітря нарощує допустиму по нагріванню температуру і ток дроти. відразу
з цим при зниженні температури зменшується довжина
дроти, що при фіксованих точках закріплення збільшує механічні напруги.

Збільшення температури проводів призводить до їх відпалу і зниження механічної міцності. Крім того, при
підвищенні температури дроти подовжуються і ростуть стріли провисання. В результаті можуть бути порушені
габарити повітряної лінії та ізоляційні відстані, т. е. знижені
надійність і безпеку роботи повітряної лінії електропередачі.

Дія вітру призводить до виникнення додаткової
горизонтальної сили, як слід, до додаткової
механічного навантаження на дроти, троси і опори. при
цьому ростуть тяжіння проводів і тросів і механічні напруги їх
матеріалу. Виникають також додаткові згинальні зусилля на опори. при сильних
вітрах вірогідні випадки одночасної поломки ряду опор
смуги.

Ожеледно освіти на проводах з`являються в результаті
попадання крапель дощу і туману, також снігу, паморозі та інших
переохолоджених частинок. Ожеледно освіти призводять до виникнення значної механічної
навантаження на дроти, троси та опори у вигляді додаткових вертикальних сил. це
знижує запас міцності проводів, тросів і опор ліній.

На окремих прольотах змінюються стріли провисання проводів,
дроти зближуються, скорочуються ізоляційні відстані. В результаті ожеледних
утворень з`являються обриви проводів і поломки опор, зближення і схлестиванія проводів
з перекриттям ізоляційних проміжків не тільки при
перенапруженнях, та й при звичайному робочому напрузі.

Зруйновані опори повітряної лінії в результаті дії ожеледі

Каскадне руйнування опор ліній електропередач при ожеледі

Вібрація - це коливання проводів з високою частотою (5-50 Гц), малої довжиною хвилі (2-10 м) і незначною
амплітудою (2-3 діаметра дроту). Ці коливання відбуваються практично постійно і викликаються слабеньким
вітром, через що виникають завихрення потоку, що обтікає поверхню дроти повітря. Через вібрацій настає «втома» матеріалу проводів і відбуваються
розриви окремих зволікань близько місць закріплення
дроти близько до затискачів, близько опор. Це призводить
до ослаблення перетину проводів, а час від часу і до їх обриву.

Гаситель вібрації на дроті

«Танець» проводів - це їх коливання з малою частотою (0,2-0,4 Гц), великою довжиною хвилі (близько одного-двох прольотів) і значущою амплітудою (0,5-5 м
і більше). Тривалість цих коливань, зазвичай, невелика, але час від часу
домагається декількох діб.

Танець проводів зазвичай спостерігається при порівняно сильному вітрі
і ожеледі, частіше на проводах величезних перетинів. При танці проводів з`являються
величезні механічні зусилля, що діють на дроти і опори нерідко викликають обриви
проводів, а час від часу і поломку опор. При танці проводів скорочуються ізоляційні
відстані, через велику амплітуди коливань в деяких випадках дроти
схлестиваются, через що можливі перекриття при робочій напрузі смуги. Танець проводів спостерігається
порівняно рідко, але призводить до більш важким катастроф повітряних ліній
електропередачі.

Більш ретельно про це, читайте тут «Вібрація і танець проводів на повітряних лініях електропередачі».

Небезпечне для роботи повітряних ліній електропередачі забруднення повітря викликано
присутністю частинок золи, цементного пилу, хімічних
з`єднань (солей) і т. п. Осадження цих частинок на зволоженій поверхні ізоляції смуги і електротехнічного
обладнання призводить до виникнення провідних каналів
і до ослаблення ізоляції з можливістю її перекриття
не тільки при перенапруженнях, та й при звичайному робочому напрузі.
Забруднення через величезну наявності солей в повітрі на
узбережжі моря може привести до активного окислення
алюмінію і порушення механічної міцності проводів.

Підтримуючий затиск зі слідами корозії

На повреждаемость повітряних ліній електропередачі з дерев`яними опорами впливає загнивання їх деревини.

На надійність роботи повітряних ліній
впливають і деякі інші умови їх роботи, наприклад
характеристики грунту, що особливо важливо для повітряних ліній Крайньої Півночі.