En entorns de baixa-temperatura, els reptes als quals s'enfronten els conductors van molt més enllà del simple "esdevenir rígids". Entenc les vostres preocupacions pel que fa a l'estabilitat operativa de la infraestructura elèctrica durant el fred intens-especialment durant les estacions de fort vent i neu-quan la fallada d'un únic conductor pot enviar ones de xoc a tota la xarxa d'alimentació.
Les falles comunes que afecten els conductors en entorns de baixa-temperatura inclouen principalment la sobrecàrrega mecànica i el galop dels conductors causats per l'acumulació de gel; erupcions derivades d'un rendiment d'aïllament degradat; fractura fràgil de components metàl·lics; i connexions afluixades causades per l'expansió i la contracció tèrmica. Entre aquestes, les falles relacionades amb el gel-ocupen la proporció més gran i constitueixen l'objectiu principal dels esforços de prevenció i control de l'operació i manteniment de la xarxa elèctrica durant la temporada d'hivern.
I. Gel del conductor: la falla més freqüent i destructiva
1. Danys mecànics
Trencaments de línia i col·lapses de torres: l'acumulació de gel augmenta el pes del conductor; en casos greus, aquest pes supera el límit de càrrega de disseny, provocant la ruptura de fils, conductors tallats o fins i tot l'enfonsament de pals i torres de serveis.
Salts causats per un desglaç des-desigual: quan l'acumulació de gel varia en diferents trams d'una línia de transmissió, o quan el gel s'escapa de manera desigual de seccions específiques, el desequilibri de càrrega resultant pot fer que el conductor "salti" o bategui violentament, provocant curtcircuits de fase-a{{2}.
Galop del conductor: l'acreció de gel altera el perfil aerodinàmic del conductor. Sota les càrregues del vent, el conductor esdevé susceptible a oscil·lacions de baixa-freqüència i gran-amplitud, conegudes com a "galope", que accelera la fatiga en els accessoris de maquinari i pot provocar conductors tallats o aïllants danyats.
2. Falles elèctriques
Insulator Flashover (Ice Flashover): l'acumulació de gel crea "ponts de gel" entre les faldilles (coberts) dels aïllants, reduint significativament la distància efectiva de fuga. Durant el procés de descongelació, l'elevada conductivitat de l'aigua gelada que es fon fa que el sistema sigui molt susceptible a l'explosió-a-falles de terra.
Curtcircuits de fase-a-fase: el galop del conductor o un augment excessiu de la caiguda (la corba descendent de la línia) poden comprometre les distàncies de seguretat mínimes entre conductors, provocant descàrregues elèctriques i curtcircuits.
II. Problemes de material i connexió causats per baixes temperatures
1. Fragilització de conductors i accessoris de maquinari
Les baixes temperatures redueixen la duresa dels materials metàl·lics. Això és especialment pronunciat a temperatures inferiors a -20 graus, on components com ara conductors, pinces de línia i cargols són significativament més propensos a fractures fràgils.
2. Connexions soltes o trencades
A causa de les diferències en els coeficients d'expansió tèrmica entre diversos materials, els punts de connexió són propensos a afluixar-se amb cicles repetits de congelació-descongelació. Això condueix a un augment de la resistència de contacte, provocant un sobreescalfament localitzat i que pot provocar un esgotament.
3. Envelliment o aïllament danyat
El revestiment del cable (normalment PVC o cautxú) es torna dur i trencadís a baixes temperatures. És susceptible d'esquerdes-causades per flexió, compressió o balanceig-induït pel vent-que exposa el conductor i crea riscos de curtcircuits o descàrregues elèctriques.
III. Riscos compostos de factors ambientals externs
Enredament per objectes estrangers: els vents forts poden bufar deixalles lleugeres-com ara làmines de plàstic o pancartes publicitàries-a les línies elèctriques. Si posteriorment es recobreix amb neu o gel humit, aquests residus augmenten significativament la càrrega estructural de les línies; alternativament, pot provocar directament un curtcircuit.
Acumulació de gel a la vegetació: quan els arbres i el bambú del passadís de la línia elèctrica s'incrusten de gel, el seu pes augmenta dràsticament. Això fa que siguin propensos a caure i caure sobre les línies, donant lloc a l'interrupció del circuit o al trencament de la línia.
