За последние 200 лет человечество совершило огромный скачок в своем развитии. Прогресс наблюдается не только в мышлении общества, но и в научно-техническом плане, причем развитие промышленности нередко сильно опережает развитие социума. И тем не менее сегодня никто не станет отрицать, что, несмотря на все наши достижения, проблем хватает.
Не является исключением и передача электрической энергии по проводам и кабелям. Живя в эпоху рассвета искусственного интеллекта и беспроводных наушников, мы все еще вынуждены «механически» соединять большинство источников энергии с ее приемниками. Это вызывает соответствующие проблемы, и главная из них – повреждения проводников. Давайте рассмотрим прямые и косвенные причины повреждения ЛЭП.
Первостепенная причина, по которой процент аварий на ЛЭП выше, чем в остальном оборудовании, используемом в энергетике – это незащищенность линий и их относительная подвижность. Трансформаторы и генераторы, например, устанавливаются на прочном железобетонном основании (часто – в закрытых помещениях), не имеют открытых подвижных частей, подверженных воздействию окружающей среды, а их обмотки и магнитопровод защищены прочным стальным корпусом. Линии электропередач же распространяются на большие расстояния, доступ к ним часто ничем не ограничен.
Воздушные ЛЭП (ВЛ) находятся под постоянным воздействием окружающей среды: осадков, ветров, растущих деревьев, хулиганов, подвижек почвы и т.п. Все эти причины так или иначе приводят к нарушению изоляции. Что это означает? Изоляция ВЛ – воздух, являющийся диэлектриком. Провода находятся под фазным относительно земли напряжением. Напряжение между самими проводами – линейное, примерно в 1.7 раза выше фазного. Расстояние между проводами и от проводов до земли и близлежащих деревьев выбирается таким, чтобы не происходил электрический пробой данных воздушных промежутков.
При плохих метеоусловиях возможны короткие замыкания вследствие сближения и схлестывания проводов, их обледенения. По этим и другим причинам может случиться обрыв провода ЛЭП или разрушиться опора. Из-за пляски проводов увеличивается вероятность соприкосновения с деревьями и кустарниками, что также приводит к КЗ. Ввиду коррозии арматуры (деталей, соединяющих провода с изоляторами) и повреждения изоляторов их диэлектрические свойства ухудшаются, что ведет к росту вероятности пробоя. К косвенным причинам можно отнести повреждения ОПН: из-за молнии перенапряжение произойдет на линии, а не на разряднике.
Практика показала, что нормальная работа воздушных и кабельных линий невозможна без средств релейной защиты и автоматики, обеспечивающих автоматическое отключение замыканий и автоматическое повторное включение (АПВ) линий. Обычно релейная защита (РЗ) состоит из реле, измерительных приборов и специальных логических схем, предназначенных для корректного функционирования защиты. Каждый из элементов РЗ имеет свою надежность и вероятность брака, а организации, проектирующие РЗ, могут допустить ошибку в расчетах, будь то неправильно выбранные уставки или задержки времени. Эти факторы могут стать еще одной монетой в копилке аварий на ЛЭП. Однако в некоторых случаях автоматика помогает с определением мест повреждений.
Кабельные линии (КЛ), кажется, более надежны, чем воздушные: защищенные оболочкой и иногда – броней, проложенные в кабельных каналах или лотках, они тем не менее подвержены влиянию внешних условий. Как и у ВЛ, нарушение изоляции – основная причина повреждения КЛ. Единственное, весовые коэффициенты причин повреждений различаются. Из-за агрессивной внешней среды, неправильного монтажа муфт, небрежного хранения и прокладки изоляция кабелей повреждается. В полимерной изоляции в результате старения и других причин образуются триинги (дендриты) – мелкие древовидные трещинки, приводящие к повреждениям, если их оставить без внимания. Так, импульсное перенапряжение, возникшее из-за молнии, способно «добить» изоляцию. Неосторожность при земельных работах или неверно установленные указатели кабельных линий нередко становятся причиной КЗ.
Как видно, все причины повреждений воздушных и кабельных линий можно свести к одному: нарушению изоляции. Нарушить ее можно любым способом – ковшом в случае кабелей, проволокой в случае проводов, неправильным монтажом или расчетами, ненадлежащим защитным оборудованием. Одно несомненно: контроль изоляции и проверка средств защиты на стадии монтажа в разы увеличивает шансы беспроблемной работы в будущем. Мы в «ТМРсила-М» с радостью поможем вам разобраться в этом.
знакомству