Паралельні повітряні лінії - це тип кабелю, який широко використовується в електропередачах середньої та низької напруги. Їх стійкість до погодних умов безпосередньо пов’язана зі стабільністю та надійністю енергосистеми. У цій статті розглядатиметься стійкість до погодних умов конструкції австралійських стандартних паралельних повітряних ліній і те, як ці конструкції впливають на передачу електроенергії, особливо для конкретних застосувань рівнів напруги, таких як 0.6/1 кВ, 6/10 кВ і 35 кВ, а також їхній вплив на передачі електроенергії.
1. Основи визначення та застосування паралельних повітряних ліній
Як випливає з назви, паралельні повітряні лінії - це кабелі, що складаються з кількох паралельних провідників, які в основному використовуються для передачі повітря середньої та низької напруги. У порівнянні з традиційними одножильними або багатожильними повітряними кабелями, паралельні повітряні лінії мають вищу навантажувальну здатність, кращу механічну міцність і більш надійну роботу. В енергосистемі Австралії паралельні повітряні лінії широко використовуються для розподілу електроенергії в містах і селах, промислового електропостачання та дистанційної передачі електроенергії. Зокрема, в лініях електропередачі з рівнями напруги 0.6/1 кВ, 6/10 кВ і 35 кВ паралельні повітряні лінії широко використовуються як основні кабелі.
2. Вплив кліматичних умов на системи передачі електроенергії
Географічне середовище Австралії величезне та різноманітне, з типами клімату, включаючи тропічний, субтропічний, помірний тощо, і через вплив географічного розташування та зміни клімату система електропередачі Австралії стикається з екологічними проблемами різного ступеня. Загальні кліматичні фактори включають:
Висока температура: у тропічних і субтропічних регіонах часті екстремально високі температури висувають підвищені вимоги до ліній електропередачі. Висока температура не тільки спричиняє старіння ізоляційних матеріалів кабелю, але також може викликати перегрів провідників, що впливає на ефективність передачі електроенергії.
Ультрафіолетове випромінювання: Австралія має високу інтенсивність сонячного випромінювання, особливо влітку, і інтенсивність ультрафіолетових променів може пошкодити ізоляційний шар кабелю. Тривале ультрафіолетове випромінювання може зробити ізоляційний шар кабелю крихким, що призведе до переривання або збою передачі електроенергії.
Сильні вітри та екстремальні погодні умови: деякі частини Австралії часто стикаються з сильними вітрами та екстремальними погодними явищами, такими як піщані бурі та шторми. Ці стихійні лиха можуть призвести до пошкодження повітряних кабелів або поломки провідників і навіть вплинути на стабільне постачання електроенергії.
Волога та корозія: у прибережних районах присутність вологого повітря та корозійних речовин, таких як сольові бризки, робить металеві частини повітряних ліній більш сприйнятливими до корозії, що впливає на термін служби кабелів.
Ризик пожежі: у деяких частинах Австралії існує високий ризик пожежі, особливо в сухий сезон. Пожежі можуть не лише завдати шкоди об’єктам енергетики, але й стати причиною масштабних відключень електроенергії.
3. Конструкція атмосферостійкості паралельних повітряних ліній
Для того, щоб впоратися з цими екстремальними кліматичними умовами, паралельні повітряні лінії Австралії мають ряд спеціальних конструкцій, щоб підвищити їх адаптивність у різних суворих умовах. Нижче наведено кілька ключових аспектів дизайну стійкості до атмосферних впливів паралельних повітряних ліній:
3.1 Конструкція, стійка до високих температур
У середовищі з високою температурою ізоляційні матеріали та провідники кабелів будуть пошкоджені, що може призвести до зниження ефективності передачі електроенергії або навіть до виходу з ладу. Щоб вирішити цю проблему, паралельні повітряні лінії Австралії зазвичай використовують **зшитий поліетилен (XLPE) або полівінілхлорид (PVC)** та інші ізоляційні матеріали, стійкі до високих температур і старіння. Ці матеріали мають гарну термічну стабільність і можуть зберігати свої електричні властивості при вищих температурах навколишнього середовища, щоб забезпечити стабільність передачі електроенергії.
Для провідної частини в середовищі високої температури часто використовуються матеріали з міді або алюмінієвого сплаву. Ці провідники мають низький питомий опір і можуть ефективно зменшити втрати потужності, спричинені перегрівом провідника. У зонах з високою температурою в паралельних повітряних лініях зазвичай використовуються провідники більшого поперечного перерізу для покращення пропускної здатності за струмом і ефективності розсіювання тепла кабелю.
3.2 Конструкція із захистом від ультрафіолету
Ультрафіолетове випромінювання є одним із важливих факторів, що впливають на довговічність паралельних повітряних ліній. З цієї причини паралельні повітряні лінії Австралії зазвичай додають УФ-стабілізатори до зовнішнього шару, наприклад додавання **Сажі** та інших матеріалів, що запобігають ультрафіолету, до зовнішнього ізоляційного матеріалу. Ці матеріали можуть ефективно протистояти пошкодженню ультрафіолетових променів і продовжити термін служби кабелю.
Крім того, використання зовнішньої оболонки з високоміцного поліетилену (PE) може значно підвищити стійкість поверхні кабелю до ультрафіолетових променів. Така конструкція не тільки покращує стійкість кабелю до погодних умов, але й зберігає гнучкість і механічну міцність кабелю, уникаючи поверхневих тріщин і старіння ізоляційного шару, викликаного ультрафіолетовим випромінюванням.
3.3 Стійке до корозії та вологи виконання
У прибережних районах або в районах з високою вологістю металеві частини паралельних повітряних ліній чутливі до корозії, тому як матеріал провідника зазвичай використовується оцинкована сталь або алюмінієвий сплав для підвищення його стійкості до корозії. Крім того, зовнішня оболонка кабелю також підвищить водонепроникність, щоб запобігти проникненню вологи в кабель.
Щоб ще більше підвищити стійкість до корозії, деякі кабелі мають багатошарову конструкцію, огортаючи шар антикорозійного покриття або фарби на зовнішній стороні провідника, що може ефективно запобігти роз’їданню металу корозійними речовинами, такими як сольовий туман. поверхні.
3.4 Конструкція захисту від сильного вітру та екстремальних погодних умов
У відповідь на сильні вітри та екстремальні погодні умови, паралельні повітряні лінії Австралії мають покращену структуру, наприклад, використовують більш міцний шар сталевого дроту або сталевий багатожильний дріт. Така структура не тільки покращує механічну міцність кабелю, але й ефективно знижує ризик розгойдування та пошкодження кабелю під час сильного вітру та проливних дощів.
У деяких особливих районах, таких як гори та прибережні вітрові виходи, проектування кабелю також передбачає посилення вітростійкості кабелів, щоб запобігти розриву або падінню кабелів через сильний вітер.
3.5 Проект пожежної безпеки
Щоб впоратися з ризиками пожежі, паралельні повітряні лінії Австралії зробили відповідний захист у проекті протипожежної безпеки. Використання в якості ізоляційних шарів матеріалів із низьким вмістом диму, які не містять галогенів, може зменшити виділення шкідливих газів під час пожежі. У той же час конструкція провідника також повністю враховує термостабільність при високих температурах, що може запобігти перегріву і згорянню кабелю при пожежі.
4. Вплив погодостійкості конструкції на передачу електроенергії
4.1 Підвищення стабільності та безпеки передачі електроенергії
Конструкція, стійка до погодних умов, може ефективно підвищити стабільність енергетичної системи та забезпечити стабільну передачу електроенергії в екстремальних кліматичних умовах. Наприклад, у зонах із високими температурами та сильним ультрафіолетовим випромінюванням конструкції, стійкі до високих температур та ультрафіолету, можуть запобігти старінню шарів ізоляції кабелю, тим самим зменшивши кількість збоїв у електроживленні.
4.2 Зменшити витрати на технічне обслуговування
Стійкий до погодних умов дизайн може продовжити термін служби кабелів і зменшити пошкодження та збої, спричинені кліматичними факторами. Таким чином енергетичні компанії можуть зменшити частоту ремонту та заміни кабелів, тим самим зменшивши витрати на обслуговування.
4.3 Підвищення надійності системи
В енергетичній системі Австралії багато паралельних повітряних ліній піддаються впливу суворих умов навколишнього середовища. Завдяки прийнятній погодостійкій конструкції паралельні повітряні лінії можуть краще адаптуватися до цих середовищ і забезпечити безперервність і стабільність передачі електроенергії. Наприклад, у вітряних або пожежонебезпечних зонах завдяки посиленій конструкції кабелі можуть ефективно уникнути відключень електроенергії, спричинених вітром або пожежею, забезпечуючи безперервне електропостачання.