Leitfaden zum Kabelschutz im Winter: Sechs Kernmaßnahmen zum Schutz der Lebensader Strom
Zusammenfassung:
Der strenge Winter stellt eine große Herausforderung für die Kabel System. Bedrohungen wie Versprödung bei niedrigen Temperaturen, Eis- und Schneelast und Kondensationsfeuchtigkeit stellen die Zuverlässigkeit von Strom- und Kommunikationsnetzen ständig auf die Probe. Dieser Artikel erläutert systematisch sechs zentrale Schutzstrategien - von aktiver Temperaturkontrolle, strengem Feuchtigkeitsschutz, Verstärkung der Verbindungen, wissenschaftlicher Auswahl, intelligenter Inspektion bis hin zu Eis- und Schneeschutz -, um umfassende technische Garantien für die sichere Überwinterung von Kabeln zu bieten und sicherzustellen, dass die Lebensader der Stadt bei extremen Wetterbedingungen unzerstörbar ist.
1. eine aktive Temperaturkontrolle zu implementieren, um die Versprödung bei niedrigen Temperaturen zu verhindern
Starke Kälte ist der größte Killer für die Kabelisolierung. Wenn die Temperatur stark sinkt, verlieren Materialien wie PVC ihre Zähigkeit, und leichte Biegungen können Risse verursachen. Auch bei XLPE-Isolierungen besteht die Gefahr von Schrumpfung und Delamination. Ein aktives Eingreifen ist von entscheidender Bedeutung: Durch das Anbringen von Steinwollrohren oder geschäumten Gummi- und Kunststoffisolierschichten an den freiliegenden Abschnitten kann der Wärmeverlust erheblich verzögert werden; durch den Einsatz von Heizkabeln mit konstanter Leistung oder von Heizkabeln mit selbstbegrenzender Temperatur an den wichtigsten Knotenpunkten kann mit Hilfe intelligenter Thermostate eine sichere Temperatur von über 5 °C aufrechterhalten werden. Im technischen Leitfaden des US-Energieministeriums wird hervorgehoben, dass bei erdverlegten Kabeln besonders auf die mechanische Beanspruchung durch Veränderungen in der Permafrostschicht geachtet werden muss und die Isolierschicht unterhalb der Gefriergrenze verlaufen muss.
2. ein umfassendes feuchtigkeitsdichtes System zu bauen, um das Eindringen von Wassermolekülen zu verhindern
Der Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht im Winter führt zu fataler Kondensation. Das Eindringen von Wasser führt zu Wasserreisern und beschleunigt die Alterung der Isolierung bis zum Zusammenbruch. Der Schutz muss in zwei Richtungen erfolgen: Einhaltung des Prinzips "Überkopf + Trockenmittel + Temperatur- und Feuchtigkeitsüberwachung" während der Lagerungsphase; strenge Kontrolle der Unversehrtheit des Außenmantels während der Verlegung, Verwendung eines dreifach wasserdichten Kastens an der Verbindungsstelle und Einspritzen eines speziellen Dichtmittels (wie 3M™ Scotchcast™). Die British Standards Association BS 7671 schreibt vor, dass unterirdische Kabelgräben mit automatischen Entwässerungspumpen mit einem Gefälle von mindestens 0,5% ausgestattet sein müssen, um die Ableitung zu erleichtern.
3. den Mechanismus zur Stabilisierung des Verbindungspunktes verstärken, um ein Versagen durch Kaltschrumpfung zu verhindern
Der Schrumpfungskoeffizient von Metall bei niedrigen Temperaturen ist viel höher als der von Dämmstoffen. Dieser physikalische Unterschied macht die Verbindung zu einem schwachen Glied. Zu den Gegenmaßnahmen gehören: die Verwendung eines Drehmomentschlüssels zum Anziehen der gecrimpten Klemmen, um sicherzustellen, dass der Kontaktdruck der Norm entspricht; das Hinzufügen von Kaltschrumpf-Silikonkautschukmanschetten zu den Klemmen im Freien, um die Schrumpfung mit Hilfe ihrer "elastischen Gedächtniseigenschaften" zu kompensieren; und die Förderung der Verwendung von versilberten Kontakten zur Verbesserung der Leitfähigkeit. Fallstudien haben gezeigt, dass nach der Umstellung eines nördlichen Stromnetzes auf die Kaltschrumpfkopf-Technologie die Ausfallrate von Winterverbindungen um 70% gesunken ist.
4. wissenschaftliche Selektion zur Anpassung an die Umweltbedürfnisse und zur Schaffung von angeborenen kälteresistenten Genen
Der Grad der Kältebeständigkeit des Kabels bestimmt den grundlegenden Schutz. Die Auswahl muss folgendermaßen erfolgen: kältebeständige Kabel mit Polyolefinmantel oder EPR-Isolierung werden in Gebieten mit hoher Kältebelastung (<-30℃) bevorzugt; knickfeste TPE-Materialien werden in häufig wechselnden Umgebungen verwendet; bei direkter Erdverlegung müssen kältebeständige und feuchtigkeitsbeständige armierte Kabel gewählt werden. Die Norm IEC 60502 der Internationalen Elektrotechnischen Kommission weist darauf hin, dass Kabel, die den "U-Typ-Tieftemperatur-Biegetest" bestanden haben, in einer Umgebung von -40℃ ausgewählt werden sollten.
5. verschlüsselte Inspektionen kombiniert mit intelligenter Überwachung zum Aufbau eines dynamischen Verteidigungsnetzes
Passive Maßnahmen reichen nicht aus, um den Risiken des Winters zu begegnen. Es sollte ein System "manuelle Sonderpatrouille + Online-Überwachung" eingerichtet werden: Einsatz von Infrarot-Wärmebildkameras zur Erfassung von Temperaturanomalien; Einsatz von Teilentladungsdetektoren zur Erfassung von Isolationsdefektsignalen; Einsatz von Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren in unterirdischen Kabelgräben zur Verbindung von Belüftungssystemen. IEEE-Papiere bestätigen, dass die verteilte Fasertemperaturmesstechnik (DTS) eine Echtzeitüberwachung pro Kilometer und eine genaue Lokalisierung von Hot Spots ermöglichen kann.
6. ein Notfallsystem für Eis- und Schneekatastrophen einrichten, um die Auswirkungen extremer Wetterbedingungen zu bewältigen
Eis- und Schneelasten stellen eine verheerende Bedrohung dar, die nur im Winter auftritt. Der Schutz erfordert eine bauliche Gestaltung: Freileitungen werden mit verstärktem Stahlkern-Aluminium-Litzendraht (ACSR) versehen, und die Spannweite wird um 20% verkürzt, um die Spannung zu verringern; an Masten und Türmen werden vibrierende Enteisungsvorrichtungen angebracht; auf den wichtigsten Leitungen werden Anti-Icing-Beschichtungen aufgebracht. Die Erfahrung des Hokkaido-Stromnetzes in Japan zeigt, dass die Installation von Schneenetzen radial vor dem Kabel das Risiko von Schneeansammlungen um 60% verringern kann.
Kabel, die unter dem schweren Druck von Eis und Schnee stehen, sind wie gespannte Fäden, und jede Unterbrechung bedeutet einen plötzlichen Stillstand im Puls der Stadt.
Der Schutz von Kabeln im Winter ist ein umfassender Kampf gegen niedrige Temperaturen, Feuchtigkeit und mechanische Belastungen. Sechs Maßnahmen - aktive Isolierung, um kalte Ströme zu isolieren, dreidimensionaler Feuchtigkeitsschutz, um Trockenheit einzuschließen, stabile Verbindung, um Schrumpfung zu widerstehen, wissenschaftliche Materialauswahl, um eine solide Grundlage zu schaffen, intelligente Überwachung, um Risiken vorherzusagen, und Eis- und Schneeschutz, um schweren Druck zu mindern - bilden eine systematische Lösung. Nur durch die enge Verknüpfung von Materialwissenschaft, Baukonstruktion und intelligentem Betrieb und Wartung können wir dieses "Energiegefäß" schützen, das die moderne Zivilisation im strengen Winter aufrechterhält, so dass es auch unter der Wind- und Schneetaufe eine stabile und blühende Vitalität ausstrahlen kann. In Zukunft wird die Kombination aus selbstheilenden Isoliermaterialien und vorausschauender KI-Wartung eine neue Dimension für den Winterschutz von Kabeln eröffnen.