Руководство по защите кабелей в зимний период: Шесть основных мер по защите линии электропередачи
Аннотация:
Суровая зима бросает серьезный вызов кабель система. Такие угрозы, как низкотемпературное охрупчивание, ледяная и снежная нагрузка и конденсационная влага, постоянно подвергают надежность сетей электроснабжения и связи испытаниям. В этой статье систематически рассматриваются шесть основных стратегий защиты - от активного контроля температуры, строгой влагозащиты, усиления соединений, научного отбора, интеллектуальной инспекции до защиты от льда и снега, чтобы обеспечить всесторонние технические гарантии безопасной зимовки кабелей и гарантировать, что городские линии жизнеобеспечения будут нерушимы в экстремальных погодных условиях.
1.Внедрить активный температурный контроль для защиты от низкотемпературного охрупчивания
Сильный холод - главный убийца кабельной изоляции. При резком понижении температуры такие материалы, как ПВХ, теряют свою прочность, и незначительный изгиб может привести к растрескиванию. Изоляция XLPE также подвержена риску усадки и расслоения. Активное вмешательство имеет решающее значение: добавьте трубки из каменной ваты или слои изоляции из вспененного каучука и пластика на открытые участки, чтобы значительно замедлить потерю тепла; установите нагревательные кабели постоянной мощности или самоограничивающиеся нагревательные кабели на ключевых узлах, чтобы поддерживать безопасную температуру выше 5°C с помощью интеллектуальных термостатов. В техническом руководстве Министерства энергетики США подчеркивается, что при прокладке подземных кабелей необходимо обращать особое внимание на механические нагрузки, вызванные изменениями в слое вечной мерзлоты, а изоляционный слой должен располагаться ниже линии глубины промерзания.
2.Построить полнодиапазонную систему защиты от влаги, блокирующую канал проникновения молекул воды
Разница температур между днем и ночью зимой приводит к образованию смертельно опасного конденсата. Проникновение воды приведет к появлению ветвей водяных деревьев, ускорит старение изоляции вплоть до ее разрушения. Защита должна быть двусторонней: придерживаться принципа "верхняя часть + влагопоглотитель + контроль температуры и влажности" на этапе хранения; строго проверять целостность внешней оболочки при прокладке, использовать тройной водонепроницаемый короб на стыке и заливать специальный герметик (например, 3M™ Scotchcast™). Британская ассоциация стандартов BS 7671 предусматривает, что подземные кабельные траншеи должны быть оборудованы автоматическими дренажными насосами с уклоном не менее 0,5% для облегчения отвода воды.
3.Усилить механизм стабилизации точки соединения для предотвращения разрушения при холодной усадке
Коэффициент усадки металла при низких температурах гораздо выше, чем у изоляционных материалов. Это физическое различие делает соединение слабым звеном. Меры противодействия включают: использование динамометрического ключа для затяжки обжимных клемм, чтобы обеспечить соответствие контактного давления стандарту; добавление к наружным клеммам силиконовых резиновых манжет холодной усадки для компенсации усадки за счет их свойств "эластичной памяти"; продвижение использования посеребренных контактов для улучшения стабильности проводимости. Тематические исследования показали, что после того, как одна из северных энергосистем внедрила технологию холодной усадки головок в процессе преобразования, процент отказов зимних соединений снизился на 70%.
4.Научный отбор для соответствия потребностям окружающей среды и создания врожденных генов устойчивости к холоду
Уровень морозостойкости самого кабеля определяет нижнюю границу защиты. Выбор должен быть следующим: в зонах с высоким уровнем холода (<-30℃) предпочтительны кабели с морозостойкой полиолефиновой оболочкой или EPR-изоляцией; в местах частой подвижной эксплуатации используются материалы TPE с защитой от перегибов; при прокладке кабелей методом прямого заглубления следует выбирать бронированные кабели с защитой от проникновения влаги и влаги. Стандарт Международной электротехнической комиссии IEC 60502 указывает, что для прокладки в условиях -40℃ следует выбирать кабели, прошедшие "U-образное испытание на низкотемпературный изгиб".
5.Шифрование проверок в сочетании с интеллектуальным мониторингом для создания динамической сети защиты
Пассивного реагирования недостаточно для борьбы с зимними рисками. Необходимо создать систему "ручной специальный патруль + онлайн-мониторинг": использовать инфракрасные тепловизоры для сканирования температурных аномалий; использовать детекторы частичных разрядов для регистрации сигналов о дефектах изоляции; разместить датчики температуры и влажности в подземных кабельных траншеях, чтобы связать системы вентиляции. Документы IEEE подтверждают, что технология распределенных волоконных температурных измерений (DTS) может обеспечить мониторинг в реальном времени на километр и точно определить местонахождение горячих точек.
6.Создать систему экстренного реагирования на ледяные и снежные катастрофы для устранения последствий экстремальных погодных условий
Ледяные и снежные нагрузки представляют собой разрушительную угрозу, характерную только для зимы. Защита требует конструктивного решения: на воздушных линиях используется усиленный стальной многожильный алюминиевый провод (ACSR), а пролет укорачивается на 20% для снижения натяжения; на опорах и башнях устанавливаются виброгасящие антиобледенители; на ключевых линиях предварительно наносится антиобледенительное покрытие. Опыт энергосистемы Хоккайдо в Японии показывает, что установка снегозадерживающих сеток перед кабелем в радиальном направлении позволяет снизить риск накопления снега на 60%.
Кабели под тяжестью льда и снега напоминают натянутые струны, и каждый обрыв - это внезапная остановка пульса города.
Зимняя защита кабеля - это комплексная борьба с низкой температурой, влагой и механическими нагрузками. Шесть мер - активная изоляция для изоляции холодных потоков, трехмерная влагозащита для сохранения сухости, прочное соединение для сопротивления усадке, научный выбор материалов для создания прочного фундамента, интеллектуальный мониторинг для прогнозирования рисков и защита от льда и снега для снятия сильного давления - представляют собой системное решение. Только благодаря глубокому соединению материаловедения, структурного проектирования и интеллектуальной эксплуатации и обслуживания мы можем защитить этот "энергетический кровеносный сосуд", поддерживающий современную цивилизацию в суровую зиму, чтобы он по-прежнему мог стабильно и энергично вырываться наружу под крещение ветра и снега. В будущем сочетание самовосстанавливающихся изоляционных материалов и предиктивного обслуживания с помощью искусственного интеллекта откроет новое измерение для зимней защиты кабелей.