ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ- ความท้าทายที่ตัวนำต้องเผชิญมีมากกว่าแค่ "กลายเป็นเรื่องเข้มงวด" ฉันเข้าใจความกังวลของคุณเกี่ยวกับเสถียรภาพในการปฏิบัติงานของโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานในช่วงที่มีอากาศหนาวเย็นรุนแรง-โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงฤดูที่มีลมแรงและหิมะตกหนัก- เมื่อความล้มเหลวของตัวนำเพียงตัวเดียวสามารถส่งคลื่นกระแทกผ่านเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟทั้งหมดได้
ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ส่งผลต่อตัวนำในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ-โดยหลักแล้ว ได้แก่ การรับน้ำหนักเกินทางกลและการควบของตัวนำที่เกิดจากการสะสมของน้ำแข็ง การวาบไฟตามผิวที่เกิดจากประสิทธิภาพของฉนวนที่ลดลง การแตกหักของส่วนประกอบโลหะที่เปราะ และการเชื่อมต่อที่คลายตัวซึ่งเกิดจากการขยายตัวและการหดตัวเนื่องจากความร้อน ในบรรดาข้อบกพร่องเหล่านี้- ข้อผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับน้ำแข็งมีสัดส่วนที่ใหญ่ที่สุดและเป็นจุดสนใจหลักของความพยายามในการป้องกันและควบคุมการดำเนินงานและการบำรุงรักษาโครงข่ายไฟฟ้าในช่วงฤดูหนาว
I. ไอซิ่งตัวนำ: ความผิดที่แพร่หลายและทำลายล้างมากที่สุด
1. ความเสียหายทางกล
เส้นแบ่งและการยุบตัวของหอคอย: การสะสมของน้ำแข็งจะเพิ่มน้ำหนักของตัวนำ ในกรณีที่รุนแรง น้ำหนักนี้เกินขีดจำกัดน้ำหนักที่ออกแบบ ส่งผลให้เกลียวหัก ตัวนำขาด หรือแม้แต่การพังทลายของเสาไฟฟ้าและเสาไฟฟ้า
การกระโดดที่เกิดจากน้ำแข็งที่ไม่สม่ำเสมอ-: เมื่อน้ำแข็งสะสมแตกต่างกันไปตามช่วงต่างๆ ของสายส่ง หรือเมื่อน้ำแข็งไหลไม่สม่ำเสมอจากส่วนใดส่วนหนึ่ง ผลลัพธ์ที่ไม่สมดุลของโหลดอาจทำให้ตัวนำ "กระโดด" หรือแส้อย่างรุนแรง ซึ่งนำไปสู่การลัดวงจรของเฟส-ถึง-
การควบม้าของตัวนำ: การสะสมของน้ำแข็งจะเปลี่ยนโปรไฟล์แอโรไดนามิกของตัวนำ ภายใต้แรงลม ตัวนำจะไวต่อการสั่นของความถี่-ความถี่ต่ำ-มากที่เรียกว่า "การควบม้า" ซึ่งจะเร่งความล้าในอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์และอาจส่งผลให้ตัวนำขาดหรือฉนวนเสียหาย
2. ข้อผิดพลาดทางไฟฟ้า
วาบไฟของฉนวน (Ice Flashover): การสะสมของน้ำแข็งจะสร้าง "สะพานน้ำแข็ง" ระหว่างขอบ (เพิง) ของฉนวน ซึ่งช่วยลดระยะห่างตามผิวฉนวนที่มีประสิทธิภาพได้อย่างมาก ในระหว่างกระบวนการละลาย น้ำที่มีน้ำแข็งละลายมีค่าการนำไฟฟ้าสูง ทำให้ระบบมีความไวสูงต่อการเกิดวาบไฟตามผิวทาง-ถึง-ข้อผิดพลาดของกราวด์
เฟส-ถึง-การลัดวงจรของเฟส: การควบของตัวนำหรือการย้อยที่เพิ่มขึ้นมากเกินไป (เส้นโค้งลงของเส้น) อาจทำให้ระยะห่างที่ปลอดภัยขั้นต่ำระหว่างตัวนำลดลง ซึ่งนำไปสู่การคายประจุไฟฟ้าและการลัดวงจร
ครั้งที่สอง ปัญหาด้านวัสดุและการเชื่อมต่อที่เกิดจากอุณหภูมิต่ำ
1. การแตกหักของตัวนำและอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์
อุณหภูมิต่ำจะลดความเหนียวของวัสดุโลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิต่ำกว่า -20 องศา ซึ่งส่วนประกอบต่างๆ เช่น ตัวนำ แคลมป์ยึดสาย และสลักเกลียว มีแนวโน้มที่จะแตกหักได้ง่ายมากขึ้น
2. การเชื่อมต่อที่หลวมหรือแตก
เนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันระหว่างวัสดุต่างๆ จุดเชื่อมต่อจึงมีแนวโน้มที่จะคลายตัวภายใต้-รอบการละลายน้ำแข็งซ้ำๆ สิ่งนี้นำไปสู่การต้านทานการสัมผัสที่เพิ่มขึ้น ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปเฉพาะจุด และอาจส่งผลให้เกิดอาการเหนื่อยหน่ายได้
3. ฉนวนที่เสื่อมสภาพหรือเสื่อมสภาพ
เปลือกสายเคเบิล (โดยทั่วไปคือ PVC หรือยาง) จะแข็งและเปราะที่อุณหภูมิต่ำ อาจเกิดการแตกร้าวได้ง่าย-ซึ่งเกิดจากการโค้งงอ การบีบอัด หรือ-การแกว่งของลม- ซึ่งทำให้ตัวนำสัมผัสและทำให้เกิดความเสี่ยงต่อการลัดวงจรหรือไฟฟ้าช็อต
III. ความเสี่ยงแบบทบต้นจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมภายนอก
การพันกันโดยวัตถุแปลกปลอม: ลมแรงอาจพัดเศษน้ำหนักเบา-เช่น แผ่นพลาสติกหรือป้ายโฆษณา- ลงบนสายไฟ หากต่อมาถูกเคลือบด้วยหิมะเปียกหรือน้ำแข็ง เศษซากนี้จะช่วยเพิ่มภาระของโครงสร้างบนเส้นได้อย่างมาก หรืออาจกระตุ้นให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรโดยตรง
การสะสมของน้ำแข็งบนพืชพรรณ: เมื่อต้นไม้และต้นไผ่ในทางเดินสายไฟถูกปกคลุมไปด้วยน้ำแข็ง น้ำหนักของพวกมันจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ทำให้มีแนวโน้มที่จะล้มลงบนเส้น ส่งผลให้วงจรสะดุดหรือเส้นขาด
