Κοιτάξτε ψηλά ένα αποπνικτικό καλοκαιρινό απόγευμα. Τι βλέπετε; Οι γραμμές μεταφοράς υψηλής τάσης που κρέμονται ανάμεσα στους πυλώνες φαίνονται χαλαρές, βαριές και χαμηλά.
Τώρα, σκεφτείτε μια παγωμένη χειμωνιάτικη μέρα. Οι ίδιες γραμμές φαίνονται τεντωμένες, σφιχτές και ψηλά από το έδαφος.
Οι πυλώνες δεν έχουν μετακινηθεί. Τα καλώδια δεν έχουν αντικατασταθεί. Λοιπόν, γιατί το ύψος των καλωδίων αλλάζει με τις εποχές;
Αν αναρωτηθήκατε ποτέ αν αυτά τα χαλαρά καλοκαιρινά καλώδια είναι σημάδι κινδύνου, εδώ είναι η μηχανική αλήθεια πίσω από μια από τις πιο συνηθισμένες εικόνες στη βιομηχανία ενέργειας:Η Φυσική της Κάμψης.
1. Δεν είναι μόνο η ζέστη, είναι το Ρεύμα
Η ορατή "κάμψη" ενός καλωδίου ονομάζεται τεχνικάΚάμψη (ή Αλυσίδα). Ενώ είναι αλήθεια ότι το μέταλλο διαστέλλεται όταν είναι ζεστό και συστέλλεται όταν είναι κρύο, υπάρχει ένας δεύτερος, πιο ισχυρός παράγοντας που παίζει ρόλο το καλοκαίρι:Το Φορτίο.
- Το Υλικό:Οι περισσότερες εναέριες γραμμές είναιACSR (Αγωγός Αλουμινίου Ενισχυμένος με Χάλυβα). Το αλουμίνιο άγει τον ηλεκτρισμό, ενώ ένας χαλύβδινος πυρήνας παρέχει φυσική αντοχή. Όπως όλα τα μέταλλα, όταν θερμαίνονται, διαστέλλονται.
- Το Διπλό Χτύπημα:Το καλοκαίρι, η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι υψηλή (ήλιος + ζεστός αέρας). Αλλά μέσα στο καλώδιο, εκατομμύρια σπίτια λειτουργούν τα κλιματιστικά τους. Αυτό το τεράστιο ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργείΑντιστασιακή Θέρμανση (απώλειες I²R).
Το καλώδιο ζεσταίνεται από τοέξωκαι ζεσταίνεται από τομέσα. Καθώς η θερμοκρασία ανεβαίνει, το μέταλλο διαστέλλεται. Δεδομένου ότι η απόσταση μεταξύ των δύο πυλώνων είναι σταθερή, αυτό το επιπλέον μήκος δεν έχει πού αλλού να πάει παρά κάτω - στη μέση του ανοίγματος.
2. Η Μηχανική: Απώλεια Τάσης
Μπορείτε να σκεφτείτε μια γραμμή μεταφοράς σαν ένα λάστιχο.
- Χειμώνας:Το κρύο κάνει το καλώδιο να συστέλλεται. Γίνεται σφιχτό και "ελαστικό". Η κάμψη είναι ελάχιστη.
- Καλοκαίρι:Η ζέστη κάνει το καλώδιο μακρύτερο. Χάνει την τάση του (γίνεται "μαλακότερο"). Με λιγότερη τάση να το τραβάει σφιχτά, η βαρύτητα τραβάει το βαρύ μεταλλικό καλώδιο πιο κάτω.
Αυτό δημιουργεί την "κουρασμένη" ή "πεσμένη" εμφάνιση που βλέπετε τον Ιούλιο και τον Αύγουστο. Δεν είναι αποτυχία. είναι μιαελεγχόμενη φυσική απόκρισηστη θερμική διαστολή.
3. Είναι Επικίνδυνο;
Όχι, δεν είναι επικίνδυνο - αν η γραμμή έχει σχεδιαστεί σωστά.Οι μηχανικοί σχεδιάζουν τις γραμμές για να αντέχουν και τα δύο άκρα: τη
Μέγιστη Κάμψηυπό τις χειρότερες δυνατές καλοκαιρινές συνθήκες (υψηλότερη θερμοκρασία + μέγιστο ρεύμα).Διασφαλίζουν ότι ακόμη και στο χαμηλότερο σημείο της σε ένα κύμα καύσωνα, το καλώδιο παραμένει αρκετά ψηλά πάνω από το έδαφος, τα δέντρα και τα κτίρια για να είναι ασφαλές.
4. Ο Πραγματικός Κίνδυνος του Καλοκαιριού: Δέντρα
Αν τα χαλαρά καλώδια δεν είναι ο κίνδυνος, τι είναι;
Ο κίνδυνος βρίσκεται σε αυτό που συμβαίνει
κάτωαπό τα καλώδια. Το καλοκαίρι είναι η περίοδος ανάπτυξης. Τα δέντρα αναπτύσσονται ραγδαία. Εν τω μεταξύ, τα καλώδια πέφτουν χαμηλότερα λόγω της ζέστης.Αυτό το "κλείσιμο του κενού" είναι η πραγματική απειλή. Αν ένα κλαδί δέντρου πλησιάσει πολύ ένα καλώδιο με χαμηλή κάμψη, μπορεί να προκαλέσει
εκτόξευση (βραχυκύκλωμα), οδηγώντας σε διακοπές ρεύματος. Γι' αυτό βλέπετε συνεργεία κοινής ωφέλειας με αλυσοπρίονα το καλοκαίρι - διαχειρίζονται το "Δικαίωμα Διέλευσης" για να αντισταθμίσουν την κάμψη.5. Η Χειμερινή Έκπληξη: Πάγος
Είπαμε ότι τα χειμερινά καλώδια είναι σφιχτά, αλλά υπάρχει μια εξαίρεση:
Παγετώνας.Όταν η παγωμένη βροχή καλύπτει τα καλώδια, το βάρος αυξάνεται δραματικά. Παρόλο που το καλώδιο είναι κρύο (και συσπειρωμένο), το τεράστιο βάρος του πάγου μπορεί να τραβήξει το καλώδιο χαμηλότερα από ό,τι κάμπτεται το καλοκαίρι.Οι μηχανικοί σχεδιάζουν τις γραμμές για να αντέχουν και τα δύο άκρα: τη
Θερμική Κάμψη του Καλοκαιριού
και τοΦορτίο Πάγου του Χειμώνα.Σύνοψη
Την επόμενη φορά που θα κοιτάξετε ψηλά και θα δείτε αυτές τις πεσμένες γραμμές μια ζεστή μέρα, μην ανησυχείτε. Δεν πρόκειται να πέσουν. Απλώς "αναπνέουν" - διαστέλλονται και χαλαρώνουν κάτω από τη ζέστη της εποχής και την πίεση της λειτουργίας του κλιματιστικού σας.
"Ένα χαλαρό καλώδιο τον Αύγουστο είναι ένα χαρούμενο καλώδιο. Σημαίνει ότι η φυσική λειτουργεί ακριβώς όπως την έχουν σχεδιάσει οι μηχανικοί."
Ερώτηση Παρατήρησης:
Έχετε παρατηρήσει πόσο κάμπτονται τα καλώδια στη γειτονιά σας κατά τη διάρκεια ενός κύματος καύσωνα σε σύγκριση με τον χειμώνα; Την επόμενη φορά που θα οδηγήσετε κάτω από μια γραμμή ηλεκτρικής ενέργειας, ρίξτε μια ματιά - απλώς θυμηθείτε να κοιτάξετε, μην αγγίζετε!
