オーバーヘッドラインフィッティングのサプライヤーとして、私はこれらのコンポーネントを高電圧直接 - 電流（HVDC）システムに統合することに伴う独自の課題を直接目撃しました。 HVDCテクノロジーは、交流 - 電流（AC）システムと比較して低い損失を伴う長距離で大量の電力を送信する能力により、近年大きな牽引力を獲得しています。ただし、HVDCシステムでのオーバーヘッドラインフィッティングの使用は、慎重に検討する必要がある一連の課題を提示します。
電気性能の課題
コロナ排出
HVDCシステムの主要な電気的課題の1つは、コロナ放電です。コロナは、導体の周りの電界強度が周囲の空気の故障強度を超えると発生します。 HVDCシステムでは、電流の単方向性は、ACシステムと比較して異なるコロナ特性につながる可能性があります。
HVDC電圧の極性は、コロナ層に大きな影響を与える可能性があります。一般に、正の極性はより強いコロナ活動をもたらし、電力損失、無線干渉、可聴ノイズを引き起こす可能性があります。次のようなオーバーヘッドラインフィッティングスチールアングルクロスアーム、導体に近接しているが、コロナの影響を受けることもあります。これらの継手の鋭い縁と不規則な表面は、電界濃度を悪化させ、コロナ放電の可能性を高めます。
DCアークの絶滅
別の電気的課題は、DCアークの絶滅です。 ACシステムでは、電流は自然に半分ごとにゼロを通過します。これは、アークの絶滅に役立ちます。ただし、HVDCシステムでは、自然なゼロはありません - 電流の交差。短い回路などの障害が発生すると、アークが形成され、消滅するのが難しい場合があります。
オーバーヘッドラインフィッティングは、断層条件中のシステム全体のパフォーマンスにおいて重要な役割を果たします。例えば、ケーブルアクセサリーアイアンクロスアーム障害中に高エネルギーアークにさらされる可能性があります。これらのフィッティングの材料と設計は、重大な損傷なしにDCアークに関連する激しい熱と機械的力に耐えることができる必要があります。
機械的な課題
熱膨張と収縮
HVDCシステムは、パワーフローと環境条件により、大幅な温度変動を経験する可能性があります。オーバーヘッドラインフィッティングは、熱の膨張と収縮の対象となり、コンポーネントに機械的なストレスを引き起こす可能性があります。
継手と導体で使用される材料の熱膨張係数の異なる係数は、接続の誤りと緩みにつながる可能性があります。たとえば、ホットディップ亜鉛めっきオーバーヘッドラインハードウェア導体と比較して異なる膨張率を持っているため、グリップが弱くなり、導体の滑りや切断のリスクが増加する可能性があります。
振動とギャロッピング
風 - 誘導された振動とギャロッピングは、頭上の送電線の一般的な機械的課題です。 HVDCシステムでは、電流の単方向性は、風と磁場と相互作用し、より複雑な振動パターンにつながる可能性があります。
オーバーヘッドラインフィッティングは、これらの動的な力に抵抗するように設計する必要があります。継手の形状と質量分布は、ラインの空力特性に影響を与える可能性があります。不適切に設計された継手は、振動とギャロッピングに対するラインの感受性を高める可能性があり、これにより、継手と導体が時間の経過とともに疲労損傷を引き起こす可能性があります。
環境の課題
腐食
腐食は、HVDCシステムのオーバーヘッドラインフィッティングにとって大きな環境課題です。環境内の水分、汚染物質、電解質の存在は、腐食プロセスを促進する可能性があります。
ホット - ディップ亜鉛めっきは保護するために使用される一般的な方法ですホットディップ亜鉛めっきオーバーヘッドラインハードウェア腐食から。ただし、HVDCシステムでは、単方向電流は電解腐食として知られる現象を引き起こす可能性があります。 DC電流の流れは、フィッティングまたはフィッティングと導体の間に異なる金属の間に電気化学的電位差を生み出し、耐食を加速させます。
汚染と汚染
産業排出、ほこり、塩スプレーからの汚染と汚染も、オーバーヘッドラインフィッティングの性能に影響を与える可能性があります。これらの汚染物質は、継手の表面に蓄積し、電気断熱特性を減らし、フラッシュオーバーのリスクを高めることができます。
たとえば、沿岸地域では、塩スプレーはフィッティングに導電性層を堆積させることができ、漏れ電流と表面追跡につながる可能性があります。オーバーヘッドラインフィッティングは、汚染物質の蓄積を最小限に抑え、汚染された環境での電気的および機械的完全性を維持するために、適切な表面処理とプロファイルで設計する必要があります。
材料の互換性の課題
導体との互換性
HVDCシステムの信頼できる動作には、オーバーヘッドラインフィッティングと導体の間の互換性が重要です。アルミニウムや銅などのさまざまな種類の導体には、機械的および電気的特性が異なります。
導体との良好な電気的および機械的接続を確保するために、フィッティング材料を選択する必要があります。たとえば、電力損失を減らすために、フィッティングと導体の間の接触抵抗を最小限に抑える必要があります。さらに、材料は、温度変動中の機械的応力を避けるために、熱膨張の係数の観点から互換性がある必要があります。
絶縁体との互換性
オーバーヘッドラインフィッティングは、絶縁体と組み合わせてよく使用されます。フィッティングと絶縁体の間の互換性は、システムの電気断熱材を維持するために不可欠です。
継手の材料は、絶縁体の化学的または物理的な分解を引き起こすべきではありません。たとえば、一部の金属は、特定の環境条件下で断熱材材料と反応し、断熱性の低下につながる場合があります。
緩和戦略
改善されたデザイン
上記の課題に対処するには、オーバーヘッドラインフィッティングの改善された設計が不可欠です。これには、丸いエッジと滑らかな表面を使用して、電界濃度を減らし、コロナ放電を最小限に抑えることが含まれます。設計では、安定した機械的接続を確保するために、材料の熱膨張と収縮も考慮する必要があります。
高度な材料
高度な材料の使用は、課題の緩和に役立ちます。たとえば、腐食 - 耐性合金と高強度ポリマーを使用すると、過酷な環境でのフィッティングの耐久性が向上します。これらの材料は、導体と絶縁体とのより良い互換性も提供することができます。
監視とメンテナンス
HVDCシステムでのオーバーヘッドラインフィッティングの定期的な監視とメンテナンスが重要です。これには、目視検査、電気試験、および機械的試験が含まれます。監視は、腐食、接続の緩み、振動による損傷など、問題の初期兆候の検出に役立ちます。
結論
結論として、HVDCシステムでのオーバーヘッドラインフィッティングの使用は、電気性能、機械的完全性、環境の耐久性、および材料の互換性の観点からさまざまな課題を提示します。オーバーヘッドラインフィッティングのサプライヤーとして、私たちはこれらの課題を克服するためのソリューションの開発に常に取り組んでいます。
HVDCシステムのユニークな要件を理解し、研究開発に投資することにより、これらのシステムの信頼できる効率的な運用を保証する高品質の継手を提供できます。 HVDCプロジェクトに参加しており、信頼できるオーバーヘッドラインフィッティングを探している場合は、詳細な議論のために私たちに連絡し、当社の製品が特定のニーズをどのように満たすかを探ることをお勧めします。
参照
- グローバー、PK（2014）。高電圧エンジニアリング。ワイリーインド。
- グリーンウッド、A。（1991）。電力システムの電気過渡現象。 Wiley-インターサイエンス。
- Li、G。、およびChen、G。（2018）。 HVDC送信システム：原則、モデリング、および制御。スプリンガー。
