Wymiana przewodów odgromowych na elektroenergetycznych liniach pod napięciem

Rolki obrotowe stosuje się w celu utrzymania bezpiecznego odstępu elektrycznego między przewodami. W tym przypadku używa się wciągnika poruszającego się po przewodzie odgromowym, który wciąga dwie liny przechodzące przez przęsła sekcji odciągowej. W przypadku przemieszczania wciągnika na wieżyczce słupa do ochrony wykorzystuje się specjalne pęto bezpieczeństwa. Pierwsza z wciąganych lin jest używana jako lina  ciągnąca dla przewodu OPGW, podczas gdy druga, jako lina nośna, pozwala na rozmieszczenie rolek obrotowych na przewodzie odgromowym; rolki te są zwykle montowane na przewodzie odgromowym w odległości ok. 10 - do 15 m od siebie. Ten etap prac jest taki sam jak przy wykorzystaniu rolek obrotowych do wymiany przewodu odgromowego na przewód OPGW na całej długości sekcji odciągowej. Na rysunku 5 pokazano ogólny schemat wykorzystania rolek obrotowych do wymiany przewodów odgromowych na przewody OPGW.

Rolki obrotowe wykorzystuje się w miejscach, gdzie linia krzyżuje się z innymi liniami niższych napięć, z drogami kołowymi lub torami kolejowymi. Dzięki zastosowaniu rolek obrotowych osiąga się niski naciąg mechaniczny przewodów, zminimalizowany zwis lin i przewodów podczas instalacji oraz utrzymuje się bezpieczne dostępy elektryczne pomiędzy przewodami nawet podczas jakiejkolwiek awarii.

Metoda rolek obrotowych

Metoda rolek obrotowych jest w niektórych krajach używana jako główna metoda wymiany przewodu odgromowego na przewód OPGW na całej długości sekcji odciągowej (rys. 5).

W innych stosowana jest raczej na skrzyżowaniach z innymi obiektami, np. liniami elektroenergetycznymi, autostradami lub w przypadkach gdy analiza ryzyka zmusza do ograniczenia przypadku zbliżenia z innymi obiektami. Dla liny ciągnącej przyjmuje się orientacyjnie, że nominalne obciążenie powodujące jej zerwanie jest 10-krotnie większe od oczekiwanej siły naciągu.

W tej metodzie wciągnik wciąga linę ciągnącą i nośną na całej długości sekcji odciągowej poruszając się po przewodzie odgromowym. Po wciągnięciu lin oraz po umieszczeniu rolek w odpowiednich odstępach, wciągarka wciąga nowy przewód OPGW za pomocą liny ciągnącej. W wyniku naprężenia przewodu OPGW następuje podniesienie go do góry i zamienienie miejscami z przewodem odgromowym.

Następnie przewód odgromowy jest odpinany od konstrukcji słupa i jego koniec jest łączony z lekką liną ciągnącą. W tym czasie przewód OPGW ma regulowany zwis i jest mocowany do konstrukcji wieżyczki odgromowej. Ostatnim etapem jest zdjęcie przewodu odgromowego oraz rolek obrotowych.

Ilustrację etapów wymiany przewodu odgromowego na przewód OPGW na czynnej linii napowietrznej z zastosowaniem rolek dwukomorowych przedstawiono w [7]. Z kolei rolki obrotowe używane są do prac w jednym przęśle linii przesyłowej, najczęściej przy wymianie uszkodzonego przewodu OPGW. Również w tym przypadku używa się wciągnika w celu wciągnięcia liny nośnej i ciągnącej z tym, że może on być mniejszy i lżejszy, gdyż nie występuje potrzeba wciągania długich (w konsekwencji cięższych) lin. Etapy procesu wymiany uszkodzonego przewodu OPGW na nowy przedstawiono na rysunku 6 i opisano poniżej.

Rys. 5. Rozmieszczenia rolek obrotowych podczas wymiany przewodu odgromowego: a) ogólny schemat [2], b) w praktyce – skrzyżowanie linii
 

Rys. 6a-d. Wymiana przewodu z zastosowaniem rolek obrotowych [2]: a) etap I - zakładanie rolek, b) etap II - wciąganie nowego przewodu OPGW, c) etap III –ściąganie uszkodzonego przewodu OPGW, d) etap IV – ściąganie lin

1. Wciągnik poruszając się po przewodzie OPGW w przęśle wciąga linę nośną i linę ciągnącą. Na linie nośnej mocowane są w odpowiednich odstępach rolki obrotowe (rys.6a).

2. Wciągarka wciąga nowy przewód OPGW za pomocą linki ciągnącej. Naciąg przewodu OPGW jest przez cały czas utrzymywany przez hamownik i/lub bęben z przewodem OPGW (rys. 6b).

3. Lina nośna zostaje przeprężona, co powoduje obrócenie rolek i wyniesienie przewodu OPGW nad przewód odgromowy (w niektórych przypadkach ten sam efekt powoduje naprężenie przewodu OPGW). Następnie zostaje wyregulowany zwis przewodu OPGW oraz jego mocowanie do konstrukcji nośnej wieżyczki odgromowej (rys.6c).

4. Uszkodzony przewód OPGW jest odłączany od konstrukcji nośnej, do jego końca mocowany jest hamownik (inna rola wciągnika) zabezpieczający ściągany przewód, rolki i liny przed nadmiernym rozpędzeniem się i tym samym przed nadmiernym zwisem lin i przewodów. Uszkodzony przewód i liny ściągane są na odpowiednie bębny (rys.6d).

Wymienione metody wymiany przewodów odgromowych lub uszkodzonych przewodów OPGW na nowe wykonywane są w wielu krajach na świecie.

Dla przykładu w Indiach dzięki zastosowaniu metody rolek obrotowych dla wielu przęseł wymieniono na czynnych liniach przesyłowych ponad 2000 km przewodów odgromowych. Prace te wykonała doświadczona firma szczycąca się wykonaniem wymiany ponad 8000 km przewodów odgromowych na czynnych liniach przesyłowych w Azji. Prace te były prowadzone na linach jedno- i wielotorowych o napięciach od 66 do 500 kV. Wydajność pracy wynosiła 1 bęben (ok. 3-5 km) na dwa dni. Koszt wykonania takiej pracy był taki sam jak podczas normalnej pracy (przy linii wyłączonej).

Kolejnym ciekawym przykładem szerokiego zastosowania wyżej opisywanych metod jest Brazylia, w której w latach 2001 – 2006 wymieniono oraz zainstalowano prawie 5000 km przewodów OPGW na czynnych liniach napowietrznych o różnych poziomach napięć. W celu zminimalizowania ryzyka uszkodzenia czy awarii wyznaczono specjalne korytarze do wciągania i ściągania przewodów za pomocą urządzenia zaprojektowanego do umieszczenia przeciąganych przewodów w bezpiecznej strefie,  uwzględniając tym samym możliwość obniżenia się (opadnięcia) przewodu w trakcie jego montażu pomiędzy przewody robocze znajdujące się pod napięciem [17]. Podobne szeroko zakrojone prace wykonano w Wenezueli [16].