صيانة خطوط النقل الكهربائية ذات الجهد العالي

أهمية صيانة خطوط النقل الكهربائية ذات الجهد العالي:

إن زيادة الطلب على الطاقة مع وجود أصول متقادمة يضع ضغطاً كبيراً على مالكي شبكات نقل الطاقة لضمان إمداد موثوق به وقابل للانقطاع من الطاقة لعملائهم المعنيين، وهناك حالة أدت إلى ظهور تقنيات لأداء صيانة خط النقل على قاعدة حية.

كما تسمى صيانة الموصلات والعوازل والهياكل وأجزاء خطوط النقل الأخرى دون إلغاء تنشيط الشبكة صيانة الخط المباشر لخطوط النقل، كما أن الأنشطة التي يتم اتخاذها بموجب هذا المفهوم هي، إصلاح الخطوط العلوية أو قضبان الحافلات أو أسلاك التأريض، والتفتيش عن بعد عن بعد للخط وإصلاح العوازل واستبدالها وفحصها وكذلك غسل الخط المباشر للعوازل.

كما تم البحث عن تقنيات صيانة الخط المباشر وتطبيقها لأكثر من خمسين عاماً بجهد كهربائي أقل من 500 كيلو فولت وحتى 500 كيلو فولت، ومع ذلك؛ فإن المساهمة المستمرة في تقنيات صيانة الخط المباشر، وفي أبريل 2008م؛ فقد سجلت الصين التنفيذ الناجح للخط المباشر الذي يعمل تحت 1000 كيلوفولت (UHV) في ووهان وهو تقدم كبير في علم صيانة الخط المباشر.

طرق وتقنيات صيانة خطوط القدرة المباشرة عالية الجهد:

هناك العديد من الأساليب والتقنيات المستخدمة لمنع المخاطر الكبيرة وإمكانية تدفق التيار من خلال العاملين في صيانة الخط المباشر، وهي:

العصا الساخنة:

العصا الساخنة هي أداة حية تخلق مقاومة كبيرة بين عامل الخط والمعدات الحية من أجل منع المخاطر التي قد يتعرض لها عامل الخط، كما إنه عمود مصنوع عادة من الألياف الزجاجية، واعتماداً على الأداة المرفقة بنهايته؛ يتم تنفيذ مهام معينة على المعدات الحية.

كما تُستخدم هذه الأدوات لاستبدال الصمامات ومفاتيح الفتح والإغلاق وأكياس العزل واختبار الجهد والعديد من المهام الأخرى التي ستمنع تعريض عامل الخط للخطر، كما تأتي العصا الساخنة بأطوال مختلفة لإبقاء عامل الخط على مسافة معينة من المعدات الحية، واعتماداً على الجهد الذي يؤديه عامل الخط للمهام، يجب مراعاة المسافة من المعدات الحية وفقاً لذلك.

قفاز عازل أو قفاز مطاطي:

تحمي القفازات العازلة عامل الخط من أي مخاطر عند الاتصال المباشر بالمعدات النشطة، ومع ذلك؛ فإنه وفي ظل هذه الظروف، يجب نشر أكثر من حاجز حماية في شكل قفازات عازلة، وخاصةً بالنسبة لنقطة الاتصال الأولى (حيث يدخل التيار إلى الجسم).

كما يتم استخدام القفازات العازلة لمنع تدفق التيار عبر عامل الخط. ومع ذلك، وبالنسبة لنقطة الاتصال الثانية (حيث سيغادر التيار الجسم)؛ فإن عامل الخط يجعل مع إمكانية الأرض أو أي نقطة اتصال أخرى منصة عمل أو شاحنة دلو للجهاز الجوي تستخدم لحماية عامل الخط.

اليد المجردة:

ما يقرب من 16٪ من مهام الصيانة التي يتم إجراؤها على خطوط النقل الحية في إيطاليا على سبيل المثال، تتم باستخدام طريقة اليد العارية، وفي هذه الطريقة؛ فإنه يتم وضع عامل الخط بنفس إمكانات الموصل مع مراعاة الحفاظ على الخلوص الآمن من مستوى الأرض.

حيث أثبت مايكل فاراداي أن الكهرباء بين أي نقطتين محتملتين متشابهتين ستكون هي نفسها، لذلك؛ إذا كان عامل الخط محمياً بقفص فاراديز وتم ربطه بنقاط محتملة مماثلة للموصل؛ فيمكن أن يعمل عامل الخط على الموصل والأجهزة المرتبطة به دون أي مخاطر وخطر وصدمة.

طائرات الهيليكوبتر:

يمكن لعامل الخط الذي لديه متطلبات العزل اللازمة أداء الخط المباشر الذي يعمل من طائرة هليكوبتر باستخدام طريقة المنصة أو الرافعة، وفي طريقة المنصة، يتم ربط المنصة بشكل صارم بالإضافة إلى ربطها كهربائياً بالطائرة المروحية مع عامل الخط (الذي سيكون له نفس إمكانات الخط) الموجود في المنصة التي تواجه خط النقل لأداء المهام الضرورية.

وفي حين أنه في طريقة الرافعة، ومع اقتراب عامل الخط من الخط؛ سيتم إنشاء قوس كهربائي، حيث يتم شحن عامل الخط حيث يحتاج عامل الخط إلى الارتباط فوراً بالخط لمنع الانحناء الإضافي باستخدام طريقة معينة، مثل إجراء أن تكون العصا في نفس الإمكانات حتى يتمكن عامل الخط من أداء عمل الخط المباشر بأمان.

حيث دخلت التقنيات الروبوتية حيز التنفيذ لتقليل المخاطر التي قد يواجهها عامل الخط وزيادة موثوقية العمل المباشر على المعدات النشطة، كما تم تكريس هذه المساهمة والجهود في مجال الروبوتات فيما يتعلق بالعمل المباشر وبعض التقنيات الآلية المستخدمة حالياً، وهي:

• الروبوتات الأرضية: في هذه التقنية، يتم نشر الذراع الروبوتية التي يمكن التحكم فيها عن بعد لتلبية متطلبات الصناعة الكهربائية وللتعامل مع بعض المهام الخاصة على الموصلات النشطة ذات الفولتية المختلفة مثل النقل أو الحركة، كما كان الهدف من تطوير هذه التقنية أيضاً هو تلبية بعض احتياجات العمل في الخطوط الحية مثل استبدال الأعمدة المتعفنة باستخدام الثقب الحالي، وإعادة تشكيل الهياكل وإعادة عزلها.

• تعليق الروبوتات من الخط: كرس معهد أبحاث (Hydro Quà © bec TE (IREQ))) جهوداً مكثفة في تطوير الروبوتات المعلقة للعمل في الخطوط الحية، كما تم تطوير (LineRover)، وذلك لأول مرة في عام 2006 لإزالة الجليد في العمل المباشر.

بعد ذلك، تم تقديم (LineScout) للعمل على ما يصل إلى 6 حزم موصلات ويمكنه عبور عوائق الخط حتى وصل قطرها (0.76) متر بالإضافة إلى قدرتها على “الفحص البصري” للخط باستخدام أربع كاميرات للمشغل وتطبيق أجهزة استشعار على الخط لقياسات محددة وإصلاح مؤقت لبعض المكونات.

بالإضافة إلى مساهمات (IREQ)؛ فقد دخلت شركة (Hibot) حيز التنفيذ في عام 2009م لتقديم روبوت معلق لديه القدرة على فحص الخط بصرياً، وذلك بواسطة الكاميرات واكتشاف التآكل، علاوة على ذلك؛ تم تخصيص العديد من المساهمات والتطويرات اللاحقة حتى يومنا هذا في هذا المجال.

اعتبارات السلامة العامة بصيانة خطوط النقل الكهربائية عالية الجهد:

القاعدة الذهبية في عمليات الخط الساخن لا تضمن السلامة عندما تكون الحياة على المحك، وفي خطوط الجهد العالي؛ أثبتت السجلات أن أعمال الصيانة أكثر أماناً في الواقع عندما يتم تنشيط الخط بدلاً من عدم تنشيطه، والذي يمكن تنشيطه أثناء تنفيذ العمل، كما أن وعي العامل المباشر بالخطر الذي تنطوي عليه المعدات النشطة سيؤدي إلى العمل بحذر أكبر والحفاظ على المسافات المطلوبة، لذلك:

• يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن عامل الخط يجب أن يحافظ على مسافة آمنة من نقطة الأرض وكذلك المراحل الأخرى من الخط لمنع المخاطر.

• القيام بتنفيذ أعمال الخط الساخن باستخدام معدات السلامة مثل العصا الساخنة والقفازات العازلة وما إلى ذلك.

• اختبار الأدوات دائماً قبل الشروع في العمل ولا تستخدم أبداً أداة لست معتاداً عليها ولا تؤدي العمل باستخدام أداة المثبط.

• لا ينبغي تجاوز تصنيفات الشركات المصنعة لأدوات الخط الساخن ويجب أن يكون عامل الخط على دراية بوزن امتداد الموصل والتوتر مع الأجزاء التي تتعامل معه.

• التحقق بانتظام لمعرفة ما إذا كانت الأدوات قد تم إجهادها ميكانيكياً أو كهربائياً بشكل مبالغ فيه بحيث تتم مواجهة الفحص والاختبار الدقيق قبل إعادتها إلى الخدمة.

• لا ينبغي وضع أدوات الخط المباشر على الأرض، بل يجب الاحتفاظ بها في حاوية الأدوات عندما لا تكون قيد الاستخدام.