Đường dây điện trên cao: Chức năng, Độ an toàn và Lý do chúng vẫn được ưa chuộng

Đường dây tải điện trên cao vẫn được sử dụng rộng rãi vì chúng dễ nhìn thấy, thiết thực, dễ sửa chữa và linh hoạt trong việc truyền tải điện đường dài. Hệ thống đường dây điện trên không thường dễ kiểm tra hơn so với hệ thống ngầm, dễ tiếp cận hơn sau khi phát hiện hư hỏng và tiết kiệm chi phí hơn khi xây dựng trên các hành lang dài. Tuy nhiên, đường dây điện trên không cũng tiềm ẩn những rủi ro an toàn nghiêm trọng, bao gồm khoảng cách tiếp cận tối thiểu, hư hại do bão, tiếp xúc với thảm thực vật, điện áp cảm ứng, dây dẫn bị đứt và tiếp xúc với thiết bị của bên thứ ba. Cách hiểu đúng về đường dây điện trên không không phải là “đường dây trên không luôn tốt hơn”. Quan điểm đúng hơn là: hệ thống đường dây trên không vẫn có giá trị khi khả năng quan sát, tiếp cận, tốc độ khôi phục và kiểm soát chi phí là những yếu tố quan trọng. Hãy tuân thủ các quy định địa phương và quy trình an toàn tại công trường của bạn.

Câu trả lời ngắn gọn: Đường dây điện trên cao vẫn rất quan trọng vì chúng dễ nhìn thấy, linh hoạt và dễ khôi phục hơn.

Đường dây điện trên cao vẫn rất thiết thực vì các sự cố, hư hỏng và nhu cầu bảo trì dễ phát hiện và tiếp cận hơn.

Trong nhiều mạng lưới điện, khả năng quan sát là một lợi thế lớn. Các đội công nhân có thể tuần tra đường dây, xác định vị trí dây dẫn bị đứt, kiểm tra cột điện hoặc tháp điện, kiểm tra xung đột với cây cối và xác định thiệt hại do bão mà không cần đào bới. Điều này làm cho hệ thống đường dây trên không đặc biệt hữu ích trong phân phối điện ở vùng nông thôn, các hành lang truyền tải dài, các vùng xa xôi và các khu vực cần khôi phục nhanh chóng.

Đường dây điện ngầm có những ưu điểm rõ rệt ở một số vị trí nhất định, đặc biệt là những nơi mà tác động về mặt thị giác, sức gió, nguy cơ cháy rừng hoặc quy hoạch đô thị dày đặc là những mối quan ngại lớn. Tuy nhiên, việc chôn đường dây điện ngầm không phải là giải pháp thay thế hoàn hảo. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ lưu ý rằng việc chôn đường dây điện ngầm có thể liên quan đến chi phí cao hơn và những hạn chế kỹ thuật như tích tụ nhiệt, độ ẩm, ăn mòn và độ phức tạp trong sửa chữa.

Nguyên lý hoạt động của đường dây điện trên cao

Đường dây điện trên cao truyền tải điện năng thông qua các dây dẫn hở được đỡ bởi cột, tháp, sứ cách điện và các thiết bị bảo vệ.

Hệ thống đường dây trên cao cơ bản bao gồm:

• Chất dẫn điện mang dòng điện
• Cột hoặc tháp những thứ hỗ trợ đường dây
• Cách điện những bộ phận tách các dây dẫn mang điện khỏi các cấu trúc nối đất.
• Thanh ngang và phụ kiện những bộ phận giữ dây dẫn ở vị trí
• Máy biến áp điều chỉnh điện áp tăng hoặc giảm khi cần thiết.
• Công tắc, cầu chì, thiết bị đóng cắt tự động và các thiết bị bảo vệ. giúp cô lập các lỗi
• Tĩnh sử dụng khoảng cách không khí như một phần của hệ thống cách nhiệt

Không khí đóng vai trò quan trọng. Nó tạo ra sự ngăn cách vật lý giữa các bộ phận mang điện, cấu trúc, thiết bị, cây cối, đường xá, nhà cửa và con người. Đó là lý do tại sao thiết kế đường dây, chiều cao dây dẫn, độ võng, khoảng cách pha và quản lý hành lang an toàn là một phần của an toàn đường dây trên không.

Vì sao các công ty điện lực vẫn sử dụng đường dây điện trên cao?

Các công ty điện lực vẫn sử dụng đường dây điện trên không vì chúng thường tiết kiệm chi phí hơn, dễ kiểm tra hơn và sửa chữa nhanh hơn so với các đường dây ngầm.

Những ưu điểm chính là những ưu điểm thiết thực:

• Chi phí xây dựng ban đầu thấp hơn ở nhiều vùng
• Kiểm tra trực quan không cần khai quật
• Xác định vị trí lỗi nhanh hơn sau bão hoặc thiệt hại có thể nhìn thấy
• Giúp đội ngũ bảo trì dễ dàng tiếp cận hơn.
• Nâng cấp linh hoạt khi dây dẫn, cột hoặc phần cứng cần được thay thế
• Thích hợp hơn cho các hành lang nông thôn dài và địa hình thoáng đãng.
• Giai đoạn phục hồi đơn giản hơn sau thiệt hại do gió, băng, va chạm xe cộ hoặc thiệt hại do thảm thực vật gây ra

Điều này không có nghĩa là đường dây trên không luôn là lựa chọn tốt nhất. Hệ thống ngầm có thể được ưu tiên ở một số khu vực đô thị, khu vực dễ xảy ra cháy rừng, khu vực ven biển, khu vực có cảnh quan đẹp hoặc khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề. FEMA đã nhấn mạnh việc chôn đường dây ngầm như một chiến lược giảm thiểu rủi ro ở một số cộng đồng vì đường dây ngầm ít bị ảnh hưởng bởi gió và cây cối, mặc dù chi phí và điều kiện dự án rất khác nhau.

Đường dây điện trên không so với đường dây điện ngầm

Sự lựa chọn tốt nhất phụ thuộc vào chi phí, mục tiêu về độ tin cậy, địa hình, khí hậu, khả năng tiếp cận và mức độ rủi ro.

Việc chôn ngầm đường dây có thể cải thiện khả năng chống chịu trong một số trường hợp, nhưng Bộ Năng lượng Hoa Kỳ lưu ý rằng các hệ thống ngầm có thể gặp phải các vấn đề như chi phí đầu tư cao hơn, tích tụ nhiệt, độ ẩm, ăn mòn và khó sửa chữa sự cố hơn.

Các rủi ro an toàn chính xung quanh đường dây điện trên cao

Đường dây điện trên cao rất hữu ích vì chúng lộ thiên và dễ tiếp cận, nhưng chính sự lộ thiên đó lại tiềm ẩn những rủi ro về an toàn.

Các rủi ro chính bao gồm:

• điện giật do tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp
• phóng điện khi thiết bị hoặc người đến quá gần
• vi phạm khoảng cách tiếp cận tối thiểu
• tiếp xúc với thảm thực vật
• dây dẫn bị hư hại do bão hoặc bị đứt
• điện áp cảm ứng trên các đường dây đã bị ngắt điện gần đó
• bước và chạm vào điện thế gần các lỗi
• Cần cẩu, thang, giàn giáo, xe tải và thiết bị nâng hạ đi vào khu vực nguy hiểm
• tiếp xúc với công chúng sau bão hoặc va chạm xe cộ

OSHA yêu cầu các chủ lao động phải bảo vệ người lao động khỏi các đường dây điện trên cao đang hoạt động và đặt ra các yêu cầu về khoảng cách tiếp cận tối thiểu đối với công việc truyền tải và phân phối điện. Đối với cần cẩu và giàn khoan hoạt động gần đường dây điện lên đến 350 kV, OSHA đưa ra các lựa chọn như xác nhận đường dây đã được ngắt điện và nối đất, duy trì khoảng cách an toàn 20 feet, hoặc tuân theo các yêu cầu về khoảng cách an toàn trong Bảng A.

Tại sao khoảng cách tiếp cận tối thiểu lại quan trọng

Trong công tác thi công đường dây điện trên cao, khoảng cách là một biện pháp kiểm soát an toàn, chứ không chỉ là một phép đo.

Hệ thống điện cao thế có thể gây nguy hiểm ngay cả trước khi có tiếp xúc vật lý. Dụng cụ, thiết bị, phương tiện hoặc công nhân có thể đi vào khu vực nguy hiểm nếu khoảng cách tiếp cận không được kiểm soát. Đó là lý do tại sao công việc trên đường dây điện trên cao đòi hỏi nhân viên được đào tạo, lập kế hoạch chính xác, giám sát có trình độ và các công cụ phù hợp.

Khoảng cách tiếp cận tối thiểu cần được quản lý cùng với:

• mức điện áp
• điều kiện thời tiết
• phương pháp làm việc
• chiều dài và xếp hạng công cụ
• di chuyển thiết bị
• kiểm soát khu vực làm việc
• trình độ của người lao động
• quy trình an toàn tại công trường

Không có hướng dẫn bằng văn bản nào có thể thay thế các quy định địa phương hoặc quy trình đã được phê duyệt tại công trường. Công việc trên đường dây điện cao thế chỉ nên được lập kế hoạch và thực hiện bởi nhân viên có trình độ chuyên môn phù hợp dưới hệ thống an toàn đúng quy định.

Chuẩn bị đầy đủ trang thiết bị an toàn cho công tác trên đường dây điện trên cao

An toàn đường dây điện trên cao phụ thuộc vào sự sẵn sàng của thiết bị, chứ không chỉ kinh nghiệm của người lao động.

JINPOWER hỗ trợ các ứng dụng an toàn điện với các sản phẩm như gậy cách điện, máy dò điện áp cao, bộ tiếp đất tạm thời, thảm cao su cách điện, găng tay cách điện, móc cứu hộ và các thiết bị an toàn điện khác. Việc lựa chọn sản phẩm luôn phải phù hợp với cấp điện áp, quy trình tại công trường và điều kiện làm việc thực tế.

Bảo trì và phục hồi: Những gì cần được kiểm soát

Độ tin cậy của đường dây điện trên cao phụ thuộc vào kỷ luật kiểm tra và sự sẵn sàng khắc phục sự cố.

Một chương trình bảo trì hiệu quả thường tập trung vào:

• hồ sơ tuần tra
• quản lý thảm thực vật
• tình trạng dây dẫn và phần cứng
• tình trạng cột hoặc tháp
• sự nhiễm bẩn hoặc hư hỏng vật liệu cách điện
• chụp ảnh nhiệt khi thích hợp
• phân loại khuyết tật
• giai đoạn bão
• sự sẵn sàng tiếp đất tạm thời
• sự sẵn sàng của bộ dò điện áp
• sự sẵn sàng của thiết bị cứu hộ
• thông tin liên lạc và kiểm soát khu vực làm việc

Sau bão, việc đánh giá hệ thống điện trên cao thường dễ dàng hơn bằng mắt thường so với hệ thống điện ngầm. Các đội sửa chữa có thể nhìn thấy cột điện bị gãy, cây đổ, xà ngang bị hư hỏng, dây dẫn bị đứt hoặc thiết bị phần cứng bị lỗi. Nhưng việc quan sát trực quan không làm cho công việc trở nên đơn giản. Đường dây bị đứt, cấu trúc bị hư hại, hiện tượng phản hồi ngược, điện áp cảm ứng và dây dẫn không ổn định vẫn có thể tạo ra những mối nguy hiểm nghiêm trọng.

Nguyên tắc quản lý an toàn rất rõ ràng: Khôi phục dịch vụ thông qua việc kiểm tra có kiểm soát, lập kế hoạch công việc đạt tiêu chuẩn, xác minh đúng cách và sử dụng thiết bị an toàn đã được kiểm định.

Những điều người mua hàng và người quản lý an toàn cần kiểm tra

Việc lựa chọn thiết bị an toàn đường dây trên không cần dựa trên nhiệm vụ, cấp điện áp, môi trường và quy trình tại công trường.

Trước khi đặt mua thiết bị an toàn cho công việc trên đường dây điện trên cao, hãy kiểm tra:

• Hệ thống này sử dụng dòng điện xoay chiều (AC), dòng điện một chiều (DC) hay hỗn hợp?
• Điện áp định mức là loại nào?
• Khoảng cách tiếp cận tối thiểu nào được áp dụng theo quy trình tại công trường?
• Gậy cách điện có đúng công suất và đủ dài cho công việc không?
• Các thiết bị dò điện áp có phù hợp với dải điện áp và điểm ứng dụng không?
• Các bộ tiếp địa tạm thời có được đánh giá phù hợp với dòng sự cố khả dụng và thời gian ngắt mạch không?
• Các kẹp có khớp với giao diện dây dẫn hoặc nối đất thực tế không?
• Các tấm cách điện hoặc tấm lót bảng điện có được phân loại và kiểm tra theo tiêu chuẩn không?
• Các móc cứu hộ có dễ nhìn thấy, dễ tiếp cận và được đưa vào các bài tập diễn tập không?
• Liệu các biện pháp chắn và che đậy có phù hợp với tình trạng phơi nhiễm này không?
• Số sê-ri, hồ sơ thử nghiệm và hồ sơ kiểm định có còn hiệu lực không?

Loại danh sách kiểm tra này giúp cải thiện chất lượng yêu cầu và ngăn ngừa việc mua công cụ chỉ dựa trên tên gọi.

Khi việc chôn đường ống ngầm mang lại nhiều lợi ích hơn.

Việc chôn ngầm đường dây có thể là lựa chọn tốt hơn khi rủi ro về mặt an ninh, mục đích sử dụng đất hoặc tác động về mặt thị giác lớn hơn chi phí và lợi thế về khả năng tiếp cận để sửa chữa đường dây trên không.

Có thể xem xét việc lắp đặt đường dây điện ngầm trong các trường hợp sau:

• Diện mạo đô thị rất quan trọng
• Các hành lang đường bộ bị hạn chế
• Nguy cơ cháy rừng cao
• Việc tiếp xúc với đường dây điện trên cao là không thể chấp nhận được.
• Nguy cơ thiệt hại do bão rất nghiêm trọng
• Quy hoạch không gian công cộng ưu tiên cơ sở hạ tầng ngầm.
• Việc lập kế hoạch ứng phó dài hạn là hoàn toàn hợp lý.

Ngay cả như vậy, việc chôn ngầm đường ống cũng cần được đánh giá từng trường hợp cụ thể. Hướng dẫn chôn ngầm đường ống của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cho thấy rằng các hệ thống ngầm có thể giảm thiểu một số rủi ro phơi nhiễm, nhưng chúng cũng mang lại những vấn đề về chi phí, nhiệt độ, độ ẩm, ăn mòn và khả năng tiếp cận để sửa chữa.

Takeaway cuối cùng

Đường dây điện trên cao vẫn được sử dụng rộng rãi vì chúng thiết thực, dễ nhìn thấy, dễ sửa chữa và linh hoạt.

Chúng không phải lúc nào cũng tốt hơn các tuyến tàu điện ngầm. Chúng chỉ tốt hơn trong những điều kiện phù hợp: hành lang dài, lối đi thông thoáng, xây dựng tiết kiệm chi phí, nhu cầu kiểm tra nhanh chóng và các hệ thống mà việc bảo trì và phục hồi có thể quan sát được là rất quan trọng.

Sự an toàn của họ phụ thuộc vào việc kiểm soát chặt chẽ khoảng cách tiếp cận, thảm thực vật, khu vực làm việc, xác minh, sự sẵn sàng tiếp đất, sự sẵn sàng cứu hộ và thiết bị an toàn điện đã được kiểm định. Hãy tuân thủ các quy định địa phương và quy trình an toàn tại công trường của bạn.

FAQ

Tại sao đường dây điện trên cao vẫn được sử dụng rộng rãi?

Đường dây điện trên cao được sử dụng rộng rãi vì chúng thường có chi phí xây dựng thấp hơn, dễ kiểm tra hơn, dễ tiếp cận hơn để bảo trì và sửa chữa nhanh hơn sau khi có hư hỏng rõ ràng.

Đường dây điện trên không có rẻ hơn đường dây điện ngầm không?

Trong nhiều trường hợp, đường dây trên không có chi phí xây dựng ban đầu thấp hơn. Đường dây ngầm có thể đắt hơn đáng kể, đặc biệt là khi chuyển đổi các hệ thống đường dây trên không hiện có. Chi phí thực tế phụ thuộc vào địa hình, mức điện áp, điều kiện đất, mật độ đô thị và các yêu cầu khôi phục.

Liệu đường dây điện ngầm luôn an toàn hơn hoặc đáng tin cậy hơn?

Không. Đường dây ngầm giúp giảm thiểu tác động của gió, cây cối và một số thiệt hại do bão, nhưng việc xác định vị trí và sửa chữa chúng có thể khó khăn và mất nhiều thời gian hơn. Chúng cũng có thể phải đối mặt với các thách thức liên quan đến độ ẩm, ăn mòn, nhiệt độ và việc đào bới.

Những rủi ro an toàn chính xung quanh đường dây điện trên cao là gì?

Các rủi ro chính bao gồm điện giật, phóng điện hồ quang, vi phạm khoảng cách tiếp cận tối thiểu, tiếp xúc với thực vật, dây dẫn bị đứt, điện áp cảm ứng, phản hồi ngược, cần cẩu hoặc thang đi vào khu vực không an toàn và các công trình bị hư hại do bão.

Những thiết bị nào hỗ trợ việc bảo trì đường dây điện trên cao an toàn hơn?

Các thiết bị thường dùng có thể bao gồm gậy cách điện, máy dò điện áp cao, bộ tiếp đất tạm thời, thảm cách điện, găng tay cách điện, móc cứu hộ, rào chắn và tấm che. Cần xác định chính xác thiết bị cần thiết dựa trên cấp điện áp, nhiệm vụ, quy định địa phương và quy trình an toàn tại công trường.

Việc chôn ngầm dưới đất khi nào thì hợp lý hơn?

Việc chôn ngầm đường dây có thể hợp lý hơn ở các khu vực đô thị đông dân cư, các hành lang dễ xảy ra cháy rừng, các địa điểm nhạy cảm về mặt thẩm mỹ hoặc các khu vực có rủi ro cao được lựa chọn, nơi lợi ích mang lại xứng đáng với chi phí và độ phức tạp trong bảo trì.