Uspešna sanacija optičnih strelovodnih vodnikov

Vzdrževalci iz Elesove enote Podlog so konec leta uspešno odpravili okvaro vodnika OPGW, pri čemer so varnostno izpopolnili metodo sanacije s pomočjo posebnega delovnega vozička.

Visokonapetostno omrežje je v Sloveniji že skoraj v celoti opremljeno s strelovodnimi vodniki (OPGW), v katerih so vgrajena tudi optična vlakna. Osnovni namen OPGW vodnika na daljnovodu je sicer zaščita faznih vodnikov daljnovoda pred učinki udara strele, kot drugo  pa za prenos podatkov po optičnih vlaknih. OPGW vodniki se v svetu uporabljajo zadnjih dvajset let, kar velja tudi za Slovenijo. Pri klasičnih strelovodnih vodnikih ni bilo v vsej dobi opaziti konstrukcijskih poškodb na mestu udara strele, kar pa ni mogoče trditi tudi za OPGW.

Pri OPGW je prepoznana slabost razpleta posameznega segmenta vrhnjega sloja medtem, ko je v naslednjih slojih vodnika vidna le globlja poškodba v materialu. Ob udaru strele in posledično poškodbe na mestu udara, se poškodovani segment razplete in loči od celotne strukture vodnika, zato se posamezen segment vodnika razplete enostransko ali dvostransko tudi do tri metre in tako prosto visi v zraku. S tem se močno zmanjša izolacijska razdalja do faznega vodnika, zato lahko tak prosto viseči segment povzroči zemeljski stik med faznim in strelovodnim vodnikom.

Takšnih okvar je v slovenskem visokonapetostnem omrežju med deset do petnajst na leto. Posledice udara strele so lahko na vodniku različne. Običajno se razplete en segment, so pa bili tudi številni primeri, da se je razpletlo več segmentov hkrati. Običajno so zaradi toplotnega učinka udara strele vidne tudi sledi na spodnjem sloju vodnikov, v nekaterih primerih pa je prišlo do poškodb vse do jeklenih segmentov cevi, v katerih so nameščena optična vlakna.

Elesovi vzdrževalci sicer v celoti obvladujejo in sanirajo tovrstne poškodbe OPGW, je pa to delo zelo nevarno, predvsem zaradi dejstva, da se razsežnost poškodbe na vodniku lahko le približno oceni, ni pa mogoče z gotovostjo določiti, kako močno je vodnik dejansko poškodovan. Upoštevati je treba tudi posledice zaradi termičnega učinka na strukturo materiala, saj lahko v točki razelektritve naboja strele amplituda toka za čas nekaj mikrosekund doseže tudi do 60 kA. 

Več možnih načinov sanacije

Sanacija poškodbe na vodniku OPGW se lahko v osnovi izvede na tri osnovne načine, ki imajo svoje posebnosti ter zato tudi prednosti in slabosti.
Prvi, sicer najvarnejši in stroškovno ugoden način, je izvedba sanacije s pomočjo velikega avtodvigala in delovne košare. Prednost je sorazmerno nizek strošek dela in dvigala. Sanacija vodnika je možna tudi do višine 40 metrov nad tlemi, vendar mora biti teren dostopen, utrjen in stabilen, saj specialno avtodvigalo lahko tehta med 10 do 60 ton. Slabost postopka je v tem, da trasa vzdolž daljnovoda ni povsod primerna za tak način dostopa do mesta okvare.

Drugi postopek sanacije, ki ga vzdrževalci uporabljajo na zahtevnejših terenih se izvede s spuščanjem, največkrat pa z delnim spuščanjem vodnika OPGW proti tlom. Postopek je organizacijsko zahteven in terja kompleksno organizacijo spuščanja vodnika na določenem odseku daljnovoda. Pri tovrstnem postopku sodeluje veliko število vzdrževalcev in lahko delo traja od dva do štiri dni. Slabost je tudi strošek zaradi prekinitve in zamenjave optične spojke, v času sanacije pa na tem delu izpadejo tudi optične zveze. Strošek sanacije znaša pri tem postopku praviloma nad 10.000 evrov.

Tretji način izvedbe sanacije OPGW pa predstavlja izvedbo s pomočjo posebnega delovnega vozička, ki se ga namesti na vodnik in se z vozičkom vzdrževalec zapelje do mesta poškodbe, kjer izvede popravilo s pomočjo popravnih spiralnih segmentov. V preteklosti je bila praksa, da so delovni voziček namestili neposredno na poškodovan vodnik, vendar so jo zaradi prevelikega tveganja za varno izvedbo del kmalu opustili.
Pri tem je načinu je bilo s stališča varstva pri delu sporno predvsem to, da vzdrževalci niso z gotovostjo vedeli do katere mere je vodnik OPGW dejansko poškodovan in bi posledično lahko prišlo do pretrga in delovne nesreče.

Ob raznolikosti in razgibanosti terena, po katerem potekajo trase daljnovodov, pa obstajajo tudi take konfiguracije, kjer popravila OPGW brez takšnega vozička ni mogoče izvesti. Tak primer je denimo bil konec minulega leta na 2x110 kV daljnovoda Šoštanj-Velenje I in II. Posebnost tega daljnovoda je, da je kratek (3,41 kilometra), kar pomeni, da je OPGW na daljnovodu nameščen v enem kosu. Poleg tega je bila okvara v sredini razpetine dolge 183 metrov med stojnima mestoma 8 in 9 ter vertikalno oddaljena od tal 120 metrov.

Zato dostop z dvigalom ni bil mogoč, prav tako pa tudi ne spuščanje vodnika. Zato so v CIPO Podlog okvaro temeljito proučili in začeli razmišljati o posodobljenem postopku dela s pomočjo delovnega vozička. Vodja vzdrževanja daljnovodov. Marjan Ulaga je pripravil načrtovanje postopka z dodatno napeto varovalno jeklenico med vrhom stojnega mesta 8 in 9. Ker je bil to prvi tovrstni postopek, so ga temeljito proučili, preračunali sile, ki ob dodatni jeklenici vplivajo na konstrukcijo stebra in ocenili tveganja, ki bi pri tem lahko nastala. Izvedli so tudi zavarovanje obeh stojnih mest z dodatnim sidranjem z jeklenicami, saj bi neustrezno načrtovanje lahko povzročilo zelo hude poškodbe konstrukcije ali delavca, ki je popravilo izvajal. Rešitev se je potrdila kot ustrezna, zaposleni v Elesovi enoti Podlog pa so znova dokazali svojo visoko strokovno usposobljenost in potrdili, da so kos vsaki nalogi.

dr. Robert Maruša