1

PROBLEMATIKA ODRŽAVANJA NADZEMNIH VODOVAU UVJETIMA JAKIH BURA I ZASOLJAVANJA

SAŽETAK

Bura i njena posljedica posolica, uzro nici su najve ih šteta na nadzemnim visokonaponskim iniskonaponskim vodovima, a time i najve eg broja zastoja u isporuci elektri ne energije na podru juElektre Zadar.

Budu i su nadzemni vodovi projektirani za tlak vjetra do 1100 N/m2 (150 km/h), a orkanski udaribure u podvelebitskom podru ju ponekad dosežu brzinu ve u od 300 km/h, jasno je da takvi udari vjetra,posebice na trasama koje su postavljene bo no u odnosu na udar vjetra, uzrokuju lomove stupova (pa ieli no-rešetkastih), betonskih nogara, ošte enje ovjesne opreme i prekide vodi a.

Otklanjanje nastalih šteta u takvim okolnostima vrlo je teško jer zbog zabrane prometa nije mogupristup trasama vodova, a kad se pristupi mjestu kvara, otežan je i rizi an interventni rad na visini zbogbrzih promjena brzine vjetra.

Troškovi redovitog i interventnog održavanja nadzemnih vodova u podru jima izloženim ovakvimudarima bure i njene posljedice posolice, izuzetno su visoki, pa uzevši u obzir tehni ki, ekonomski i kadrovskiaspekt, kao jedino pravo rješenje, u ovako ekstremnim uvjetima, name e se kabliranje nadzemnih vodova.

Klju ne rije i: bura, posolica, održavanje nadzemnih vodova, troškovi održavanja

THE PROBLEMS OF MAINTAINING OVERHEAD NETWORKSIN CONDITIONS OF STRONG NORTH EASTERLY WIND AND SALTING

SUMMARY

The north-eastern wind (bura) and salting are the cause of the greatest damage, andconsequently, the largest number of cuts on power-transmission-lines and on low-voltage networks in thearea covered by the Electric-power company of Zadar.

As our air-network is projected for the wind pressure up to 1100 N/m2 (150) km/h and the gale-force wind in the Velebit area sometimes exceeds 300 km/h, it is obvious that such force of the wind,especially on the routes which are positioned laterally in relation to the force of the wind, results in thebreaking of transmission-poles (even steel-latticed ones), in the damage of concrete tresles and ofsuspension equipment as well as the breaking of conductors.

Damage clearance in such conditions is very difficult because of the inaccessibility to our plantsdue to the stoppage of traffic. As soon as the wind allows the approach to the damaged power-transmission lines or the network and transformer stations intervening works and washing can begin.

The maintenance of air-networks (both regular and emergency) in areas that are exposed to suchforces of north-eastern wind and salting is very expensive. Therefore, the only real solution, technicallyand economically, is the connection of a middle-voltage network and in addition to this, the prospect ofthe installation staff with the respect to its constant reduction.

Key words: north-eastern wind, salting, maintenance of air-networks, maintenance expenses

mr. Nicolo Antonio Dellavia,dipl.ing.HEP ODS d.o.o., Elektra Zadarnikola.dellavia@hep.hr

Branko Bur ul,dipl.ing.HEP ODS d.o.o., Elektra Zadarbranko.burcul@hep.hr

HRVATSKI OGRANAK ME UNARODNEELEKTRODISTRIBUCIJSKE KONFERENCIJE – HO CIRED1. savjetovanjeŠibenik, 18. - 21. svibnja 2008.

SO1 – 16

2

1. UVOD

Bura i njena posljedica posolica, uzro nici su najve ih šteta na nadzemnim visokonaponskim iniskonaponskim vodovima, a time i najve eg broja zastoja u isporuci elektri ne energije na podru juElektre Zadar.

Bura je suhi vjetar koji puše sa sjeveroistoka, a najja e udare postiže u podvelebitskom dijelu(Starigrad, Jasenice, Obrovac, Posedarje, Pag, Ražanac, Nin, Vrsi, Vir, Kruševo) što je prostor na kojemživi oko 25.000 potroša a. Vjetar je karakteristi an po tome što se brzo razvije i ne puše kontinuirano veu „refulima“ tj. brzim udarima koji dosežu brzinu i preko 300 km/h, a jakost udara opada sa udaljenoš uod Velebita.

Podaci u Tablici I. rezultat su zabilježenih mjerenja brzine vjetra na lokalitetu vjetroelektrana naPagu. Vidljivo je da se udari vjetra unutar jednog sata kre u u rasponu 10,5 m/s do 37,6 m/s (od 28 km/hdo 135 km/h). Navedene su brzine vjetra u vremenskim intervalima od 2 - 8 minuta, ali problem bure biobi puno jasniji kada bi se podaci iskazali intervalima od par sekundi, jer bi se tek tada mogle uo iti brzeoscilacije ja ine udara bure koje izazivaju titranje vodi a i opreme, što u kona nici rezultira lomovimastupova, prekidima vodi a, ošte enjem opreme.

Tablica I. Brzina vjetra izmjerena na lokalitetu vjetroelektrane "Ravna 1" na Pagu

Vrijeme 23.01.2008. 16:06 16:08 16:09 16:10 16:11 16:12 16:16 16:20 16:28 16:29 16:30 16:31 16:34Brzina vjetra m/s 13 24,5 11,8 37,6 22,2 22,3 17,5 23,7 23,7 17,4 14,7 19,2 19,9

Vrijeme 23.01.2008. 16:35 16:40 16:41 16:47 16:48 16:56 16:58 16:59 17:01 17:04 17:0717:10 17:20Brzina vjetra m/s 13,7 16,6 12,5 16,3 10,5 26 20 25,7 7,9 20,2 24,5 20,3 19,6

2. OTKLANJANJE ŠTETA OD UDARA BURE

Nadzemni vodovi na podru ju Elektre Zadar projektirani su i izgra eni za tlak vjetra do 1100 N/m2

(150 km/h). Takva standardizirana vrijednost tlaka vjetra, preuzeta je iz “Pravilnika o tehni kimnormativima za izgradnju nadzemnih elektroenergetskih vodova", i to je najviša preporu ena vrijednosttlaka vjetra za „vodove s ukupnom visinom od 15 m nad zemljom“. Kako orkanski udari bure upodvelebitskom podru ju ponekad dosežu brzinu ve u od 300 km/h, jasno je da takvi udari vjetra,posebice na trasama koje su postavljene bo no u odnosu na udar vjetra, uzrokuju lomove stupova (pa ieli no-rešetkastih), betonskih nogara, ošte enje ovjesne opreme, prekide vodi a (Slika 1. i 2.).

Otklanjanje nastalih šteta u takvim okolnostima vrlo je teško jer zbog zabrane prometa nije mogupristup trasama vodova, a kad se pristupi mjestu kvara, otežan je i rizi an interventni rad na visini zbogbrzih promjena brzine vjetra.

Kako „Pravila i mjere sigurnosti pri radu na elektroenergetskim postrojenjima“ zabranjuju rad privjetru brzine iznad 60 km/h (16,7 m/s), zakonska obveza je isto i poštovati. Me utim, problem poštivanjaodredbi Pravilnika je upravo u toj promjenjivosti brzine vjetra, jer kad vjetar i dopusti prilaz trasamaošte enih dalekovoda ili mreža i omogu i izvo enje interventnog rada na visini, u trenutku dok je monterna vrhu stupa, vjetar odjednom razvije znatno ve u brzinu i pri tako naglom udaru vjetra monter se njišezajedno sa stupom što je vrlo kriti an trenutak zbog mogu nost loma stupa. Zato se u prvoj fazi, dok sevjetar ne stabilizira, pristupa samo odspajanju vodi a sa polomljenih stupova i uklju enjima, sa ciljemosiguravanja napajanja elektri nom energijom što ve eg broja potroša a. Do uspostave normalnogpogonskog i tehni ki ispravnog stanja pro e i po dva tjedna.

Elektromontažni radovi izvode se u pravilu vlastitim snagama, prebacuju i ekipe iz Pogona kojinemaju velikih šteta na ugrožena podru ja, a za zemljane radove koriste se izvoditelji sa kojima susklopljeni godišnji ugovori o tim radovima, uz iznimno korištenje vanjskih usluga na otklanjanju ve ihkvarova na nekom od 35(110) kV eli no-rešetkastih dalekovoda. Budu i se poslovi na otklanjanju štetarade do mraka, neovisno o tome je li neradni dan ili blagdan, uz dopremanje toplog obroka i napitaka namjesta rada, takav rad rezultira ogromnim brojem prekovremenih sati (pri sanaciji šteta od bure ustudenom 2004. godine bilo je 3.810 prekovremenih sati rada), koji se zaposlenicima uglavnomprera unavaju u slobodne dane, što u ovako osiromašenom elektromonterskom kadru, stvara probleme uredovnom poslovanju pojedine radne jedinice tijekom godine.

3

Slika 1. Polomljeni betonski nogar na 10 kV dalekovodu

3. OSVRT NA NAJVE E ŠTETE OD UDARA BURE

U zadnjih 5 godina troškovi sanacije šteta nastalih od orkanskih bura navedenih u Tablici II.iznosili su 17.061.000 kn. To je iznos samo izravnog troška, a kad se pridodaju i troškovi vrijednostineisporu ene energije za vrijeme kvarova i posolice, troškovi zbog radnih sati na intervencijama,ošte enja vozila i monterske opreme koji se neminovno u tim uvjetima pove avaju, dolazimo i do bitnove ih iznosa. Samo sa iznosom utrošenim na sanaciji šteta na ovdje navedenim kvarovima (17.061.000kn) moglo bi se kablirati 47 – 57 km trase, a kad bi se tome pridodali i ostali troškovi kvarova nastalihtijekom godine ukupna neisporu ena elektri na energija, održavanje, i bitno više.

Prikazane su štete od najja ih bura u tim godinama, ali od ostalih, nešto slabijih udara buratijekom navedenih godina bilo je tako er šteta.

Navedene brzine vjetra su izmjerene na lokaciji novog Masleni kog mosta.

Tablica II. Najve e štete u posljednjih 5 godina

24.12.2003. 13.11.2004. 24.11.2005. 14.03.2006. 25.01.2008.

Najve abrzina vjetra 340 km/h 240 km/h 210 km/h 235 km/h 210 km/h

Polomljeni stupovi 310 261 90 165 183

Broj potroša a vanpogona

35.000(3 dana)

28. 000(4 dana)

15.000(2 dana)

18.000(2 dana)

8.000(2 dana)

Prekovremeni sati 2.767 3.810 366 900 150

Normalno pogonskostanje 16 dana 20 dana 5 dana 8 dana 7 dana

Troškovi sanacije 5.518.000 kn 6.820.000 kn 825.000 kn 1.827.000 kn 2.071.000 kn

4

Od njegove izgradnje do danas, najve e štete nastaju na DV 35 (110) kV Obrovac – Seline.Dalekovod je projektiran 1977. godine kao 110 kV, a izgra en je i pušten u pogon 1977. godine kao35 kV (64 stupna mjesta). Ve 31.12.1979. godine, pod naletom orkanske bure pra ene susnježicom,polomljena su 23 stupa, a 8 ih je ošte eno. Pod orkanskom burom od 13.-14. 01.1981. godine polomljenasu 3 stupa u zateznom polju 25 – 37. Nakon velike štete 01.- 02.12.1983. godine, kada je bura brzine 200km/h polomila 17 stupova, dalekovod je preprojektiran i rekonstruiran na na in da se poja alakonstrukcija 31-og stupa, a umjesto ostala 33 stupa ugra eno je 47 novih stupova uz sidrenje zateznihstupova (2 sidra po stupnom mjestu: 17, 37, 59, 62, 65).

Tijekom rata dalekovod je bio van pogona (napajanje je iz TS 110/35 kV Obrovac), a kako jeitavom trasom prolazio kroz zonu intenzivnog ratnog djelovanja, pretrpio je velike štete i rekonstruiran je

u nužnom opsegu 1997.godine, a temeljito je saniran 2004. godine (dotezanje vijaka, zamjena ošte enihdijelova konstrukcije, zamjena strujnih mostova, zamjena vodi a i zaštitnog užeta na pojedinimdionicama, zamjena ošte enih dijelova izolatorskih lanaca).

Nakon toga nije bilo ve ih kvarova do orkanske bure (210 km/h) 23.11.2005. godine kada suporušena 2 stupa i 1 je ošte en (Slika 2.). Privremeno je saniran na na in da su umjesto svakogporušenog eli no-rešetkastog stupa ugra ena po 3 drvena, 12 m stupa, (1 po fazi) koja su još dodatnosidrena, a nakon dvadesetak dana ugra eni su eli no-rešetkasti stupovi istog tipa.

Ne pribrajaju i troškove sanacije ratne štete, za popravke navedenih šteta uzrokovane burom, naovom dalekovodu, ija je dužina od TS 110/35 kV Obrovac do TS 35/10 kV Seline 18 km, potrošeno jeoko 13.000.000 kn. Za usporedbu, u okvirima tog iznosa, može se ugraditi 23 km podzemnog 35 kVkabela.

Slika 2. Porušeni stup na 110(35) kV dalekovodu Obrovac – Seline

4. POSOLICA

Nakon udara bure, uz izravnu štetu na vodovima i postrojenjima koju nanosi silom udara, uneizravnom obliku bura radi štetu još jednom, utjecajem posolice. Ruše i se prema moru bura svojimudarima pokre e i diže morsku vodu stvaraju i vrlo nemirno more i raspršuje ga u vrlo sitne kapljice, odkojih se na moru stvara osebujna, katkada neprozirna magla od koje se na kopnu pa tako i na našojopremi i izolaciji stvara posolica tj. naslaga morske soli. Takvo taloženje raste eksponencijalno sabrzinom vjetra.

5

Intenzitet zasoljavanja najve i je uz južnu obalu Velebitskog kanala, a smanjuje se udaljenoš uod mora. Ve na udaljenosti od 5 km od obale utjecaj posolice je bitno manji, iako je vidljiv ak u Zadru naudaljenosti od 20 km od Velebitskog kanala.

Iskustveno, podru je Elektre Zadar u kojem vrijede posebni pogonski uvjeti, podijeljeno je nadvije zone zasoljavanja (Slika 3.):

I zona – zona jakog zasoljavanja: otok Pag, otok Vir, na kopnu od Paškog do Masleni kog mosta i to pojas od mora do 5

km na kopnu (odcjep za Zaton – Šepurine – odcjep za Farmu krava – TS 10/0,4 kVPoljica 1 – STS 10/0,4 kV Radovin 4 – STS Slivnica Verši i – mjesto Posedarje – južni rtMasleni kog Ždrila), te na zadarskim otocima prolazi Malo i Velo Žalo i prolaz Zapuntel

II zona – zona manje jakog zasoljavanja:prostor izme u I zone i poteza koji se proteže zapadno od TS 35/10 kV Dugi Otok – uzTS 35/10 kV Ugljan – uz KS 35 kV Kožino – uz RS 35 kV Kožino – južnije od TS 10/0,4kV Poljica 1 – uz TS 10/0,4 kV Viso ane 2 – uz STS 10/0,4 kV Ali i (Gornji Poli nik) –Rupalj – RS 10 kV Pridraga Gospi i – Vozarica

Slika 3. Zone zasoljavanja na podru ju Elektre Zadar

U te dvije zone, tijekom zadnjih 10 godina, ne ugra uju se stupne trafostanice, a svivisokonaponski priklju ci novih TS izvode se podzemnim kabelima. Metalni dijelovi na postrojenjima(vrata, prozori i ventilacijski otvori) izra uju se od eloksiranog aluminija, a metalni dijelovi na postoje imkabelskim ku icama i trafostanicama koje su zbog neposredne blizine mora izložene izravnomzapljuskivanju, zamijenjeni su dijelovima izra enim od inoksa i opremljeni kvalitetnijim brtvljenjem. Uzonama intenzivnog zasoljavanja, na gra evinskom dijelu TS 10(20)/0,4 kV planira se zatvaranjeventilacijskih otvora i ugradnja klimatizacije.

Na niskom naponu ve petnaestak godina svi priklju ci izvode se podzemno. Tehnologija radasa izoliranim kabelskim snopom na niskom naponu je kod svih spojeva, nastavnih i odcjepnih, uvodotjesnoj izvedbi, kod koje je posebnim ili toploskupljaju im izoliranim spojnim i ovjesnim priboromonemogu en prodor soli do golog aluminijskog vodi a. Prešanje spojnica i izoliranje toploskupljaju imkrpama ili cijevima je puno skuplji i puno sporiji na in izvo enja, ali i jedini mogu i na in koji osiguravapouzdan pogon i o uvanje opreme.

U tlima podru ja navedenim u zonama I i II pove ana je koncentracija soli, te dolazi do ubrzanogpropadanja i uzemljiva ke pocin ane trake. Najprije, i to u roku od 5-10 godina, u dijelu gornjeg slojazemlje, a u roku od 10-15 godina pocin ana traka gotovo u potpunosti nestane, tako da se uzemljiva iizvode isklju ivo bakrenim užetom.

Sloj nanesene soli na stupovima, vodi ima, izolatorima i ostaloj opremi, doseže i nekolikomilimetrima (što se zorno vidi na Slici 4. i 5.). Naneseni sloj soli po suhom i hladnom vremenu nepredstavlja pogonski problem izuzev ošte enja površinskog sloja izolatora zbog u inka „pjeskarenja“ ištete na opremi zbog intenzivnog korodiranja.

6

Slika 4. Naslage soli na potpornim izolatorima Slika 5. Naslage soli na kabelu na Pagu

Pogonski problemi po inju se pojavljivati nakon prestanka bure, uz porast relativne vlažnostizraka. Dolazi do otapanja kristala soli i time nastanka otopine elektrolita, koja izme u ostalog sadržikloride i sulfate natrija i magnezija. Oni se razlažu prema jednadžbi:

MeX Me+ + XMe – metal (natrij, magnezij...)

X – anion (sulfat, klorid...)

Ioni, nositelji naboja, uzrokuju struju odvo enja, pri emu dolazi do narušavanja izolacijskevrsto e i proboja izolacije, automatskog ponovnog uklopa i u kona nici do isklju enja cijelog voda.

U ovakvim pogonskim uvjetima esta posljedica je i zapaljenje glave stupa, ošte enje izolatora,kabelskih glava i ostale opreme.

U cilju zaštite postrojenja i vodova djeluje se preventivno organiziranim sustavni pranjem (Slika 6. i7.). Najvažnije je pravovremeno isplanirati najpovoljniji meteorološki trenutak, a to je prvo jutro po prestankubure, u emu bitno pomažu internetski dostupne prognosti ke karte, kao i informacije dobivene odDržavnog hidrometeorološkog zavoda. U dogovoru sa kolegama iz HEP OPS – PRP Split koordinira sepranje postrojenja, odabire se vrijeme pranja, planiraju se isklju enja postrojenja (za pranje dijelova TS110/10 kV potrebno je oko 2 sata, a za 35 kV i 10 kV postrojenja i dijelove srednjenaponskih vodovaponekad i 6 sati). Za planirane termine isklju enja angažiraju se sva raspoloživa vatrogasna vozila Županije.

Posebno su ugrožene TS 110/10 kV Pag i TS 110/10 kV Nin kod kojih se peru naslage soli navanjskim dijelovima postrojenja, zatim pere se oprema na svim rasklopištima i trafostanicama napodru ju Paga, Ražanca i Posedarja, oprema na kabelskim ku icama 35 kV od Ugljana do Dugog Otoka(do istih se može do i samo manjim brodovima pa se pranje vrši, uz prethodno raspore ivanje ekipa,spužvama i vodom iz ru nih spremnika). Na srednjenaponskim vodovima peru se i pojedini stupovi dokojih se može pristupiti vatrogasnim vozilom.

7

Slika 6. Pranje STS na podru ju Ražanca Slika 7. Pranje stupa 10 kV dalekovoda

Nažalost, najve i broj stupova na dalekovodima nemogu e je oprati, pa bez obzira na pranjapostrojenja kojim se definitivno smanjuju mogu e štete na njima samima, ukoliko do e do bitnijegpove anja relativne vlažnosti (npr. jutarnja rosa), van pogona ostaju svi dalekovodi na podru ju Paga,Nina, Ražanca, Posedarja i to, do otprilike 11 sati ukoliko je sun ano, a uz obla no vrijeme, što je najgorakombinacija iza jake bure, pro e i par dana dok se pogon ne stabilizira.

Takvi uvjeti, posebice zbog injenice da se pojavljuju iz godine u godinu izazivaju velikonegodovanje potroša a (njih oko 15.000 ije se TS napajaju zra nim dalekovodima), a kod zaposlenikaosje aj bespomo nosti.

Prije dvadesetak godina pokušao se problem taloženja soli na izolatorima onemogu itipremazivanjem izolatora premazom „Staklin“, što je odra eno uz aktiviranje svih monterskih potencijala ivelik broj sati isklju enja potroša a. Rezultat je bio taj da je bura taj premaz ubrzo dobro „ispjeskarila“ ipo ela ga ljuštiti u „krpama“, pa su se ponovno morale aktivirati sve ekipe i isklju ivati potroša i da bi seposebnim otapalima oprao premaz sa izolatora.

Poseban problem je intenzivna korozija opreme što dovodi do njenog ubrzanog propadanja.Smanjenje presjeka vodi a zbog korozije zna biti toliko da aluminijski dio gotovo nestane, a ostane samoeli na jezgra. Problem je izražen i kod svih vij anih spojeva, koja se, bez obzira na podmazivanje, nakon

kratkog vremena ne mogu rastaviti. Utjecaj soli je razoran i na betonske dijelove elektroenergetskih objekata, aposebice betonskih stupova (Slika 8.). Sol mikroskopski prodire kroz vanjski sloj betona, dolazi do eli nearmature i ubrzava njenu koroziju. Korodiranjem armature i njenim širenjem nastaju vanjske pukotine, otvarase prostor još intenzivnijem zasoljavanju i u roku od desetak godina dolazi do potpunog razaranja stupa.

Zbog velikog broja prorada APU dolazi do ubrzanog starenja i stradavanja prekida a.

Slika 8. Betonski stup na Pagu star 10 godina

8

5. ZAKLJU AK

U podvelebitskom dijelu vladaju ekstremni pogonski uvjeti za elektroenergetska postrojenja, aosobito za nadzemne vodove s obzirom na jakost bure i intenzitet posolice. Kako su nadzemni vodoviprojektirani za vjetar znatno slabiji od onog koji se zna pojaviti, iz godine u godinu dolazi do velikih šteta,što rezultira visokim troškovima sanacije i dugotrajnim zastojima u opskrbi potroša a elektri nomenergijom i to u najnepovoljnijim vremenskim uvjetima.

S obzirom na pogonski, ekonomski i kadrovski aspekt ove problematike, dolazi se do jasnogzaklju ka o potrebi postupnog napuštanja postoje ih nadzemnih vodova, odnosno njihovog kabliranja, teizgradnji novih vodova isklju ivo podzemne izvedbe.

LITERATURA

[1] "Pravilnika o tehni kim normativima za izgradnju nadzemnih elektro-energetskih vodova" (SL51/73.,11/80 - pro iš eni tekst)

[2] HEP GRUPA, "Pravilnik o održavanju elektrodistribucijskih objekata i postrojenja", prosinac, 2007.[3] HEP d.d. Direkcija za distribuciju, "Pravila i mjere sigurnosti pri radu na elektroenergetskim

postrojenjima“, srpanj, 2001.[4] Filipovi -Gr , Radovanovi , Aljinovi , "Poreme aji u radu EES-a za vrijeme orkanske bure

14.11.2004."