EN IEC 61394 Linie napowietrzne – Wymagania dotyczące smaru dla przewodów gołych z aluminium, stopów aluminium i stali

Norma „EN IEC 61394 Linie napowietrzne – Wymagania dotyczące smarów do przewodów gołych z aluminium, stopów aluminium i stali”, opracowana przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (IEC), a następnie opublikowana jako norma europejska w ramach działań harmonizacyjnych, opisuje wymagania i metody badań dotyczące smarów przeznaczonych do ochrony odsłoniętych przewodów napowietrznych przed korozją.

Niniejsza norma zawiera wymagania i metody badań dotyczące smarów (lub podobnych związków) opracowanych specjalnie w celu zapewnienia ochrony antykorozyjnej gołych przewodów napowietrznych stosowanych w liniach przesyłowych i dystrybucyjnych. Przewody te zazwyczaj składają się z:

• Przewody aluminiowe
• Przewody ze stopu aluminium
• Druty stalowe (ocynkowane lub aluminiowe)
• Lub ich kombinacje.

Gołe przewody napowietrzne są narażone na trudne warunki środowiskowe (deszcz, wilgoć, mgła solna, zanieczyszczenia przemysłowe, ekstremalne temperatury), które mogą powodować korozję galwaniczną, szczególnie między różnymi metalami. Smary pomagają, wypełniając szczeliny między przewodami, tworząc barierę przed wilgocią i tlenem oraz zachowując stabilność przez cały okres eksploatacji przewodu (w tym podczas produkcji, przechowywania, instalacji i eksploatacji w warunkach normalnych i zwarciowych).

Smar powinien mieć następujące właściwości:

• Musi zapewniać ochronę przed korozją atmosferyczną.
• Musi dobrze przylegać do przewodów.
• Nie powinien przeciekać, kapać ani ulegać degradacji w wysokich temperaturach roboczych.
• Zwarcie musi pozostać skuteczne podczas nagrzewania.
• Nie powinno to uszkodzić materiałów przewodzących ani zwiększyć szumu koronowego.
• Musi spełniać wymogi bezpieczeństwa i higieny.

Norma ta definiuje dwa główne typy produktów:

• Produkty stosowane w stanie zimnym (np. typowe smary, zazwyczaj tiksotropowe lub półstałe)
• Produkty stosowane na gorąco (np. związki na bazie wazeliny)

Omówiono następujące kluczowe aspekty wydajności:

• Temperatura kroplenia (temperatura, w której smar staje się płynny)
• Penetracja/konsystencja (jak twardy lub miękki jest smar)
• Przyczepność w niskiej temperaturze
• Wysoka stabilność temperaturowa
• Odporność na starzenie
• Ochrona antykorozyjna (testowana na odpowiednich próbkach metalu)
• Stabilność przewodnika w warunkach wysokiej temperatury i zwarcia.
• Kwasowość lub zasadowość (szczególnie w przypadku niektórych typów)

Testy dzielą się na dwie grupy: testy typu (kwalifikacyjne/zatwierdzające) i testy próbne/rutynowe (do kontroli jakości w trakcie produkcji).

Ogólnie rzecz biorąc, charakterystyczne cechy testów są następujące:

• Próbka wstępnego przygotowania
• Temperatura kroplenia (metody oparte na ISO)
• Przepuszczalność / penetracja stożkowa
• Przyczepność w niskiej temperaturze
• Starzenie się (poprzez wstępne przygotowanie i ekspozycję)
• Testy korozyjne (zwykle z wykorzystaniem mgły solnej lub podobnego środka)
• Stabilność w wysokiej temperaturze w próbkach przewodzących.
• Stabilność w warunkach zwarcia (w kompletnych próbkach przewodników)

Załączniki do niniejszej normy zawierają szczegółowe procedury normatywne dotyczące konkretnych testów (np. metoda kwasowości/zasadowości, przygotowanie do starzenia, stabilność w wysokiej temperaturze i odporność na zwarcie).

W projektowaniu i konserwacji linii napowietrznych stosowanie smaru zgodnego z normą EN IEC 61394 pomaga wydłużyć żywotność przewodu, szczególnie na obszarach nadmorskich, przemysłowych lub zanieczyszczonych, gdzie korozja przyspiesza degradację. Wielu producentów przewodów i firm dystrybucyjnych powołuje się na tę normę, określając wymagania dotyczące smarowania przewodów aluminiowych, przewodów zbrojonych stalą lub podobnych typów przewodów.

Norma EN IEC 61394 jest niezbędna, ponieważ gołe przewody napowietrzne, z których najpopularniejszym są przewody aluminiowe ze wzmocnieniem stalowym, szczególnie w liniach przesyłowych i dystrybucyjnych wysokiego napięcia, są narażone na znaczne ryzyko korozji w rzeczywistych warunkach eksploatacji. Bez znormalizowanej, niezawodnej ochrony smarem, spełniającej tę normę, przewody mogą ulec przedwczesnej degradacji, co prowadzi do skrócenia ich żywotności, awarii mechanicznych, wzrostu kosztów konserwacji, a nawet przestojów lub zagrożeń dla bezpieczeństwa.

Gołe przewody napowietrzne pracują przez dziesiątki lat (zwykle ich żywotność projektowana wynosi 40–60 lat) i są wystawione na działanie atmosfery, w związku z czym muszą stawić czoła następującym wyzwaniom:

• Wilgotność atmosferyczna, deszcz, wilgoć (woda wnika w szczeliny plaży).
• Zanieczyszczenia (emisje przemysłowe, kwaśne deszcze, pył).
• Słona woda rozpryskowa/aerozole morskie (szczególnie intensywne na obszarach przybrzeżnych i otwartych dla ludzi).
• Korozja galwaniczna (druty aluminiowe, wzmocnione stalą, stykają się z ocynkowanym rdzeniem stalowym, aluminium pełni funkcję anody i koroduje głównie w obecności elektrolitu (wilgoć + sole)).
• Tarcie i ścieranie (wibracje wiatru, szybkie ruchy i ruchy wywołane wiatrem powodują mikroruchy między drutami, pękanie ochronnych warstw tlenkowych lub powłok cynkowych i przyspieszenie korozji).
• Cykle temperaturowe (zmiany dzienne lub sezonowe oraz nagrzewanie się wskutek prądów obciążeniowych, jeśli nie są odpowiednie, powodują wnikanie wilgoci i degradację smaru).

W ekstremalnych warunkach (np. w silnie zanieczyszczonym środowisku lub środowisku morskim), nieekranowane lub niewłaściwie ekranowane przewody aluminiowe ze wzmocnieniem stalowym wykazują znaczną korozję już w ciągu 5-10 lat. Dochodzi do wżerów w aluminium, rdzewienia rdzenia stalowego, utraty wytrzymałości mechanicznej, a w końcu do pęknięć drutu lub awarii rdzenia.

Smar wypełnia szczeliny między przewodami w trakcie produkcji, tworząc następującą barierę fizyczną:

• Zatrzymuje wilgoć i tlen (zapobiegając utlenianiu i efektom galwanicznym).
• Zapewnia ochronę podczas przechowywania, transportu i układania kabli (przed podaniem napięcia na linie).
• Zachowuje skuteczność przez długi czas (ciągle do 70-90 stopni w temperaturach roboczych, a nawet więcej w przypadku przeciążenia/zwarcia).
• Zmniejsza uszkodzenia spowodowane tarciem (poprzez smarowanie styków przewodów).
• Nie powoduje powstawania koron i nie zwiększa zakłóceń radiowych.

Jednak nie wszystkie smary działają tak samo. Niektóre topią się i wyciekają w wysokich temperaturach, podczas gdy inne pękają, wysychają lub stają się kwaśne/zasadowe. Słabej jakości smary mogą zatrzymywać wilgoć lub ulegać degradacji pod wpływem nagrzewania zwarciowego.

Krótko mówiąc, norma EN IEC 61394 stanowi praktyczny środek bezpieczeństwa, mający na celu zapobieganie jednej z głównych przyczyn awarii przewodów linii napowietrznych i konieczności ich przedwczesnej wymiany.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą EN IEC 61394.