Como os eletricistas sabem onde está a linha?

Tive uma queda de energia e pensei nos postes perto da rua. Como os eletricistas sabem qual linha de energia está inoperante, considerando que existem muitos quilômetros deles? Por exemplo, se um carro colidiu com o poste e derrubou a linha de energia, como o eletricista (ou concessionária de energia) sabe onde está localizada a interrupção?

As linhas de energia de atendimento ao cliente geralmente são segmentadas em blocos ou anéis, para que os danos a parte da rede não desative uma enorme região geográfica. Uma subestação pode alimentar várias redes de clientes separadas perto de uma grande linha de energia regional.

Cada rede de clientes possui seus próprios disjuntores na subestação, que geralmente são equipados com religadores automáticos. Durante uma falha de energia, você pode notar que a energia é desligada, ligada, desligada, ligada e, em seguida, desligada pela terceira vez e mantida desligada. Isso ocorre devido ao religamento automático, que tenta restaurar imediatamente a energia. Algumas falhas na linha, como um galho de árvore morta em queda, são breves e a energia pode ser restaurada imediatamente após o galho da árvore ter passado da linha.

Se a falha não puder ser resolvida, o segmento da linha com falha é geralmente imediatamente relatado pelo religador ou subestação a um centro de controle da rede elétrica regional. Muitas vezes, é completamente desnecessário causar uma falha de energia generalizada durante uma tempestade, pois o centro de controle sabe imediatamente quando um segmento de linha perde energia.

Por exemplo, religamento automático no Youtube:

Smart Grid - Autocura - NOJA Power https://www.youtube.com/watch?v=rVTIwr1Rk2c

Não há como identificar instantaneamente a localização de uma falha em um segmento de linha que não pode ser restaurado automaticamente. Essas falhas são normalmente localizadas por homens da linha que entram em um caminhão utilitário e dirigem pelo bairro, inspecionando todas as partes do segmento de linha. Eles têm mapas detalhados para guiá-los. Vários caminhões utilitários podem ser designados para inspecionar o segmento inativo. Se você vê um caminhão elétrico dirigindo lentamente pela rua durante uma interrupção, é porque eles estão inspecionando visualmente as linhas.

Quando há uma interrupção noturna, os caminhões utilitários são equipados com iluminação de alta potência. Os caminhões utilitários conduzirão lentamente pelas estradas, com uma pessoa mirando o centro das atenções e outra olhando as linhas e equipamentos iluminados para verificar se há danos.

Isso é parte do motivo pelo qual uma interrupção que não pode ser religada automaticamente pode levar várias horas para ser restaurada, porque os agentes da linha precisam dirigir e inspecionar todas as linhas para verificar se há fios quebrados, isoladores danificados, gelo pesado pesando para baixo linhas ou objetos que entram em contato com as linhas.

E é também por isso que as linhas de energia locais do cliente são segmentadas em pequenas áreas, porque quanto maior o segmento de linha do cliente, mais tempo leva para conduzir durante uma interrupção para localizar a falha. A busca por problemas na linha leva ainda mais tempo em condições climáticas adversas, como nevasca ou chuva congelante.

Por exemplo, no Youtube:

Como a energia é restaurada - Puget Sound Energy https://www.youtube.com/watch?v=gLikTRjrmnc

Depois que a falha na linha de energia for descoberta, os agentes da linha tomarão medidas de segurança adicionais para aterrar e / ou causar um curto-circuito nas linhas de energia, de modo que, no caso de a energia ser restaurada antes de seu trabalho ser concluído, as áreas de segurança reencaminharão imediatamente o disjuntores de linha e evitar ferimentos nos eletricistas.

O aterramento de segurança também protege os homens da linha contra os sistemas de energia domésticos, que podem ser mal conectados para alimentar a alimentação na linha inativa. Um pequeno gerador doméstico é capaz de voltar a alimentar uma linha de energia elétrica e energizá-la na sua tensão de operação de 12.000 volts (ou superior). O aterramento de segurança e o curto-circuito da linha de energia elétrica baixa garantem que esses sistemas de geração doméstica com fios incorretos resultem em fusíveis queimados ou geradores domésticos queimados, em vez de um atacante morto.

Por exemplo, no Youtube:

Aterramento de proteção https://www.youtube.com/watch?v=T0vZDl2kFI8

Para as linhas de transmissão muito grandes que alimentam uma região (os postes são muito mais altos que as redes locais), elas geralmente são cross-country e podem não estar próximas às estradas. O acesso a essas linhas para inspeção e reparo pode ser feito por veículos terrestres, mas o acesso é difícil no inverno ou quando chove e o solo é macio e lamacento.

O trabalho de inspeção e reparo dessas linhas de transmissão muito grandes geralmente é feito de helicóptero e, como o helicóptero não está em contato com o solo, eles podem se aproximar de uma linha de energia elétrica, entrar em contato com ela e trabalhar na linha para manutenção ou reparos enquanto ainda estiver totalmente energizado.

Por exemplo, no Youtube:

Manutenção de helicóptero na linha de 765.000 Volt energizada https://www.youtube.com/watch?v=x94BH9TUiHM

'Lavagem a quente' os isoladores de uma linha de energia de 500.000 volts! https://www.youtube.com/watch?v=lcjhjna9jZE

A propósito, a resposta de Dale é bastante boa, e quero apenas acrescentar a ela.

Eles têm um sistema de sinalização através de linhas de energia. Não é uma taxa de bits particularmente alta, mas faz o trabalho. Muitos medidores inteligentes podem receber ou enviar dessa maneira. Muitas vezes, eles podem desligar remotamente a energia, se você ligar e pedir. Eles também podem ler o medidor dessa maneira. É claro que eles têm outros monitores em poletops, alguns com conexões celulares, de rádio ou com fio que transmitem para estações a jusante deles.

Se um disjuntor ou religador de poletop ou subestação disparar, ele poderá telefonar para casa e dizer isso.

Escusado será dizer que não é difícil interrogar a rede e obter um mapa. Obviamente, como você sabe do layout da placa de circuito impresso, um segmento que é curto no esquema pode ser bastante longo e até ramificado no PCB. Portanto, isso pode revelar um segmento que tem quilômetros de extensão e deve ser inspecionado manualmente, possivelmente ao longo de ferrovias, quintais ou campos de milho - as linhas de energia nem sempre seguem as estradas.

Como eles faziam isso nos velhos tempos? Os clientes ligaram. Eles pegaram uma lanterna para ler o número de telefone na página de contatos de emergência da lista telefônica, pegaram o telefone, ouviram um tom de discagem, ligaram para a companhia de energia e o informaram.

Como eles obtiveram um tom de discagem sem alimentação CA? Telefones sem fio que precisam de uma estação base elétrica não eram comuns. U-verse não existia. O telefone era alimentado pela própria linha telefônica, a partir de enormes baterias de tamanho submarino no escritório central, apoiadas por geradores robustos da Caterpillar. Passei por interrupções de 5 a 7 dias em que a confiabilidade do telefone nunca esteve em questão.

Reflectometria no domínio do tempo é seu amigo aqui. A condutância elétrica não é tão simples quanto parece. Se você colocar um pulso na linha quebrada, terá um reflexo desse pulso voltando de onde a linha está quebrada. Meça o tempo entre os pulsos primeiro e refletido, divida pela velocidade de propagação naquele cabo e você terá sua distância.

A maioria dos medidores inteligentes transmite na faixa de 902-928 mhz em baixa potência e transmite para a próxima casa, depois esse medidor transmite para a próxima casa da cadeia até encontrar um receptor de dados que o envia para a empresa de energia via link de telefone celular . Cada medidor de energia possui seu próprio ID # e, se nenhum dado for recebido, a empresa de energia elétrica exatamente onde a interrupção será concluída com os endereços do cliente.

As salas de controle da rede elétrica têm a capacidade de localizar até 3 metros onde a energia sai das redes elétricas modernas. Não é apenas a eletricidade que flui através das linhas. É status e sinais de controle também. É semelhante a ser uma grande rede de computadores. Podemos controlar a energia de determinadas subestações, desenergizar um transformador (desligando a energia de uma vizinhança, casa, apartamento, etc.) e com os novos medidores inteligentes aqui em BC, podemos ligar e desligar a energia direto na sua casa, o que é super útil em emergências. Diga fogo ou inundação. Os socorristas não entrarão em um local que ainda esteja energizado e correm o risco de serem feridos ou mortos; portanto, quando receber essa ligação, podemos desligar a alimentação com apenas alguns cliques do mouse.

Toda cidade tem seus disjuntores. toda grade possui disjuntores. Toda visão tem seus disjuntores. Todos esses disjuntores são basicamente PLC. Todos esses PLC estão conectados ao NMS (Sistema de gerenciamento de rede). Esses NMS funcionam no modelo SNMP. quando um site é desativado. O disjuntor disparou e mostrará alarme no NMS. Assim, os eletricistas sabem o local exato da falha na rede. Eu acho que entendo como esses disjuntores funcionam.