1 UVOD Najbolj razširjena izvedba polizoliranih vodnikov je sestavljena iz trdne kompaktne aluminijaste zlitine vodnika z vodoodpornim plaščem iz omreţenega polietilena (XLPE). Uporaba je dokazala, da je takšen polizolirani vodnik zanesljiv v zelo slabih razmerah in da bo vzdrţal, npr. padla drevesa več dni, mehansko in električno. Zaradi zunanjega plašča polizolirani vodniki niso tako ranljivi pri medsebojnem dotiku ali ob dotiku z vejevjem dreves. To omogoča, da se razmik med fazami polizoliranega vodnika zmanjša na samo tretjino razmika med fazami neizoliranega nadzemnega voda. Trasa nadzemnega voda v gozdnatem območju je lahko manjša kot v območju z neizoliranimi nadzemnimi vodi. Najprej so začeli nadomeščati gole vodnike s polizoliranimi vodniki v Zdruţenih drţavah Amerike. V Prejet 7. junij, 2014 Odobren 10. september, 2014 196 VORŠIČ, PIHLER, RIBIČ zgodnjih šestdesetih letih so jih uporabili pri gradnji daljnovoda v Pensilvaniji. Zdaj ima Pensilvanija več kot 10.000 km SN omreţij s polizoliranimi vodniki [1]. V Evropi so polizolirane vodnike (PIV) začeli uporabljati leta 1976 v Skandinaviji, kjer je njihova uporaba tudi najbolj razširjena. Imajo namreč zgrajenih ţe več tisoč kilometrov daljnovodov z različnimi tipi PIV. Na Finskem se je razvoj sistemov polizoliranih vodnikov začel razvijati v zgodnjih sedemdesetih. Gonilna sila razvoja je bila moţnost izboljšanja zanesljivosti in varnosti neizoliranih nadzemnih ţic z uporabo izolacijskega plašča prek neizoliranega vodnika. Končni izdelek so sistemi polizoliranih vodnikov, ki se danes uporabljajo v številnih evropskih drţavah, kot so Finska, Velika Britanija, Italija, Poljska, Češka, baltske drţave idr. [2], [3]. Skoraj sočasno so polizolirane vodnike začeli uvajati v elektrogospodarstvu Avstralije. Leta 1980 so jih prepovedali zaradi korozije, ki je nastala na mestu vpetja vodnika na izolator. Njihov sistem je namreč predvideval snemanje izolacije na mestu vpetja na izolator. Pozneje so zaradi velikih poţarov leta 1983 zopet začeli uporabljati PIV, s to razliko, da izolacije niso snemali. Za začetek uporabe polizoliranih vodnikov v Sloveniji štejemo leto 1992 (Elektro Gorenjska), leto pozneje, leta 1993, je Elektro Ljubljana na podlagi finskih izkušenj zgradil 20 kV daljnovod Rob–Purkače. V drugem poglavju bomo obravnavali izbiro izolacije vodnika na podlagi analitičnega izračuna električnega polja in podanih električnih zahtev za izolacijo polizoliranega vodnika. Tretje poglavje zajema izračun povesa izbranega polizoliranega vodnika in primerjavo mehanskih lastnosti in izračunanih povesov z obstoječim Al/Fe vodnikom. V sklepu se potrdi smiselnost nadgradnje 220 kV daljnovoda na 400 kV nivo z novim polizoliranim vodnikom. 2 OBLIKOVANJE POLIZOLIRANEGA VODNIKA Snovalci elektroenergetskega sistema republike Slovenije teţijo k zmanjšanju števila napetostnih nivojev. V prihodnosti bi naj imeli samo štiri: 0,4; 20; 110 in 400 kV. Na srednji napetosti je napetostni nivo 10 kV prisoten samo še v večjih mestih, večji problem je opustitev 220 kV napetostnega nivoja v prenosnem omreţju. Snovalci razmišljajo o ohranitvi tras 220 kV daljnovodov in prehod na 400 kV [4]. Na videz najpreprostejša rešitev je postavitev novih nadzemnih vodov, kar pa zahteva veliko denarja in nova soglasja. Uporaba predlaganega novega polizoliranega vodnika je finančno ugodnejša od postavitve novih nadzemnih vodov. Kot osnovo za oblikovanje novega polizoliranega vodnika za najvišje napetosti smo uporabili izračun električne poljske jakosti, ki na robu izolacije ne sme preseči dielektrične trdnosti zraka (korona), dodatna omejitev pa je bila zračna razdalja do sosednjih kovinskih delov [5]. V električnih poljih v homogenih dielektrikih s konstantno dielektričnostjo  in specifično (svojsko) prevodnostjo  obe snovni lastnosti vplivata na obliko polja. Pri podani električni poljski jakosti E sta gostota električnega pretoka D E  (1) in gostota električnega toka J E  (2) odvisni od obeh snovnih lastnosti. Sliki električnega polja in porazdelitev potencialov v električnem polju z nehomogenimi ali slojnimi dielektriki se močno razlikujeta od električnih polj v homogenih dielektrikih. V ravninskih radialnih poljih električna poljska jakost od notranje elektrode navzven pada. Zato je smiselno uporabiti slojne dielektrike različnih dielektričnosti in električnih prebojnih trdnosti. Debeline posameznih slojev projektiramo tako, da je električna obremenitev posameznih slojev optimalna. V nehomogenih elektrostatičnih poljih uporabimo zaporedno namestitev dielektrikov zato, da območja velikih električnih poljskih jakosti razbremenimo in električno polje izrinemo v območja manjših električnih poljskih jakosti. Dvoslojni enoţilni kabel (slika 2.1) je tipičen primer uporabe dvoslojnih dielektrikov. Napetost med ţilo in plaščem se razdeli na obe plasti dielektrika: r1-q +q r3 r2 U1 U2 U Slika 2.1: Dvoslojni enoţilni kabel Če poznamo razliko potencialov med vodnikom in plaščem, izračunamo napetosti na obeh plasteh ter naboj. Največjo električno poljsko jakost v snovi dobimo na najmanjšem polmeru. Polizolirani vodniki [6] in električna poljska jakost Kot dvoslojni izolirani vodnik lahko obravnavamo tudi polizolirani vodnik (slika 2.2). NAČRTOVANJE POLIZOLIRANIH NADZEMNIH VODOV ZA UPORABO PRI NAJVIŠJIH NAPETOSTIH 197 Slika 2.2: Koaksialna valjna razporeditev delne izolacije Oznake na sliki pomenijo: r1 – polmer jedra r2 – polmer plašča r3 – polmer izolacije E2 – električna poljska jakost v zraku V tem primeru je notranja elektroda izolirana, prostor do zunanje elektrode pa je zrak. Izolacija ima bistveno višjo prebojno trdnost kot zrak, zato ni pomembno, da je električna poljska jakost majhna na notranji elektrodi. Pomembnejše je, da je poljska jakost v zraku najmanjša: Ezr = E2(r2) . Ob upoštevanju εr1 = εr in εr2 = 1, dobimo: 2 32 1 2 2 r ln ln 1 U E rr r r r                (3) Najmanjšo poljsko jakost E2 v odvisnosti od r2 dobimo, ko je imenovalec v enačbi (3) največji. [7] Poiščemo največjo vrednost imenovalca in dobimo optimalni polmer, r r 1 3 2opt 1 1 1 e r r r r           , (4) pri katerem je električna poljska jakost v zraku najmanjša r r 2 2min 1 3 1 1 r e 1 1 U E E r r r                      . (5) S stebrom, verigo kapastih izolatorjev (l = 2,25 m) in vodnikom (490/65 Al/Fe, r = 15,3 mm) obstoječega 220 kV nadzemnega voda (slika 2.3) je določena geometrija, tako je edina spremenljivka relativna dielektričnost. Če naredimo račun za relativno dielektričnost poliuretana (εr = 3,4), dobimo optimalni polmer, pri katerem je električna poljska jakost v zraku najmanjša: 3,4 1 3,4 1 3 2 opt 1 1 1 1 2,25 0,0153 6,62 m e 2,71828 0,0153 r rr r r r                      , kar je nerealno. Na sliki 2.4 je podana električna poljska jakost skladno z enačbo 5 v odvisnosti od debeline izolacije. Če vstavimo za polmer vodnika polmer trenutno uporabljanega vodnika pri 220 kV nadzemnih vodih (15,3 mm), za relativno dielektrično konstanto εr = 3,4, vrednost, ki je običajna pri polizoliranih vodnikih na 110 kV nivojih in debelino izolacije 15 mm ter napetost 400 kV, dobimo: zrak 32 2 r2 r1 1 r2 2 2,39 MV/m 1 1 ln ln U E rr r r r                Slika 2.3: Skica tipičnega stebra 220 kV nadzemnega voda Vrednost je manjša kot prebojna trdnost za zrak pri normalnih pogojih (3 MV/m). Glede na rezultate raziskave ugotavljamo, da bi lahko polizolirani vodnik omogočil ohranitev tras 220 kV daljnovodov in prehod na 400 kV, še več, da ne bi preveč povečali teţe polizoliranega vodnika, se odločimo za najmanjšo debelino izolacije, ki še izpolnjuje vse pogoje – to je 15 mm. 0,0 25,0 L2 L3 -4,7 37,2 727 3,9 5,5 31,0 2,25 3,25 28,0 L1 x y 198 VORŠIČ, PIHLER, RIBIČ Predlagamo vodnik z jedrom iz karbona (slika 2.5), prevodno plast iz aluminija in izolacijo iz poliuretana. Glede na običajno označevanje vodnikov s prerezi poimenujemo predlagani vodnik Pu/Al/C 2150/ 495/65 mm 2 . Pri tem je 2150 mm 2 prerez poliuretanskega plašča, 495 mm 2 prerez aluminija in 65 mm 2 prerez jedra iz karbonskih vlaken (slika 2.6). Slika 2.4: Največja električna poljska jakost v zraku Slika 2.5: Klasični Al/Fe vodnik in moderni s karbonskim jedrom V nadaljevanju bomo obravnavali mehanske lastnosti na novo izbranega vodnika in preverjali, ali ta vodnik ustreza zahtevam po maksimalnem povesu na znanem daljnovodu. Al Pu C Slika 2.6: Prerez predlaganega polizoliranega vodnika 3 IZRAČUN POVESA ZA Pu/Al/C 2150/490/65 Obravnavani novi vodnik je bil izbran na podlagi izračuna električne poljske jakosti. Ţelimo vedeti še, ali ustreza vsem mehanskim zahtevam. V tem poglavju bomo obravnavali mehanske lastnosti vodnika Pu/Al/C izbranega prereza in jih primerjali z vodnikom Al/Fe. Na podlagi projektne dokumentacije ţe zgrajenega daljnovoda bomo izračunali poves za novi vodnik Pu/Al/C. Te izračunane povese bomo potem primerjali z izračunanimi povesi za vodnik Al/Fe pri različnih dolţinah in naklonih razpetin. Na podlagi te analize bomo dokazali, da novi vodnik ustreza danim zahtevam po maksimalnih povesih po [8]. Na podlagi teh ugotovitev bo mogoče trditi, da je omogočen prehod daljnovoda 220 kV na napetost 400 kV le z zamenjavo obstoječih vodnikov vrste Al/Fe s prerezom 490/65 mm 2 z novimi vodniki Pu/Al/C izbranega prereza. 3.1 Vhodni podatki Na podlagi znanih podatkov o Al/Fe vodnikih prereza 490/65 mm 2 iz standarda [13] in postopka za izračun mehanskih spremenljivk v [12] smo izbrali in izračunali mehanske spremenljivke za vodnike obstoječega 220 kV daljnovoda. Na podoben način smo določili tudi spremenljivke za novi vodnik Pu/Al/C. Kot osnovo smo vzeli mehanske lastnosti znanega vodnika Al/C (slika 2.5). Izolacija Pu nima nosilnih mehanskih lastnosti, zato je lahko osnova jedro Al/C. Vsi osnovni mehanski podatki za obstoječi daljnovodni vodnik Al/Fe in novo vrsto vodnika Pu/Al/C so prikazani v preglednici 3.1. Tabela 3.1: Prikaz osnovnih mehanskih lastnosti obravnavanih obeh vrst daljnovodnih vodnikov Razlaga Al/Fe 490/65 mm 2 Pu/Al/Fe 2160/490/65 mm 2 gostota vodnika  = 3360 kg/m 3  = 1624,9 kg/m 3 modul elast. E = 7010 3 N/mm 2 E = 74,7210 3 N/mm 2 lin. temp. raz.  = 19,310 6 1/C  = 16,210 -6 1/C spec. teţa vod. p = 32,9610 3 N/mmm 2 p = 15,9410 3 N/ mmm 2 skup. prerez vod. Ask = 553,9 mm 2 Ask = 2710 mm 2 teţa vod. na m g = pAsk = 18,26 N/m g = 43,20 N/m premer vod. dv = 30,6 mm dv = 60,6 mm dod. zimska teţa gd = 1,8(dv) ½ = 9,96 N/m gd = 14,01 N/m dod. zimska obr. p = 17,9810 3 N/ mmm 2 p = 5,1710 3 N/ mmm 2 NAČRTOVANJE POLIZOLIRANIH NADZEMNIH VODOV ZA UPORABO PRI NAJVIŠJIH NAPETOSTIH 199 Primerjava mehanskih lastnosti obeh vrst vodnikov v tabeli 3.1 pokaţe, da ima Al/Fe daljnovodni vodnik večjo gostoto  kot primerljivi novi vodnik enakega efektivnega prereza na račun jeklenega jedra, ki ima nosilno funkcijo. V novi vrsti vodnika ga nadomestijo ogljikova vlakna. Novi vodnik ima tudi manjši temperaturni razteznostni koeficient , a primerljiv modul elastičnosti E. Zaradi velikega prereza ima novi vodnik majhno specifično teţo p. Vse to skupaj pomeni, da jedro iz ogljikovih vlaken zagotavlja, da se novi vodnik pri visokih temperaturah manj razteza, posledično pri teh temperaturah nastajajo tudi manjši povesi. Mehanske lastnosti vodov so vhodni podatek za izračun povesa. Drugi sklop so geometrijski podatki o daljnovodni razpetini. Za izračune povesov smo izbrali obstoječi daljnovod napetosti 220 kV z različnimi razpetinami in nakloni razpetine. Osnovni podatki o izbranih stojnih mestih za izračun, razpetini in naklonu razpetine so prikazani v tabeli 3.2. Tabela 3.2: Geometrijski podatki o izbranih razpetinah Primer razpetine a) b) c) d) stojna mesta 12 34 2122 3233 razpetina a [m] 193 685,8 408 275,3 višinska razlika h [m] 85,1 132,2 4 2,16 Podrobnejše informacije o geometriji obesišč vodov in terenu lahko pridobimo iz projektne literature o povesih vodov v celotni trasi daljnovoda. Slike 3.1 a), b), c) in d) prikazujejo posamezne dele razpetin. Sliki 3.1 a) in 3.1 b) prikazujeta velik naklon razpetine in majhno razpetino daljnovoda. Po drugi strani pa sliki 3.1 c) in d) prikazujeta velike razpetine med stojnimi mesti z majhnimi nakloni razpetine. Osnovni podatek o daljnovodu je tudi maksimalna dovoljena natezna napetost vpetja vodnikov, ki po slikah 3.1 a) do 3.1 d) v vseh primerih znaša dop = 80 N/mm 2 . Pomemben podatek za projektiranje daljnovodov oziroma za računanje maksimalnih povesov je tudi dodatna ţledna obremenitev kd, ki znaša po projektni literaturi in po ţledni karti kd = 1,6. Ta koeficient pomeni, da se statistično gledano na tem območju (omenjenem daljnovodu) lahko nabere za 60 % več ledu na vodih, kot je izračunana normalna zimska ţledna obremenitev kd, (tabele 3.1) Slika 3.1 a): Razpetina med stojnima mestoma 1 in 2 dolţina 193 m, višinska razlika 85,1 m Slika 3.1 b): Razpetina med stojnima mestoma 3 in 4 ∆h = 85,1 m a = 193 m a = 685,8 m ∆h = 132,2 m dop,v = 80 N/mm 2 dop,v = 80 N/mm 2 200 VORŠIČ, PIHLER, RIBIČ Slika 3.1 c): Razpetina med stojnima mestoma 21 in 22 Slika 3.1 d): Razpetina med stojnima mestoma 32 in 33 3.2 Rezultati izračunov Programsko kodo v programskem paketu Matlab smo dopolnili tako, da na podlagi geometrijskih podatkov iz slik 3.1 a) do d) digitaliziramo prečni profil terena v z- osi vzdolţ trase daljnovoda za vse primere. Določimo še natančne koordinate obesišč spodnjih faz. Na podlagi vseh teh vhodnih podatkov smo izračunali povese za vse štiri razpetine daljnovoda z obstoječim vodom Al/Fe 490/65 mm2. Da smo se pribliţali povesom po tistih na slikah 3.1, smo optimizirali določene vhodne podatke v model (dop,opt = 87 N/mm2). Potem smo dobili digitalni profil obstoječega daljnovoda. Nato smo v programski kodi zamenjali podatke za obstoječi vodnik Al/Fe z novim vodnikom Pu/Al/C. Ohranili smo podatke za dopustno natezno napetost, dodatno ţledno obremenitev in geometrijske podatke obesišč daljnovoda. Ohranjanje podatka za dop,opt je ključno za nadgradnjo in zamenjavo vodnikov. S tem se lahko ohranijo obstoječi stebri (predvsem zatezni) zaradi statične stabilnosti konzol ob napenjanju vodnikov. Programsko kodo smo dopolnili tako, da lahko po izračunih vrednosti natezne napetosti in specifične obremenitve voda izračunamo poves voda kjerkoli med obesiščema na razpetini. Slika 3.3 prikazuje primer formatiranega izpisa karakterističnih rezultatov izračunov povesne veriţnice za primer izračuna za razpetino d) (po sliki 3.1 d)) z novim vodnikom. I Z R A Č U N P O V E S A Šoštanj Podlog razpetina 32-33 vrv Pu/Al/C 2150/490/65 modul elastičnosti vrvi 7,472E+04 N/mm2 koeficient linearnega raztezanja vrvi 1,62E-05 1/°C največja dopustna natezna napetost 87,36 N/mm2 dopustna natezna napetost 69,89 N/mm2 specifična teža vrvi 0.01594 N/mm2 specifična teža vrvi z dodatnim bremenom 0.024255 N/mm2 Kritična razpetina 291,925 m Ker je kritična razpetina večja od 275,300 m nastopi največja natezna napetost pri -20 °C brez dodatnega zimskega bremena natezna napetost pri -20°C brez dodatnega bremena 69,889 N/mm2 največja natezna napetost 69,943 N/mm2 največja dopustna natezna napetost 87,362 N/mm2 poves pri -20°C brez dodatnega bremena 2,161 m Kritična temperatura 14,797 °C Ker je kritična temperatura manjša od 40,000 °C nastopi največji poves pri temperaturi +40°C. natezna napetost pri 40°C 34,722 N/mm2 poves pri 40°C 4,351 m Slika 3.3: Primer izpisa računalniškega programa za razpetino d) v programskem paketu Matlab Tabela 3.3 strnjeno prikazuje rezultate mehanskih izračunov povesne veriţnice za vse štiri obravnavane razpetine daljnovoda Iz tabele 3.3 je razvidno, da velikost razpetine a določa, katera izhodiščna stanja vzamemo za poloţajno enačbo (-20 C pri ali pri -5 C z dodatnim zimskim bremenom). Kritična razpetina akr je vseskozi enaka, saj se ţledna obremenitev kd ne spreminja, prav tako ne dopustna natezna napetost dop. Pri vseh primerih izračunov je kritična temperatura enaka in niţja od +40 C, kar pomeni, da bo največji poves nastopil vedno pri +40 C, ne pri ţledni obremenitvi. 3.3 Primerjava novega vodnika z vodniki Al/Fe 490/65 Ker iz tabele 3.3 vidimo, da se pri nobenem izračunu ne pojavi maksimalen poves pri -5 C z dodatnim zimskim bremenom, smo izračunali spremenljivke za povesno veriţnico pri temperaturi +60 C za obe vrsti vodnikov in vse štiri razpetine a), b), c) in d). Razlog za te izračune je analiza primerjave izračunanih povesov in uporabe obstoječega vodnika Al/Fe 490/65 mm 2 in novega vodnika Pu/Al/Fe 2150/490/65 mm 2 . Tabela 3.3: Karakteristični podatki za izbrane razpetine primer razpetine a) b) c) d) akr [m] 291,9 291,9 291,9 291,9 a [m] 193 685,8 408 275,3 ,0 [N/mm 2 ] 69,89|-20C 69,89|-5C 69,89|-5C 69,89|-20C Poves f [m] 1,16|-20C 20,80|-5C 7,22|-5C 2,16|-20C kr [C] 14,79 14,79 14,79 14,79 +40C [N/mm 2 ] 29,31 42,79 39,11 34,72 f+40C [m] 2,77 22,34 8,49 4,35 ,max [N/mm 2 ] 77,08|-20C 73,28|-20C 70,12|-20C 69,94|-20C ∆h = 4 m a = 408 m dop,v = 80 N/mm 2 ∆h = 2,2 m a = 275,3 m dop,v = 80 N/mm 2 NAČRTOVANJE POLIZOLIRANIH NADZEMNIH VODOV ZA UPORABO PRI NAJVIŠJIH NAPETOSTIH 201 Poves fx, v poljubni točki med obesiščema razpetine in pri poljubni temperaturi lahko izračunamo po enačbi (6) [12].:      sk, m 2 x x p b a b f x          , (6) pri čemer je  natezna napetost vodnika pri neki temperaturi , in specifično obremenitev vodnika p pri neki temperaturi . Spremenljivka bx je horizontalna oddaljenost od više leţečega obesišča. Če je više leţeče obesišče na levi strani, potem je bx = x, če je na desni strani, pa velja relacija bx = ax. Spremenljivka ask je skupna razpetina in je vsota prave razpetine a in navidezne razpetine ad, da navidezno dopolnimo povesno veriţnico do celotne parabole. ask določimo prek relacije (7).  sk d m h a a a a p a          . (7) Slika 3.4 prikazuje izračunane povese pri +60 C za obstoječi vodnik in novi vodnik za razpetino d). Iz slike vidimo, da je maksimalni poves pri vodniku Al/Fe pribliţno dvakrat večji od vodnika PU/Al/Carbon. Vidimo, da se vodnika povešata po paraboli. Slika 3.4: Primerjava povesov pri 60 C med novimi in klasičnimi vodniki za razpetino b) Nas zanima dejansko poloţaj vodnika nad terenom pod daljnovodom. Zato prikaz povesov na sliki 3.4 ni praktičen. Ko poznamo vse parametre enačbe povesne veriţnice (natezno napetost  in specifično obremenitev p), lahko določimo koordinate tega vodnika. Če poves fx v neki točki na razpetini med obesiščema daljnovoda po (6) odštejemo od z- koordinate više leţečega obesišča zvl,ob, dobimo lahko točko koordinat vodnika Tx(x,zx). Prav tako lahko izračunamo točke prečnega profila terena Txt(x,zxt). Slika 3.5 prikazuje izračunane povese vodnikov Al/Fe in Pu/Al/C nad prečnim profilom terena pri temperaturi 60 C in za vse štiri obravnavane vrste razpetin daljnovoda (slike 3.5 a), 3.5 b), 3.5 c) in 3.5 d)). Slike prikazujejo neko realno stanje, ki bi lahko nastalo, če bi Slika 3.5: Primerjava višine vodnikov nad terenom pri 60 C med novimi in klasičnimi vodniki za vse razpetine bila zunanja temperatura 60 C. V vseh vrstah razpetin je razdalja od terena do vodnika Al/Fe manjša od a) b) c) d) x [m] x [m] x [m] x [m] h = 11,3 m h = 40,2 m z [m ] 202 VORŠIČ, PIHLER, RIBIČ izračunane razdalje do novega vodnika. Iz slike 3. b) je razvidno, da je pri 60 C minimalna razdalja do obstoječega vodnika sicer 11 m, vendar je to blizu minimalnim pogojem. Novi vodnik se v tem primeru obnaša veliko bolje (razdalja do vodnika je 40 m). Na podlagi podrobne analize rezultatov izračunov povesov izbranega vodnika Pu/Al/C 2150/490/65 mm 2 lahko sklepamo, da se ta vodnik zaradi manjše gostote in manjšega temperaturnega koeficienta raztezanja manj poveša kot obstoječi vodnik Al/Fe 490/65 mm 2 , kar dokazujejo tudi rezultati izračunov, ki jih prikazujejo slike od 3.5 a) do 3.5 d). 4 SKLEP Kot osnovo za oblikovanje novega polizoliranega vodnika za najvišje napetosti smo uporabili izračun električne poljske jakosti. Le-ta na robu kovinskega vodnika ne sme preseči električne poljske trdnosti izolacije, predvsem pa na robu izolacije ne sme preseči električne poljske trdnosti zraka (korona). Dodatna omejitev je zračna razdalja do sosednjih kovinskih delov. Rezultati izračunov povesov novega vodnika Pu/Al/C in primerjava mehanskih karakteristik in povesov z obstoječim vodnikom Al/Fe pokaţejo, da je nadgradnja obstoječih vodnikov z novimi mogoča glede mehanskega dimenzioniranja vodov. Glede na analizo primerjav povesov obeh vrst vodnikov za različne vrste razpetin je nadgradnja mogoča tudi za velike naklone razpetin, kot tudi za velike razpetine med daljnovodnimi stebri. Zaradi manjše specifične teţe novega vodnika je tudi obremenitev više leţečega zateznega stebra manjša kot pri uporabi vodnika Al/Fe. Ker novih vodnikov ni treba prenapenjati v primerjavi z obstoječimi, se lahko obstoječi stebri na 220 kV ohranijo pri nadgradnji. Obnašanje novih vodnikov pri visokih temperaturah obratovanja daljnovoda je boljše kot pri obstoječih vodnikih (manjši povesi). Glede na rezultate raziskave ugotavljamo, da bi lahko polizolirani vodnik omogočil ohranitev tras 220 kV daljnovodov in prehod na 400 kV, še več, da ne bi preveč povečali teţe polizoliranega vodnika, se odločimo za najmanjšo debelino izolacije, ki še zadovoljuje vse pogojem – to je 15 mm. Predlagamo vodnik z jedrom iz karbona, prevodno plast iz aluminija in izolacijo iz poliuretana. Prihranek na masi ob zamenjavi jeklenega jedra s karbonskim omogoča namestitev izolacije iz poliuretana. Za takšen vodnik smo izračunali povese in natezne napetosti vodnikov za štiri tipične razpetine in naredili primerjavo s klasičnimi vodniki. Izračuni kaţejo, da bi bilo mogoče nove vodnike obesiti na obstoječe stebre in tako dvigniti napetost na 400 kV. V nadaljevanju moramo preveriti še vpliv takšnih vodnikov na okolico.