Endüstri bilgisi
Hava Yalıtımlı Kablolar Neden Çıplak Havai İletkenlerin Yerini Alıyor ve Geçişin Gerektirdiği Şeyler
Çıplak havai iletkenlerin değiştirilmesi hava yalıtımlı kablo Dağıtım ağlarındaki (AIC), belirli kurulum ortamlarında önemli ölçüde birleşen güvenlik, güvenilirlik ve bakım faktörlerinin bir kombinasyonu tarafından yönlendirilir. Ahşap veya beton direkler üzerindeki çıplak iletkenler bir yüzyılı aşkın bir süredir standart havai dağıtım teknolojisi olmuştur, ancak bunların yoğun bitki örtüsüne sahip alanlarda, kıyı ortamlarında ve yüksek arıza oranlı kentsel ağlardaki performansları, 1970'lerde İskandinavya'da başlayan ve sonraki on yıllar boyunca Asya, Afrika ve Latin Amerika'da aşamalı olarak benimsenen yalıtımlı alternatiflerin yaygın olarak benimsenmesine yol açmıştır.
Hava yalıtımlı kabloların çıplak iletkenlere göre birincil teknik avantajı, iletkenden iletkene ve iletkenden ağaca temastan kaynaklanan arıza akımının azaltılmasıdır. Ağaç örtüsünün içinden geçen çıplak 11 kV'luk bir dağıtım hattı, rüzgar yükü altında dalların temasını önlemek için her iki tarafta 2-3 metrelik bir açıklık koridoru gerektirir; Yalıtılmış bir havai kablo, izolasyonun temas olayı süresince temas voltajına dayanması nedeniyle arıza başlatmadan doğrudan branşman temasını tolere edebilir. Bu, geçiş hakkı genişliklerinin %40-60 oranında azaltılmasına olanak tanıyarak ormanlık bölgelerde arazi temizleme maliyetlerini ve çevresel etkiyi önemli ölçüde azaltır. Yalıtım kalıcı temas toleransı sağlamaz (sürekli branşman basıncı sonunda ceketi aşındırır ve iletkene nüfuz eder) ancak potansiyel olarak ölümcül anlık arızaları, kesintiye dönüşmeden önce tespit edilebilecek ve giderilebilecek, yönetilebilir, yavaş gelişen koşullara dönüştürür.
Çıplak havai sistemlerden yalıtımlı havai sistemlere geçiş, donanımda, kurulum uygulamasında ve koruma sistemi koordinasyonunda proje planlamasında sıklıkla göz ardı edilen değişiklikler gerektirir. Çıplak iletken kutup bağlantı parçaları (kelepçe üstü izolatörler, makara izolatörleri ve çapraz kol donanımı), özel kablo dış çapı ve mekanik gerilim değeri için tasarlanmış haberci tel destek sistemleri, önceden oluşturulmuş helisel kavramalar, askı kelepçeleri ve gerilim kelepçeleri gerektiren AIC kurulumuyla uyumlu değildir. Çıplak iletken arıza akımları için kalibre edilen koruma rölesi ayarları, yalıtımın arıza gelişimini geciktirdiği ve aşırı akım röleleri tarafından görülen zaman-akım profilini değiştirdiği yalıtımlı kablolar için yeniden kalibre edilmelidir. Çıplak iletkenler için tasarlanmış donanımlara AIC iletkenleri takan veya koruma rölesi ayarlarını yapamayan yardımcı programlar, geçiş döneminde sıklıkla ya kaçırılan hata tespiti ya da hatalı açmayla karşılaşır.
Alçak Gerilim Havai Demetli Kablolarda Messenger Tel Tasarımı ve Sarkma ve Gerilmeye Etkisi
Düşük voltajlı havai demetli kablolar (ABC, tipik olarak 0,6/1 kV dereceli) iki mekanik konfigürasyonda mevcuttur: demetin tüm mekanik yükünü taşıyan özel çıplak veya yalıtımlı haberci teli ve yalıtımlı iletkenlerden birinin mekanik nötr görevi gördüğü kendi kendini destekleyen konfigürasyonlar. Bu konfigürasyonlar arasındaki seçimin açıklık uzunluğu kapasitesi, kurulum gerilimi, sıcaklık değişimi altında sarkma davranışı ve uzun vadeli mekanik güvenilirlik açısından önemli sonuçları vardır.
Haberci destekli ABC'de haberci teli tipik olarak elektrik akımı gereksinimlerinden bağımsız olarak seçilen galvanizli çelik tel veya çelikle güçlendirilmiş alüminyum iletkendir (ACSR). Haberci, tüm kablo demetinin katener yükünü taşır ve yalıtımlı iletkenler, kablo bağları veya önceden oluşturulmuş tutma yerleri kullanılarak düzenli aralıklarla (tipik olarak açıklık boyunca her 0,5-1,0 metrede bir) ondan sarkar. Habercinin mekanik tasarımı, kablonun maksimum tasarım açıklığına, kurulum bölgesine uygulanabilir rüzgar ve buz yükleme koşullarına ve izin verilen maksimum sarkmaya (direğin yerden yüksekliğinin gerekli olan açıklığını etkiler) göre yönetilir. 4 çekirdekli 4×70 mm² ABC demeti ile orta derecede rüzgar bölgesinde 60 metrelik bir açıklık için, maksimum yük koşulları altında haberci gerilimi 8–12 kN'ye ulaşabilir ve güvenlik faktörü 3 olan en az 24–36 kN'lik bir haberci kopma mukavemeti gerektirir. Yaz aylarında (ısıl genleşme alüminyum iletkenleri uzattığında) aşırı sarkma geliştiren küçük boyutlu bir habercinin kullanılması, demetin tasarım açıklık yüksekliğinin altındaki yapılara veya bitkilere temas etmesine neden olabilir.
Kendinden destekli ABC, nötr iletkeni hem elektriksel nötr hem de mekanik yük taşıyıcı olarak kullanarak ayrı haberciyi ortadan kaldırır. Bu konfigürasyondaki nötr iletken, tam katener yükü için mekanik olarak derecelendirilmelidir; bu, faz iletkenlerinde kullanılan tavlanmış alüminyum yerine genellikle ACSR'den (alüminyum iletken çelikle güçlendirilmiş) veya sert çekilmiş alüminyum alaşımından yapıldığı anlamına gelir. Maksimum buz ve rüzgar yükü altında nötr iletkendeki gerilim, iletkenin nominal gerilim limiti dahilinde olmalıdır; bu, ulaşılabilir maksimum açıklığı kısıtlar. Kendi kendini destekleyen LV ABC için tipik maksimum açıklıklar, iletken boyutuna ve bölgesel yükleme sınıfına bağlı olarak 40 ila 80 metre arasında değişir; bu açıklıkların ötesinde, açıklık üzerindeki voltaj düşüşü daha uzun bir elektrik aralığına izin verse bile ara destek direkleri gereklidir. Kendi kendini destekleyen konfigürasyonun kurulumu daha basittir (ayrı bir mesajlaşma kurulumu gerekmez), ancak olağandışı açıklık geometrileri veya ağır buz yükleme koşulları için mesajlaşma destekli sistemlere göre daha az tasarım esnekliği sağlar.
Zorlu Ortamlarda Orta Gerilim Havai Kablolar için Yalıtım Malzemesi Seçimi
Orta gerilim hava yalıtımlı kablo s (tipik olarak 10–35 kV), sürekli UV ışınlarına maruz kalma, geniş sıcaklık döngüsü ve doğrudan hava koşullarıyla temas altında çalışır; bu koşullar, yalıtım malzemesi performansı üzerinde yer altı veya iç mekan kablo kurulumlarının korunan ortamına göre önemli ölçüde daha fazla talep gerektiren koşullardır. Yalıtım aynı zamanda voltaj sınıfı için yeterli dielektrik dayanımı sağlamalı, 30-40 yıllık hizmet ömrü boyunca fotodegradasyona ve termal oksidasyona karşı dayanıklı olmalı ve düşük sıcaklıklarda kurulum için yeterli mekanik esnekliği korumalıdır. Bu gereksinimler termoplastik malzemelerden ziyade çapraz bağlı polimer yalıtım sistemlerine işaret etmektedir.
XLPE (çapraz bağlı polietilen), yüksek dielektrik mukavemeti, düşük dielektrik sabiti, uygun karbon siyahı veya UV stabilizatör katkı maddeleri ile mükemmel UV direnci ve 90°C sürekli/250°C kısa devre sıcaklık derecesi kombinasyonu nedeniyle orta gerilim AIC için baskın yalıtım malzemesidir. Termoplastik PE'den farklı olarak XLPE, yüksek sıcaklıklarda sürekli mekanik yük altında yumuşamaz veya akmaz; bu, yaz aylarında en yüksek yük altında yüksek sıcaklıklarda çalışabilen havai kablolar için kritik bir özelliktir. Çapraz bağlama ağı, kristalin erime sıcaklığının (~125°C) üzerinde düz PE'de normalde meydana gelebilecek boyut değişikliklerini önler, yalıtım geometrisini ve dolayısıyla tüm çalışma koşullarında karakteristik empedansı korur.
EPR (etilen propilen kauçuk), düşük kurulum sıcaklıklarında daha yüksek esneklik veya doğası gereği üstün nem direnci gerektiren uygulamalar için orta gerilim AIC'de kullanılır. EPR yalıtımlı AIC kablolar –40°C'de esnek kalır ve XLPE yalıtımlı kabloların tehlikeli derecede kırılgan hale geldiği arktik veya yüksek rakımlı ortamlarda yalıtım çatlaması riski olmadan kurulabilir ve kullanılabilir. EPR'nin amorf moleküler yapısı aynı zamanda XLPE'de gerekli olan ağaç geciktirici katkı paketleri olmadan su ağaçlaşmasına karşı doğal bir direnç sağlar; bu, yalıtım yüzeyinde nem yoğunlaşmasının tutarlı bir durum olduğu yüksek nemli kıyı ortamlarındaki AIC kurulumları için uygundur. Bunun telafisi, EPR'nin daha yüksek dielektrik sabitidir (XLPE için 2,8–3,5'e karşı 2,3); bu da kablonun kapasitif şarj akımını artırır; orta gerilimde küçük bir husustur ancak şarj akımının termal kapasitenin ölçülebilir bir kısmını temsil ettiği uzun kırsal besleme hatları için geçerlidir.
Orta gerilim AIC'nin dış ceketi, yalıtımın üzerine uygulanan ayrı bir UV stabilizasyonlu siyah polietilen veya HDPE katmandır. Ceketin temel işlevleri UV koruması (ağırlıkça %2-3 karbon siyahı, geniş spektrumlu UV emilimi sağlar), dal temasından kaynaklanan aşınmaya karşı mekanik koruma ve kuş gagası korumasıdır; bu, büyük kargagillerin veya kablo yalıtımını gagalayan papağanların bulunduğu bölgelerde önemli bir sorundur. Ceketin sertliği ve et kalınlığı kuş saldırılarına karşı dayanıklı olacak şekilde belirlenmiştir; bazı AIC spesifikasyonları, özellikle hassas coğrafi bölgelerde bu arıza modunu ele almak için 50-55 minimum ceket Shore D sertliğini ve minimum 1,5-2,0 mm ceket duvar kalınlığını gerektirir.
Alçak Gerilim ve Orta Gerilim Hava Yalıtımlı Kablo Yapılarının Karşılaştırılması
Hem alçak gerilim hem de orta gerilim hava yalıtımlı kablo Dış mekanda havai hizmet için tasarlanmış olup yapıları, farklı voltaj sınıfları, mekanik yük gereksinimleri ve kurulum ortamları nedeniyle çeşitli parametrelere göre temel olarak farklılık gösterir. Bu farklılıkları anlamak, kamu hizmeti sağlayıcılarının ve proje mühendislerinin doğru spesifikasyonları oluşturmasına ve AG kablo uygulamalarını OG kurulumlarına (ya da tam tersi) uygulamaktan kaçınmasına yardımcı olur.
| Parametre | Alçak Gerilim AIC (0,6/1 kV) | Orta Gerilim AIC (10–35 kV) |
| Yalıtım Malzemesi | XLPE veya PVC (0,7–1,2 mm duvar) | XLPE veya EPR (voltaja bağlı olarak 3,4–8,0 mm duvar) |
| İletken Ekranı | Gerekli değil | ~6 kV U0 üzerinde yarı iletken iletken ekran gereklidir |
| Yalıtım Ekranı / Metalik Ekran | Gerekli değil | Yarı iletken yalıtım ekranı bakır tel veya bant ekranı gereklidir |
| İletken Malzeme | Tavlanmış alüminyum (tamamen alüminyum paket); kendini desteklemek için çelikle güçlendirilmiş nötr | Tek çekirdekli için AAAC (tamamen alüminyum alaşımlı iletken) veya ACSR; sert çekilmiş alüminyum alaşımı tercih edilir |
| Tipik Açıklıklar | 40–80 m (kendi kendini destekleyen); Özel haberci ile 100 m'ye kadar | İletken boyutuna ve yükleme bölgesine bağlı olarak 60–150 m |
| Kurulum Yöntemi | Paket bir araya getirildi; desteklerde sarmal kavrama | Messenger'a ayrı ayrı dizilen tek damarlı kablolar; ara parçalar tarafından korunan faz aralığı |
| İlgili Standartlar | IEC 60502-1, NFC 33-209, AS/NZS 3560 | IEC 60502-2, NFC 33-032, CENELEC HD 626 |
Orta gerilim AIC'de yarı iletken iletken ve yalıtım ekranlarına duyulan gereksinim, en önemli yapı farkıdır ve yalnızca alçak gerilim kablo özelliklerine aşina olan satın alma ekipleri tarafından sıklıkla yanlış anlaşılır. İletken ekranı olmadan, çok telli bir iletkenin yüzeyindeki elektrik alanı son derece düzensizdir (tel kenarlarında ve yüzey çıkıntılarında yoğunlaşmıştır) ve bu konsantrasyon noktalarında kısmi boşalma başlar. 10 kV'luk bir AIC kablosunda, ekranlanmamış iletken yüzeyindeki elektrik alan eğimi, yalıtımdaki ortalama alanın 5-10 katı olabilir ve XLPE'nin kısmi deşarj başlangıç eşiğini çok aşabilir. Yarı iletken ekran, izolasyona pürüzsüz, sürekli bir eş potansiyel yüzey sunarak bu alanı homojenleştirir ve tepe alanını ortalama değere yakın bir seviyeye düşürür. Orta gerilim AIC kablosunda iletken ekranın atlanması veya yanlış uygulanması - alçak gerilim kablolarında bu mümkün değildir çünkü AG kablolarında böyle bir gereksinim yoktur ve yapım aşaması mevcut değildir - kablonun hizmet ömrünü beklenen 30-40 yıldan potansiyel olarak 3-5 yıla düşüren kısmi deşarj kaynaklı bozulmaya neden olur.
Havai Kablo Mekanik Tasarımı için Rüzgar ve Buz Yükleme Standartları: Bölgesel İklim İletken Seçimini Nasıl Yönetir?
Havadan yalıtımlı kabloların mekanik tasarımı (iletken alaşımı, kesiti, büküm tasarımı ve destek donanım değerleri), kablonun kalıcı deformasyon veya halat arızası olmadan dayanması gereken maksimum birleşik rüzgar ve buz yüküne göre yönetilir. Farklı bölgesel standartlar, tasarım yükleme durumlarını yerel iklim verilerine göre tanımlar ve ılıman bir Avrupa iklimi için optimize edilmiş bir kablo mekanik tasarımının seçilmesi ve bunun yüksek buz yüklü Kanada veya Norveç ortamına kurulması, hizmetin ilk birkaç yılı içinde aşırı sarkma, konektörün çekilmesi veya iletken yorulması arızasıyla sonuçlanan sistematik bir tasarım hatasıdır.
IEC 60826 standardı, havai hat mekanik tasarımı için çerçeve sağlar ve tasarım rüzgar ve buz olayı için 50, 150 ve 500 yıllık geri dönüş periyotlarına karşılık gelen üç yükleme güvenilirlik seviyesini (I, II, III) tanımlar. Çoğu dağıtım hizmeti spesifikasyonu Düzey I veya II güvenilirliğini kullanır. IEC çerçevesinde buz yüklemesi, iletken üzerindeki eşdeğer buz kalınlığı (tipik olarak 0 mm (buzsuz), 10 mm, 20 mm veya 30 mm) ve eş zamanlı rüzgar basıncıyla karakterize edilir. 95 mm²'lik bir iletken üzerindeki 30 mm'lik buz manşonu, iletkene yaklaşık 2,5 kg/m ölü yük ekler; 100 metrelik bir açıklıkta bu, iletken ve direk donanımının desteklemesi gereken ilave 250 kg katener ağırlığına karşılık gelir. Bu koşul altında maksimum iletken gerilimi, ilk kurulum gerilimiyle birlikte, iletkenin günlük nominal geriliminin (RET) altında kalmalıdır; dağıtım ağlarındaki alüminyum alaşımlı iletkenler için tipik olarak iletkenin nominal gerilme mukavemetinin (RTS) %20-25'i.
Yalıtılmış hava kablolarındaki rüzgar yükü, çıplak iletkenlerdeki rüzgar yükünden farklıdır çünkü yalıtımlı bir kablonun daha büyük dış çapı, rüzgar basıncına karşı daha büyük bir kesit alanı sunar. 95 mm²'lik çıplak bir ACSR iletkeninin dış çapı yaklaşık 13,5 mm'dir; 10 kV servis için XLPE ile yalıtılmış aynı iletkenin dış çapı 28–32 mm olabilir ve birim uzunluk başına rüzgar sürükleme kuvvetinin iki katından fazlasını üretebilir. Yalıtımlı kablo düzeneğinin artan aerodinamik çapını hesaba katmadan iletken kesitine dayalı mekanik spesifikasyonlar sağlayan kablo tedarikçileri, tasarım rüzgar yükünü sistematik olarak hafife alacak ve potansiyel olarak kabloların, buz yüklemesi olmadan bile tasarım rüzgar koşulları altında maksimum günlük gerilimlerini aşmasına neden olacaktır. Tedarik spesifikasyonları, mekanik tasarım hesaplamasının yalnızca çıplak iletken özelliklerini değil, genel kablo dış çapını da hesaba katmasını açıkça gerektirmelidir.
İletken alaşım seçimi, sürünme kavramı aracılığıyla buz yükleme performansıyla doğrudan etkileşime girer. Sürekli gerilim altındaki alüminyum iletkenler, elastik gerilmeden farklı olarak zamana bağlı uzama (sürünme) yaşar; yük kaldırıldığında sünme düzelmez ve hizmet ömrü boyunca kalıcı sarkma artışına neden olur. Tavlanmış alüminyum (esneklik için LV ABC iletkenlerinde kullanılır), eşdeğer gerilim altında sert çekilmiş alüminyum alaşımından (AAAC, AAAR) önemli ölçüde daha yüksek sürünme oranlarına sahiptir. İletkenlerin buz yükleme olayları sırasında periyodik olarak yüksek gerilimlere maruz kaldığı buza eğilimli bölgelerde, tavlanmış alüminyum iletkenlerin kullanımı, 10-15 yıl içinde aşamalı sarkma artışına neden olur ve bu da sonuçta yerden yükseklik gerekliliklerini ihlal eder. Kurulum sırasında sürünme öngerdirmeli sert çekilmiş alüminyum alaşımlı iletkenlerin belirlenmesi, düzenli buz yükü olan bölgelerde standart tasarım önlemidir.
Hava Yalıtımlı Kabloların Birleştirilmesi ve Sonlandırılması: Uzun Vadeli Güvenilirliği Belirleyen Uygulamalar
Havai yalıtımlı kabloların bağlantıları ve uçları istatistiksel olarak havai dağıtım ağlarında erken arızanın en sık görüldüğü yerlerdir. Tüm elektriksel ve mekanik özellikleri karşılayan, uygun şekilde üretilmiş bir kablo, kötü uygulanan tek bir bağlantı veya yanlış sonlandırma nedeniyle güvenilmez hale gelebilir ve havai kurulumda, bağlantı arızaları genellikle havai hat koruma rölelerinin hızlı bir şekilde tespit edip temizlemek üzere optimize edildiği toprak arızalarından ziyade kesintilere neden olan açık devre arızalarıyla sonuçlanır. Havai kabloların birleştirilmesi ve sonlandırılmasındaki kritik adımların anlaşılması, bu operasyonlar için özel eğitim ve araçların neden tartışılamaz olduğunu açıklamaktadır.
AG Anteni Paketi Kablo Bağlantıları
Düşük voltajlı ABC bağlantıları, yalıtımın soyulması gerekmeden yalıtımlı kabloya kenetlenen delici konektörler (aynı zamanda yalıtım delici konektörler veya IPC'ler olarak da adlandırılır) kullanılarak yapılır. Konektör gövdesi, yalıtıma nüfuz eden ve konektör bir kesme başlı cıvata kullanılarak belirtilen değere kadar torklandığında iletkenle temas eden paslanmaz çelik delici dişler içerir; cıvata, tanımlanmış bir torkta kesilerek doğru temas kuvvetinin elde edildiğine dair dokunsal onay sağlar ve iletken tellerine zarar verebilecek aşırı sıkmayı önler. Delici konnektör gövdesi, giriş noktalarının etrafından nem girişine karşı kendiliğinden sızdırmazdır. Kritik kurulum parametresi kesme torkudur; standart bir anahtar kullanmak ve torku hissederek tahmin etmek, yüksek oranda az sıkıştırılan (yüksek temas direnci) veya aşırı sıkıştırılan (iplik hasarı) tutarsız sonlandırılmış bağlantılar üretir. IPC'ler, kalibre edilmiş bir tork anahtarıyla veya belirli konnektör serileri için konnektör üreticisi tarafından sağlanan özel tork sınırlayıcı sürücüyle kurulmalıdır.
OG Havai Kablo Birleşimleri ve Sonlandırmaları
Orta gerilim AIC joints and terminations require restoration of each insulation layer in the correct sequence — conductor screen, insulation, insulation screen, metallic screen, and outer jacket — using materials that are electrically and mechanically compatible with the cable's original construction. Pre-formed cold-shrink or heat-shrink joint kits from reputable manufacturers provide calibrated material volumes and assembly sequences for specific cable families. The most critical step is the preparation of the insulation screen at the joint interface: the transition from screened to unscreened insulation must be smooth and gradual (typically a penciled taper of 15–25 mm length) to prevent field concentration at the screen cutback. An abrupt screen cutback — caused by using cutting tools that score the insulation surface or failing to taper the semiconductor layer — creates a triple point (conductor screen, insulation, and surrounding air meet at a single geometric point) where the electric field concentration can be 10–20 times the average field in the insulation, initiating partial discharge at operating voltage even when the rest of the joint is correctly assembled.
MV AIC'deki dış mekan sonlandırmaları, periyodik ıslanma ile birlikte kirlilik birikiminin neden olduğu yalıtım yüzeyi boyunca iletken karbon yollarının oluşumu izlemeye tabidir. İzleme giderek gelişir: Yalıtım yüzeyindeki ıslak ve kuru bölgelerin sınırlarındaki kuru bant arkı, yalıtım yüzeyini yerel olarak karbonize etmek için yeterli enerjiyi üretir ve tekrarlanan ark döngüleri, karbon yolunu enerjilendirilmiş iletkene doğru aylar veya yıllar boyunca uzatır. Standart karşı önlem, yüksek takip direncine sahip silikon kauçuk hava şartlarına karşı koruma sağlayan, enerji verilen iletken ile topraklanmış metalik ekran arasındaki sızıntı yolu uzunluğunu artıran ve sürekli ıslak kirlilik katmanlarının oluşmasını önlemek için yağmuru döken bir dizi şemsiye şekilli çubuk içeren, ısıyla büzüşen veya soğukla büzüşen dış mekan sonlandırma kitlerinin kullanılmasıdır. Kirliliğin yüksek olduğu ortamlarda (kıyı alanları, sanayi bölgeleri, alkali tozlu çöl bölgeleri), nominal voltajın kV'si başına gereken kaçak mesafesi, standart IEC 60071 spesifikasyonunun ötesine geçerek daha uzun hangar sonlandırmalarını veya hava hangarlarının kirlilik önleyici silikon gresle işlenmesini gerektirir.
Çıplak Havai Hatlar ve Havadan Yalıtımlı Kablo Ağları Arasındaki Arıza Tespiti ve Koruma Koordinasyon Farkları
Bir dağıtım ağını çıplak havai iletkenlerden havai yalıtımlı kablolara dönüştürmek, ağın arıza davranışını, koruma rölesi ayarlarında, tekrar kapatıcı çalışma dizilerinde ve arıza tespit felsefesinde ilgili değişiklikleri gerektirecek şekilde değiştirir. Koruma koordinasyonunu gözden geçirmeden ve ayarlamadan AIC'yi kuran tesisler sıklıkla ya gözden kaçan arıza tespiti (yalıtımı geciktiren yüksek empedanslı arızalar için açmayı başaramayan koruma) ya da rahatsız edici çalışma (yalıtımla sınırlı geçici arızaları kilitleme gerektiren kalıcı arızalar olarak yanlış yorumlayan koruma) dönemleriyle karşılaşır.
En önemli değişiklik iletkenden iletkene ve iletkenden ağaca temas hatalarının davranışıdır. Çıplak bir havai hatta, rüzgarın neden olduğu dörtnala koşma veya düşmüş bir ağaç dalından kaynaklanan fazdan faza temas, çok düşük empedanslı (tipik olarak 1 Ω ark direncinden daha az) cıvatalı bir arıza oluşturur ve aşırı akım elemanları tarafından milisaniyeler içinde kolayca tespit edilen arıza akımları üretir. Yalıtılmış bir havai kablo üzerinde aynı kontak, doğrudan iletkenler arasında değil, kablonun yalıtım direnci ve kapasitansı üzerinden akması gereken bir arıza akımı oluşturur. Hasarsız yalıtım yoluyla yeni bir kontak için, arıza akımı yalnızca birkaç amper olabilir; çıplak iletken arızaları için kalibre edilmiş aşırı akım rölelerinin başlatma eşiğinin altında. Yalıtım, sürekli elektrik gerilimi altında giderek bozulur ve arıza akımı, röle başlatma eşiğine ulaşana kadar dakikalar ila saatler arasında artar. Bu gecikmeli arıza gelişimi, çıplak iletken ağda 0,3 saniyede giderilebilecek bir arızanın, yalıtımlı bir kablo ağındaki röleyi tetikleyecek seviyeye ulaşmasının 30-90 dakika sürebileceği anlamına gelir; bu da potansiyel olarak sürekli yalıtım bozulmasına, kablonun ısınmasına ve kablonun bulunduğu kuru bitki örtüsünde yangının tutuşmasına neden olur.
AIC ağları için uygun koruma felsefesi değişikliği, standart aşırı akım korumasının, izolasyonla sınırlı kontak arızaları tarafından üretilen düşük seviyeli arıza akımlarını tespit edecek kadar hassas toprak arıza korumasıyla desteklenmesini içerir. 1–5 A (çıplak iletken ağlarda standart toprak arıza koruması için 10–50 A ile karşılaştırıldığında) başlatma eşiklerine sahip hassas toprak arızası (SEF) röleleri, hasarlı izolasyon yoluyla ilk kaçak akımı tespit edebilir ve arıza tam izolasyon arızası noktasına kadar gelişmeden önce besleyiciyi tetikleyebilir. Takas, normal sistem dengesizliğine ve harmonik akımlara karşı artan hassasiyettir; bu, uzun tek fazlı yanal bağlantılara sahip kırsal ağlarda yük dengesizliğinden kaynaklanan rahatsız edici açmaları önlemek için dikkatli SEF röle eşik ayarı ve zaman gecikmesi koordinasyonu gerektirir. Orta gerilim şebekesinin nötr topraklaması (etkili bir şekilde topraklanmış, rezonans topraklanmış (Petersen bobini) veya izole nötr) hem toprak arıza akımlarının büyüklüğünü hem de uygun SEF röle hassasiyetini belirleyerek, çıplaktan yalıtılmış havai dağıtıma geçişte koruma felsefesi incelemesini topraklama sistemi konfigürasyonundan ayrılamaz hale getirir.
