漲姿勢(shì) | 就算你是學(xué)電的都不一定認(rèn)識(shí)這些輸電線路...

2015-04-24 06:12:02

11220次

各種各樣的電線

，抬頭不見低頭見
，但你還真不一定認(rèn)識(shí)它們!電壓是多少，直流還是交流……這么一問
，85%的人立馬傻眼了……

　　這也不怪大家

，實(shí)話說，即便是學(xué)電的

、在電力系統(tǒng)工作的人都不一定認(rèn)識(shí)輸電線路……今天

，教大家?guī)讉€(gè)認(rèn)輸電線路的妙招。

640.webp.jpg

(這是啥輸電線路……)

　　先說說輸電桿塔的概念

，輸電導(dǎo)線是由輸電桿塔一段一段撐起來的

，高電壓等級(jí)的用“鐵塔”，低電壓等級(jí)的比如居民區(qū)里見的一般用“木頭桿”或“水泥桿”

，合起來統(tǒng)稱“桿塔”

。高電壓等級(jí)的線路需要有更大的安全距離，所以要架得很高

，只有鐵塔才能有能力負(fù)擔(dān)數(shù)十噸的線路

，一根電線桿架不了這么高、也沒這么大支撐力

，所以電線桿都是較低電壓等級(jí)的

。至于多高電壓算高，多低算低

，這個(gè)回頭細(xì)說

。

640.webp (1).jpg

(皖電東送1000千伏特高壓交流線路)

　　對(duì)了，電壓等級(jí)都是說線電壓

，ABC三相中任意兩相之間的電壓

。家里用的220伏是相電壓，是三相中任意一相對(duì)大地的電壓

。實(shí)際家里用電是380伏線電壓的(220伏的根號(hào)3倍)

，只是到了樓門口了，才三相分開

，比如ABC三相各入一棟樓的三個(gè)單元

。380伏電壓等級(jí)在電力系統(tǒng)也叫0.4千伏電壓等級(jí)
，對(duì)比下目前的1000千伏特高壓輸電線路，差2500倍
，顫抖吧~

　　我們?cè)诼眯醒赝究吹降囊话愣际禽旊婅F塔

，至于塔型什么的沒啥意思就不說了，貓頭塔
、酒杯塔
、門型塔
、V字塔都是“象形”的，看樣子就知道。輸電線路也分直流和交流(DC和AC)

，直流好認(rèn)但不是很常見

，國內(nèi)的線路就那么幾條

，碰上不容易

。

　　下圖是±800千伏哈密南—鄭州特高壓直流輸電線路。

640.webp (2).jpg

鐵塔是T型的

，下面吊著兩回輸電線路

，一邊正極，一邊負(fù)極

，至于為啥正極和負(fù)極要分這么多股線

，咱們等到講交流線路的分裂導(dǎo)線時(shí)再說。仔細(xì)看鐵塔上面還伸出來了兩個(gè)小“角”

，一邊也各一條“細(xì)線”

，這不是輸電用的，而是避雷用的避雷線

，也叫地線

。

　　下面集中說說交流線路，這個(gè)幾乎是“大寶天天見”

。

　　交流的一回線路有A

、B、C三相

，輸電鐵塔最頂端頂著的是避雷線

。雷暴多地區(qū)或電壓等級(jí)高的線路是兩根避雷線，雷暴不嚴(yán)重或電壓等級(jí)低的線路可以減少到一根避雷線

，這個(gè)是從工程實(shí)際和省錢的角度選擇的

，反正大家看到最頂端細(xì)細(xì)的一或兩根線就知道是避雷線了。

J53GQFY6R076P}8%D27CJ7F.jpg

　避雷線都是跟鐵塔相連的

，為的是把雷擊時(shí)的電流能順著鐵塔引到地里面去

。不過在接的時(shí)候，避雷線和桿塔中間是有段絕緣體或絕緣子的

，仔細(xì)看

，能看到跳線

。這樣的目的是可以在雷擊時(shí)方便擊穿泄流，同時(shí)在平時(shí)減少輸電損耗

。如果避雷線直接連著鐵塔

，則線中對(duì)導(dǎo)線的感應(yīng)電流會(huì)直接流入大地，導(dǎo)致輸電損耗

。

　　避雷線一般都高電壓等級(jí)的空曠地區(qū)的輸電鐵塔用

，咱們看到的電線桿上一般很少有避雷線：一是電線桿一般是在城市內(nèi)，有其他更高的建筑可以被雷劈;二是本來低電壓等級(jí)的電線桿就送不了多少電

，還要架根避雷線的成本就高了

。

　　避雷線下面就是輸電線路了，根數(shù)都是3的倍數(shù)

，3根線的叫一回線，6根線的叫兩回線

，12根的就叫四回線了

，每一回里都有ABC三相的三根線。開頭的那張圖我們就叫“同塔四回”線路

。之所以一個(gè)塔上有多回線路

，主要是考慮輸送容量和占地面積，所以也衍生出了“線路長(zhǎng)度”和“回路長(zhǎng)度”的概念

，對(duì)同塔雙回而言

，回路長(zhǎng)度是線路長(zhǎng)度的2倍，以此類推

。下圖也是兩個(gè)同塔四回的線路

，如果是不同電壓等級(jí)的，則上面導(dǎo)線的電壓要高于下面導(dǎo)線的電壓

，電壓越高對(duì)地的安全距離要求越高

。

避雷線和輸電導(dǎo)線其實(shí)也很好區(qū)分，一個(gè)是直接頂在桿塔上的

，一個(gè)是需要用絕緣子串懸掛在桿塔上的

。桿塔上是地電位，沒有絕緣子串的絕緣

，導(dǎo)線就直接對(duì)桿塔短路了

。看輸電線路，能分清電壓等級(jí)是首位的

，這決定了是哪條線

，大概輸送多少功率，輸送多遠(yuǎn)距離

。

　　怎么一眼看出輸電線路的電壓呢?秘訣是“三看”：看導(dǎo)線分裂數(shù)

、看絕緣子串長(zhǎng)度

、看桿塔高度。

　　1看導(dǎo)線是幾分裂的

　　先說分裂數(shù)

，正如下面這張圖片顯示的

，對(duì)于ABC三相中的每一相導(dǎo)線，都是分成好幾股的

，比如下面這個(gè)1000千伏特高壓輸電線路就分了8股

，叫“八分裂”導(dǎo)線。之所以一相導(dǎo)線要分裂成好幾股

，是要把導(dǎo)線的“等效直徑”擴(kuò)大

，相當(dāng)于用幾股較細(xì)的導(dǎo)線(相對(duì)較細(xì)，其實(shí)也有女生的手腕子粗)

，圍成一個(gè)近似圓形

，相當(dāng)于把整相的導(dǎo)線直徑“等效”擴(kuò)大了。

640.webp (3).jpg

　擴(kuò)大“導(dǎo)線直徑”有這么幾個(gè)原因：

　　一是交流電有“趨膚效應(yīng)”

，因?yàn)樽愿械脑?div id="m50uktp" class="box-center"> ，電流大部分都在?dǎo)線表面流動(dòng)，導(dǎo)體中間幾乎沒有電流

，把導(dǎo)體弄成管狀可以簡(jiǎn)約材料減輕重量

，既然是管狀，不如弄成分裂導(dǎo)線代替管狀線;

　　二是高壓輸電線電流很大

，要求導(dǎo)線的電阻低

，電阻與導(dǎo)線的面積成反比，因此本來要用很粗管狀導(dǎo)線代替

，現(xiàn)在就用分裂導(dǎo)線了(在變電站里還是用管母線);

　　三是導(dǎo)線越粗

，導(dǎo)線表面電場(chǎng)強(qiáng)度就越低，電暈就越小

。電暈是對(duì)電能的損耗

，我們當(dāng)然希望把導(dǎo)線弄粗些，降低表面場(chǎng)強(qiáng)及電暈

。

　　電暈是一種放電現(xiàn)象

，雨天在輸電線周圍可能會(huì)聽到“茲茲”的聲音，那就是電暈的聲音

，夜里也能看到導(dǎo)線在發(fā)微弱的光

，當(dāng)然電暈也不是只有壞處，以后可以細(xì)說

。

　　由電暈的“茲茲”聲

，也會(huì)帶來無線電干擾，這也是為什么直流導(dǎo)線也要分裂的原因

，都是為了降低電暈

。

　　在1000千伏以下還有750千伏的超高壓輸電線路

，這個(gè)電壓等級(jí)只在我國的西北電網(wǎng)使用，歐洲倒也有765千伏這個(gè)電壓等級(jí)的線路
。750千伏電壓等級(jí)一般用六分裂的導(dǎo)線
。

640.webp (4).jpg

500千伏的是按規(guī)程是四分裂導(dǎo)線，不過據(jù)觀察

，現(xiàn)在六分裂導(dǎo)線居多了

，尤其在大城市周邊，可能是輸送功率大了

。

640.webp (5).jpg

220千伏的一般是兩分裂

，110千伏及再往下的電壓等級(jí)就不用分裂導(dǎo)線了，單根就行
，電暈已經(jīng)不嚴(yán)重了
。

　不過可能因送電功率大的原因，某些地方也能見到220千伏四分裂

，110千伏兩分裂
。三分裂的導(dǎo)線理論上有，但還真沒怎么見過

。

　　2看絕緣子片數(shù)

　　什么是絕緣子呢?看下圖紅圈圈里的綠色玻璃長(zhǎng)狀的物體就是絕緣子了

　絕緣子是一種特殊的絕緣控件，通常有玻璃或陶瓷制成

，是為了增加爬電距離的

。其形狀是飛碟狀的，一個(gè)飛碟算一片絕緣子

，絕緣子串是把若干飛碟串起來

，隔離導(dǎo)線與桿塔用的。下圖是玻璃鋼絕緣子的一片的形狀

。

　　再說絕緣子片數(shù)

。導(dǎo)線分裂數(shù)比較好數(shù)，數(shù)清楚幾根線就知道是多高電壓等級(jí)的了

。除了看分裂數(shù)

，也可以數(shù)絕緣子的片數(shù)，不過比較費(fèi)眼

，熟了的話掃一眼就知道

。

常用的絕緣子還有陶瓷絕緣子，下圖就是是陶瓷絕緣子

。

　還有合成絕緣子

一片絕緣子大概的厚度是15厘米

，串7片差不多一米。

　　一般情況下：

　　750千伏

，32個(gè)

　　500千伏

，23-25個(gè)

　　330千伏

，17個(gè)

　　220千伏，13個(gè)

　　110千伏

，7個(gè)

　　66千伏

，5個(gè)

　　35千伏，3個(gè)

　　如果高海拔

、污穢重的地區(qū)或者重要的塔

，片數(shù)還要增加幾片?div id="4qifd00" class="flower right">

；究梢钥闯?片絕緣子可以承受1-1.5萬伏特的電壓

，但隨著電壓等級(jí)的升高，承壓的非線性越強(qiáng)

。實(shí)際上

，不同地區(qū)不同環(huán)境，絕緣子片數(shù)可能差別很大

。當(dāng)然不同類型的絕緣子

，要求的片數(shù)也不同，下圖那張1000千伏特高壓的圖
，電網(wǎng)君用肉眼數(shù)了下
，大概五六十片了，真是好長(zhǎng)……

　　1000千伏交流特高壓線路絕緣子

±800千伏特高壓直流線路絕緣子

。

　　3看桿塔的高度

　　除了數(shù)分裂數(shù)和絕緣子片數(shù)

，還可以看看桿塔的高度，雖然設(shè)計(jì)規(guī)程上沒有規(guī)定桿塔要多高

，但非常詳細(xì)地規(guī)定了輸電導(dǎo)線距離其他物體的最小距離

。

　　(500千伏線路鐵塔)

　　輸電線路一檔大約500米，導(dǎo)線是要下垂的

，尤其是天氣熱和用電負(fù)荷大的時(shí)候

，導(dǎo)線熱脹冷縮，會(huì)下垂的更厲害

。所以規(guī)定中明確寫了各電壓等級(jí)的輸電線路的導(dǎo)線對(duì)各種物體的最小距離
。

　　例如，在居民區(qū)導(dǎo)線對(duì)地面最小距離分別為：

　　35~110千伏是7米

，

　　220千伏是7.5米

，

　　330千伏是8.5米，

　　500千伏是14米

，

　　750千伏為19.5米

。

　(750千伏線路鐵塔)

　　如果考慮導(dǎo)線弧垂和絕緣子長(zhǎng)度，則：

　　110千伏大概離地面十幾米，

　　220千伏和330千伏是二十幾米

，

　　500千伏是三四十米

，

　　750千伏是五十幾米，

　　1000千伏是七八十米

。

(1000千伏特高壓線路鐵塔)

　　換算成樓房高度

，那分別是5層樓、8層樓
、12層樓
、18層樓和25層樓，有點(diǎn)印象了吧
。不過這都很粗略
，根據(jù)氣候和地形不同，高度是要調(diào)整很大的
。

　　總體來說

，區(qū)分電壓等級(jí)最容易看的是導(dǎo)線分裂數(shù)，最準(zhǔn)確能判斷的是絕緣子片數(shù)

，最有震撼力的是桿塔的高度

。

　　我們能看到的輸電線路，都是地形地貌比較好的地區(qū)

，要知道崇山峻嶺中

、大川大河上也都有輸電線路，尤其是給偏遠(yuǎn)地區(qū)送電

，鐵塔和電線材料都是人拉肩扛上去的

，相當(dāng)辛苦!可以說連公路都沒有的地方，可能會(huì)有輸電線路

，真的要向送變電工作人員們致敬!

　　最后說說輸電桿塔上的小玩意兒

。Look!猜猜這個(gè)刺兒和橘黃色的小風(fēng)車是干嘛的?

防鳥刺

　答案揭曉：都是防鳥的!倒刺是防止鳥筑巢

，用在鐵塔上;小風(fēng)車是驅(qū)趕鳥的

，一般用在電線桿上。下次可以留意下哈!

　(某年某日

，出門抬頭一看

，發(fā)現(xiàn)電桿上有一只玩具熊，據(jù)說也是驅(qū)鳥的

，頓時(shí)吐血三升……)

　　為啥輸電桿塔跟鳥過不去呢?因?yàn)轼B糞是導(dǎo)致輸電線路短路故障的重要原因

。鳥糞是導(dǎo)電的，排放到絕緣子串上時(shí)

，很會(huì)構(gòu)成導(dǎo)線的對(duì)地短路通道

，所以輸電線路都很怕“憤怒的小鳥”……

　　除了鳥，蛇、鼠

、黃鼠狼

、或者翼展太長(zhǎng)的大鳥都可能導(dǎo)致輸電線路的對(duì)地或相間短路。大樹也會(huì)

，所以也要定期修剪樹木

。哎，運(yùn)維的小伙伴不容易啊

，還得和各種動(dòng)植物打交道……

保定伊諾爾電氣轉(zhuǎn)載（來源:北極星電力網(wǎng)）

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