序言:輸電的基本過程是創(chuàng)造條件使電磁能量沿著輸電線路的方向傳輸,。線路輸電能力受到電磁場及電路的各種規(guī)律的支配,。以大地電位作為參考點(diǎn)(零電位),線路導(dǎo)線均需處于由電源所施加的高電壓下,稱為輸電電壓。 那么怎么一眼看出輸電線路的電壓呢?“三看”:看導(dǎo)線分裂數(shù),、看絕緣子串長度,、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)1000kV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,,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。 ▲圖:1000kV特高壓輸電線路 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?,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)體弄成管狀可以節(jié)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,。 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1000kV以下還有750kV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765kV這個(gè)電壓等級(jí)的線路。750kV電壓等級(jí)一般用六分裂的導(dǎo)線,。 ▲圖:750kV特高壓輸電線路 500kV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。 ▲圖:500kV輸電線路 220kV的一般是兩分裂,,110kV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,。 ▲圖:200kV輸電線路 不過可能因送電功率大的原因,,某些地方也能見到220kV四分裂,110kV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狀的物體就是絕緣子了,。 ▲圖:玻璃絕緣子串 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,。下圖是玻璃絕緣子的一片的形狀。常用的絕緣子還有陶瓷絕緣子和合成絕緣子,。 ▲圖:玻璃絕緣子 ▲圖:瓷絕緣子 ▲圖:合成絕緣子 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,。 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:750kV,,32片;500kV,23-25片;330kV,,17片;220kV,,13片;110kV,7片;66kV,,5片;35kV,,3片。 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?;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,下圖是±800kV特高壓的圖,,大概五六十片了,。 ▲圖:±800kV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,。 ▲圖:500kV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:35~110kV是7米,,220kV是7.5米,330kV是8.5米,,500kV是14米,,750kV為19.5米。 ▲圖:750kV線路鐵塔 如果考慮導(dǎo)線弧垂和絕緣子長度,,則:110kV大概離地面十幾米,,220kV和330kV是二十幾米,500kV是三四十米,,750kV是五十幾米,,1000kV是七八十米。 ▲圖:1000kV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,。 【來源】計(jì)鵬新能源 |
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