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怎么看输电线路?
看输电线路,能分清电压等级是首位的,这决定了是哪条线,大概输送多少功率,输送多远距离。对于不同的电压等级怎么区分呢?小编的方式是“三看”:看导线分裂数、看绝缘子串长度、看杆塔高度。
先说分裂数,对于ABC三相中的每一相导线,都是分成好几股的,比如下面这个特高压输电线路就分了8股,叫“八分裂”导线。之所以一相导线要分裂成好几股,是要把导线的“等效直径”扩大,相当于用几股较细的导线,围成一个近似圆形,相当于把整相的导线直径“等效”扩大了。
扩大“导线直径”有这么几个原因:
一是交流电有“趋肤效应”,因为自感的原因,电流大部分都在导线表面流动,导体中间几乎没有电流,把导体弄成管状可以简约材料减轻重量,既然是管状,不如弄成分裂导线代替管状线;
二是高压输电线电流很大,要求导线的电阻低,电阻与导线的面积成反比,因此本来要用很粗管状导线代替,现在就用分裂导线了(在变电站里还是用管母线);
三是导线越粗,导线表面电场强度就越低,电晕就越小,电晕是对电能的损耗,我们当然希望把导线弄粗些,降低表面场强及电晕(电晕是一种放电现象,雨天在输电线周围可能会听到“兹兹”的声音,那就是电晕的声音,夜里也能看到导线在发微弱的光,当然电晕也不是只有坏处,以后可以细说)。由电晕的“兹兹”声,也会带来无线电干扰,这也是为什么直流导线也要分裂的原因,都是为了降低电晕。在1000kV以下还有750kV的超高压输电线路,这个电压等级只在我国的西北电网使用,欧洲倒也有765kV这个电压等级的线路。750kV电压等级一般用六分裂的导线。500kV的是按规程是四分裂导线,不过据小编观察,现在六分裂导线居多了,尤其在大城市周边,可能是输送功率大了。220kV的一般是两分裂,110kV及再往下的电压等级就不用分裂导线了,单根就行,电晕已经不严重了。(以上文字特别感谢国网经研院的武宏波博士补充)不过可能因送电功率大的原因,某些地方也能见到220kV四分裂,110kV两分裂。三分裂的导线理论上有,但小编还真没怎么见过。
再说绝缘子片数。导线分裂数比较好数,数清楚几根线就知道是多高电压等级的了。除了看分裂数,也可以数绝缘子的片数,不过比较费眼,熟了的话扫一眼就知道。绝缘子是飞碟状的,一个飞碟算一片绝缘子,绝缘子串是把若干飞碟串起来,隔离导线与杆塔用的。一片绝缘子大概的厚度是15厘米,串7片差不多一米。
如果高海拔、污秽重的地区或者重要的塔,片数还要增加几片。基本可以看出1片绝缘子可以承受1-1.5万伏特的电压,但随着电压等级的升高,承压的非线性越强。实际上,绝缘子片数选择是个工程问题而不是科学问题,因为空气的击穿实在太复杂了,算是算不出来,只能做试验试出来,不同地区不同环境,绝缘子片数可能差别很大。
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