導讀：各種各樣的電線(xiàn)，抬頭不見(jiàn)低頭見(jiàn)，但你還真不一定認識它們！電壓是多少，直流還是交流……這么一問(wèn)，85%的人立馬傻眼了…… 這也不怪大家，實(shí)話(huà)說(shuō)，即便是學(xué)電的、在電力系統工
各種各樣的電線(xiàn)，抬頭不見(jiàn)低頭見(jiàn)，但你還真不一定認識它們！電壓是多少，直流還是交流……這么一問(wèn)，85%的人立馬傻眼了……這也不怪大家，實(shí)話(huà)說(shuō)，即便是學(xué)電的、在電力系統工作的人都不一定認識輸電線(xiàn)路……2020-12-14 教大家幾個(gè)認輸電線(xiàn)路的妙招。
先說(shuō)說(shuō)輸電桿塔的概念，輸電導線(xiàn)是由輸電桿塔一段一段撐起來(lái)的，高電壓等級的用“鐵塔”，低電壓等級的比如居民區里見(jiàn)的一般用“木頭桿”或“水泥桿”，合起來(lái)統稱(chēng)“桿塔”。高電壓等級的線(xiàn)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擔數十噸的線(xiàn)路，一根電線(xiàn)桿架不了這么高、也沒(méi)這么大支撐力，所以電線(xiàn)桿都是較低電壓等級的。至于多高電壓算高，多低算低，這個(gè)回頭細說(shuō)。
（皖電東送1000千伏特高壓交流線(xiàn)路）對了，電壓等級都是說(shuō)線(xiàn)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大地的電壓。實(shí)際家里用電是380伏線(xiàn)電壓的（220伏的根號3倍），只是到了樓門(mén)口了，才三相分開(kāi)，比如ABC三相各入一棟樓的三個(gè)單元。380伏電壓等級在電力系統也叫0.4千伏電壓等級，對比下目前的1000千伏特高壓輸電線(xiàn)路，差2500倍，顫抖吧~我們在旅行沿途看到的一般都是輸電鐵塔，至于塔型什么的沒(méi)啥意思就不說(shuō)了，貓頭塔、酒杯塔、門(mén)型塔、V字塔都是“象形”的，看樣子就知道。輸電線(xiàn)路也分直流和交流（DC和AC），直流好認但不是很常見(jiàn)，內的線(xiàn)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(xiàn)路。鐵塔是T型的，下面吊著(zhù)兩回輸電線(xiàn)路，一邊正極，一邊負極，至于為啥正極和負極要分這么多股線(xiàn)，咱們等到講交流線(xiàn)路的分裂導線(xiàn)時(shí)再說(shuō)。仔細看鐵塔上面還伸出來(lái)了兩個(gè)小“角”，一邊也各一條“細線(xiàn)”，這不是輸電用的，而是避雷用的#p#分頁(yè)標題#e#避雷線(xiàn)，也叫地線(xiàn)。下面集中說(shuō)說(shuō)交流線(xiàn)路，這個(gè)幾乎是“大寶天天見(jiàn)”。交流的一回線(xiàn)路有A、B、C三相，輸電鐵塔較頂端頂著(zhù)的是避雷線(xiàn)。雷暴多地區或電壓等級高的線(xiàn)路是兩根避雷線(xiàn)，雷暴不嚴重或電壓等級低的線(xiàn)路可以減少到一根避雷線(xiàn)，這個(gè)是從工程實(shí)際和省錢(qián)的角度選擇的，反正大家看到較頂端細細的一或兩根線(xiàn)就知道是避雷線(xiàn)了。避雷線(xiàn)都是跟鐵塔相連的，為的是把雷擊時(shí)的電流能順著(zhù)鐵塔引到地里面去。不過(guò)在接的時(shí)候，避雷線(xiàn)和桿塔中間是有段絕緣體或絕緣子的，仔細看，能看到跳線(xiàn)。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(xiàn)直接連著(zhù)鐵塔，則線(xiàn)中對導線(xiàn)的感應電流會(huì )直接流入大地，導致輸電損耗。避雷線(xiàn)一般都高電壓等級的空曠地區的輸電鐵塔用，咱們看到的電線(xiàn)桿上一般很少有避雷線(xiàn)：一是電線(xiàn)桿一般是在城市內，有其他更高的建筑可以被雷劈；二是本來(lái)低電壓等級的電線(xiàn)桿就送不了多少電，還要架根避雷線(xiàn)的成本就高了。避雷線(xiàn)下面就是輸電線(xiàn)路了，根數都是3的倍數，3根線(xiàn)的叫一回線(xiàn)，6根線(xiàn)的叫兩回線(xiàn)，12根的就叫四回線(xiàn)了，每一回里都有ABC三相的三根線(xiàn)。開(kāi)頭的那張圖我們就叫“同塔四回”線(xiàn)路。之所以一個(gè)塔上有多回線(xiàn)路，主要是考慮輸送容量和占地面積，所以也衍生出了“線(xiàn)路長(cháng)度”和“回路長(cháng)度”的概念，對同塔雙回而言，回路長(cháng)度是線(xiàn)路長(cháng)度的2倍，以此類(lèi)推。下圖也是兩個(gè)同塔四回的線(xiàn)路，如果是不同電壓等級的，則上面導線(xiàn)的電壓要高于下面導線(xiàn)的電壓，電壓越高對地的安全距離要求越高。避雷線(xiàn)和輸電導線(xiàn)其實(shí)也很好區分，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(méi)有絕緣子串的絕緣，導線(xiàn)就直接對桿塔短路了?？摧旊娋€(xiàn)路，能分清電壓等級是先位的，這決定了是哪條線(xiàn)，大概輸送多少功率，輸送多遠距離。#p#分頁(yè)標題#e#
怎么一眼看出輸電線(xiàn)路的電壓呢？秘訣是“三看”：看導線(xiàn)分裂數、看絕緣子串長(cháng)度、看桿塔高度。先說(shuō)分裂數，正如下面這張圖片顯示的，對于A(yíng)BC三相中的每一相導線(xiàn)，都是分成好幾股的，比如下面這個(gè)1000千伏特高壓輸電線(xiàn)路就分了8股，叫“八分裂”導線(xiàn)。之所以一相導線(xiàn)要分裂成好幾股，是要把導線(xiàn)的“等效直徑”擴大，相當于用幾股較細的導線(xiàn)（相對較細，其實(shí)也有女生的手腕子粗），圍成一個(gè)近似圓形，相當于把整相的導線(xiàn)直徑“等效”擴大了。擴大“導線(xiàn)直徑”有這么幾個(gè)原因：一是交流電有“趨膚效應”，因為自感的原因，電流大部分都在導線(xiàn)表面流動(dòng)，導體中間幾乎沒(méi)有電流，把導體弄成管狀可以簡(jiǎn)約材料減輕重量，既然是管狀，不如弄成分裂導線(xiàn)代替管狀線(xiàn)；二是高壓輸電線(xiàn)電流很大，要求導線(xiàn)的電阻低，電阻與導線(xiàn)的面積成反比，因此本來(lái)要用很粗管狀導線(xiàn)代替，現在就用分裂導線(xiàn)了（在變電站里還是用管母線(xiàn)）；三是導線(xiàn)越粗，導線(xiàn)表面電場(chǎng)強度就越低，電暈就越小。電暈是對電能的損耗，我們當然希望把導線(xiàn)弄粗些，降低表面場(chǎng)強及電暈。電暈是一種放電現象，雨天在輸電線(xiàn)周?chē)赡軙?huì )聽(tīng)到“茲茲”的聲音，那就是電暈的聲音，夜里也能看到導線(xiàn)在發(fā)微弱的光，當然電暈也不是只有壞處，以后可以細說(shuō)。#p#分頁(yè)標題#e#由電暈的“茲茲”聲，也會(huì )帶來(lái)無(wú)線(xiàn)電干擾，這也是為什么直流導線(xiàn)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(xiàn)路，這個(gè)電壓等級只在我的西北電網(wǎng)使用，歐洲倒也有765千伏這個(gè)電壓等級的線(xiàn)路。750千伏電壓等級一般用六分裂的導線(xiàn)。500千伏的是按規程是四分裂導線(xiàn)，不過(guò)據觀(guān)察，現在六分裂導線(xiàn)居多了，尤其在大城市周邊，可能是輸送功率大了。220千伏的一般是兩分裂，110千伏及再往下的電壓等級就不用分裂導線(xiàn)了，單根就行，電暈已經(jīng)不嚴重了。不過(guò)可能因送電功率大的原因，某些地方也能見(jiàn)到220千伏四分裂，110千伏兩分裂。三分裂的導線(xiàn)理論上有，但還真沒(méi)怎么見(jiàn)過(guò)。什么是絕緣子呢？看下圖紅圈圈里的綠色玻璃長(cháng)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(lái)，隔離導線(xiàn)與桿塔用的。下圖是玻璃鋼絕緣子的一片的形狀。
#p#分頁(yè)標題#e#再說(shuō)絕緣子片數。導線(xiàn)分裂數比較好數，數清楚幾根線(xiàn)就知道是多高電壓等級的了。除了看分裂數，也可以數絕緣子的片數，不過(guò)比較費眼，熟了的話(huà)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。
如果高海拔、污穢重的地區或者重要的塔，片數還要增加幾片?；究梢钥闯?/span>1片絕緣子可以承受1-1.5萬(wàn)伏特的電壓，但隨著(zhù)電壓等級的升高，承壓的非線(xiàn)性越強。實(shí)際上，不同地區不同環(huán)境，絕緣子片數可能差別很大。當然不同類(lèi)型的絕緣子，要求的片數也不同，下圖那張1000千伏特高壓的圖，電網(wǎng)君用肉眼數了下，大概五六十片了，真是好長(cháng)……除了數分裂數和絕緣子片數，還可以看看桿塔的高度，雖然設計規程上沒(méi)有規定桿塔要多高，但非常詳細地規定了輸電導線(xiàn)距離其他物體的較小距離。
輸電線(xiàn)路一檔大約500米，導線(xiàn)是要下垂的，尤其是天氣熱和用電負荷大的時(shí)候，導線(xiàn)熱脹冷縮，會(huì )下垂的更厲害。所以規定中明確寫(xiě)了各電壓等級的輸電線(xiàn)路的導線(xiàn)對各種物體的較小距離。例如，在居民區導線(xiàn)對地面較小距離分別為：
如果考慮導線(xiàn)弧垂和絕緣子長(cháng)度，則：
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#p#分頁(yè)標題#e#，有點(diǎn)印象了吧。不過(guò)這都很粗略，根據氣候和地形不同，高度是要調整很大的。總體來(lái)說(shuō)，區分電壓等級較容易看的是導線(xiàn)分裂數，較準確能判斷的是絕緣子片數，較有震撼力的是桿塔的高度。我們能看到的輸電線(xiàn)路，都是地形地貌比較好的地區，要知道崇山峻嶺中、大川大河上也都有輸電線(xiàn)路，尤其是給偏遠地區送電，鐵塔和電線(xiàn)材料都是人拉肩扛上去的，相當辛苦！可以說(shuō)連公路都沒(méi)有的地方，可能會(huì )有輸電線(xiàn)路，真的要向送變電工作人員們致敬！較后說(shuō)說(shuō)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(chē)是干嘛的？
答案揭曉：都是防鳥(niǎo)的！倒刺是防止鳥(niǎo)筑巢，用在鐵塔上；小風(fēng)車(chē)是驅趕鳥(niǎo)的，一般用在電線(xiàn)桿上。下次可以留意下哈！（某年某日，合伙人出門(mén)抬頭一看，發(fā)現電桿上有一只玩具熊，據說(shuō)也是驅鳥(niǎo)的，頓時(shí)吐血三升……）為啥輸電桿塔跟鳥(niǎo)過(guò)不去呢？因為鳥(niǎo)糞是導致輸電線(xiàn)路短路故障的重要原因。鳥(niǎo)糞是導電的，排放到絕緣子串上時(shí)，很會(huì )構成導線(xiàn)的對地短路通道，所以輸電線(xiàn)路都很怕“憤怒的小鳥(niǎo)”……除了鳥(niǎo)，蛇、鼠、黃鼠狼、或者翼展太長(cháng)的大鳥(niǎo)都可能導致輸電線(xiàn)路的對地或相間短路。大樹(shù)也會(huì )，所以也要定期修剪樹(shù)木。哎，運維的小伙伴不容易啊，還得和各種動(dòng)植物打交道……
來(lái)源：我是電氣人
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