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如何辨別輸電線路的電壓等級?

2018-05-14 08:57:52 大云網  點擊量: 評論 (0)
怎么一眼看出輸電線路的電壓呢?三看:看導線分裂數、看絕緣子串長度、看桿塔高度。1、看導線是幾分裂的先說分裂數,正如下面這張圖片顯示的

怎么一眼看出輸電線路的電壓呢?“三看”:看導線分裂數、看絕緣子串長度、看桿塔高度。

1、看導線是幾分裂的

先說分裂數,正如下面這張圖片顯示的,對于ABC三相中的每一相導線,都是分成好幾股的,比如下面這個1000kV特高壓輸電線路就分了8股,叫“八分裂”導線。之所以一相導線要分裂成好幾股,是要把導線的“等效直徑”擴大,相當于用幾股較細的導線,圍成一個近似圓形,相當于把整相的導線直徑“等效”擴大了。

圖:1000kV特高壓輸電線路

擴大“導線直徑”有這么幾個原因:

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表面流動,導體中間幾乎沒有電流,把導體弄成管狀可以節(jié)約材料減輕重量,既然是管狀,不如弄成分裂導線代替管狀線;

二是高壓輸電線電流很大,要求導線的電阻低,電阻與導線的面積成反比,因此本來要用很粗管狀導線代替,現在就用分裂導線了(在變電站里還是用管母線);

三是導線越粗,導線表面電場強度就越低,電暈就越小。電暈是對電能的損耗,我們當然希望把導線弄粗些,降低表面場強及電暈。

電暈是一種放電現象,雨天在輸電線周圍可能會聽到“茲茲”的聲音,那就是電暈的聲音,夜里也能看到導線在發(fā)微弱的光。

由電暈的“茲茲”聲,也會帶來無線電干擾,這也是為什么直流導線也要分裂的原因,都是為了降低電暈。

在1000kV以下還有750kV的超高壓輸電線路,這個電壓等級只在我國的西北電網使用,歐洲倒也有765kV這個電壓等級的線路。750kV電壓等級一般用六分裂的導線。

圖:750kV特高壓輸電線路

500kV的是按規(guī)程是四分裂導線,不過據觀察,現在六分裂導線居多了,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就不用分裂導線了,單根就行,電暈已經不嚴重了。

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。三分裂的導線理論上有,但還真沒怎么見過。

2、看絕緣子片數

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,一個飛碟算一片絕緣子,絕緣子串是把若干飛碟串起來,隔離導線與桿塔用的。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。導線分裂數比較好數,數清楚幾根線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,不過比較費眼,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,片數還要增加幾片。基本可以看出1片絕緣子可以承受1-1.5萬伏特的電壓,但隨著電壓等級的升高,承壓的非線性越強。實際上,不同地區(qū)不同環(huán)境,絕緣子片數可能差別很大。當然不同類型的絕緣子,要求的片數也不同,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

除了數分裂數和絕緣子片數,還可以看看桿塔的高度,雖然設計規(guī)程上沒有規(guī)定桿塔要多高,但非常詳細地規(guī)定了輸電導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,導線是要下垂的,尤其是天氣熱和用電負荷大的時候,導線熱脹冷縮,會下垂的更厲害。所以規(guī)定中明確寫了各電壓等級的輸電線路的導線對各種物體的最小距離。

例如,在居民區(qū)導線對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,有點印象了吧。不過這都很粗略,根據氣候和地形不同,高度是要調整很大的。

總體來說,區(qū)分電壓等級最容易看的是導線分裂數,最準確能判斷的是絕緣子片數,最有震撼力的是桿塔的高度。

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責任編輯:仁德財

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